题目内容
4.K-介子衰变的方程为K-→π-+π0,其中K-介子和π-介子带负的元电荷e,π0介子不带电.如图所示,两匀强磁场方向相同,以虚线MN为理想边界,磁感应强度分别为B1、B2.今有一个K-介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场B1中,其轨迹为圆弧AP,P在MN上,K-在P点时的速度为v,方向与MN垂直.在P点该介子发生了上述衰变.衰变后产生的π-介子沿v反方向射出,其运动轨迹为如图虚线所示的“心”形图线.则以下说法正确的是( )A. | π-介子的运行轨迹为PENCMDP | |
B. | π-介子运行一周回到P用时为$T=\frac{2πm}{{{B_2}e}}$ | |
C. | B1=4B2 | |
D. | π0介子作匀速直线运动 |
分析 电子在磁场中受到洛伦兹力作用做匀速圆周运动,根据左手定则判断电子的绕行方向,根据周期公式分三个部分求解运动一周的时间,根据半径关系求解两磁场的关系.
解答 解:A、根据左手定则可知:π-介子从P点沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场B1时,受到的洛伦兹力方向向上,所以π-介子的运行轨迹为PDMCNEP,故A错误;
BC、π-介子在整个过程中,在匀强磁场B1中运动两个半圆,即运动一个周期,在匀强磁场B2中运动半个周期; 由图可知,π-在匀强磁场B1中运动半径是匀强磁场B2中运动半径的一半,根据r=$\frac{mv}{qB}$可知,B1=2B2;所以:T=$\frac{2πm}{{B}_{1}e}$+$\frac{πm}{{B}_{2}e}$=$\frac{2πm}{{B}_{2}e}$; 故B正确,C错误;
D、π0介子不带电,不受洛伦兹力作用,故做匀速直线运动.故D正确.
故选:BD.
点评 本题是带电粒子在磁场中运动的问题,要求同学们能根据左手定则判断洛伦兹力的方向,能结合几何关系求解,知道半径公式及周期公式,注意分析几何关系是解题的关键所在.
练习册系列答案
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16.如图所示为带正电的空心导体球壳,A、B、C分别为球壳外表面、球壳内和球壳内表面上的三点,则这三点的电势关系是( )
A. | φA>φB>φC | B. | φA=φB=φC | C. | φA>φB=φC | D. | φA<φB<φC |
12.当8L的理想气体被等温压缩至6L时,压强的变化量是3×104Pa,则气体原来的压强P1=$9×1{0}_{\;}^{4}$Pa,等温压缩后的压强P2=$1.2×1{0}_{\;}^{5}$Pa.
19.将一点电荷由电场中的A点移到B点电场力对点电荷做的功为零,则对A、B两点的电势差U的大小的判断中正确是( )
A. | U<0 | B. | U>0 | C. | U=0 | D. | 无法判断 |
9.下列叙述中符合激光应用的实例,正确的是( )
①利用激光进行通信
②利用激光加工坚硬的材料
③利用激光进行室内照明
④利用激光进行长距离精确测量.
①利用激光进行通信
②利用激光加工坚硬的材料
③利用激光进行室内照明
④利用激光进行长距离精确测量.
A. | ①②③ | B. | ①②④ | C. | ②③④ | D. | ①③④ |
13.三颗人造地球卫星A、B、C绕地球作匀速圆周运动,如图所示,已知MA=MB>MC,则对于三个卫星,正确的是( )
A. | 运行线速度关系为 υA<υB<υC | |
B. | 运行周期关系为 TA=TB<TC | |
C. | 向心力大小关系为 FA>FB>FC | |
D. | 运行半径与周期关系为$\frac{{{R}_{A}}^{3}}{{{T}_{A}}^{2}}$=$\frac{{{R}_{B}}^{3}}{{{T}_{B}}^{2}}$=$\frac{{{R}_{C}}^{3}}{{{T}_{C}}^{2}}$ |