题目内容

【题目】如图所示的真空室内,在d≤x≤2d的空中存在着沿+y方向的有界匀强电场,电场强度为E;在-2d≤x≤-d的空间中存在着垂直纸面向里的有界匀强磁场,磁感应强度为B。在坐标原点处有一个处于静止状态的某原子核,某时刻该原子核经历一次衰变,沿+x方向射出一质量为m、电荷量为q粒子;质量为M、电荷量为Q的反冲核进入左侧的匀强磁场区域,反冲核恰好不能从磁场的左边界射出。不计粒子的重力和粒子间相互作用的库仑力。求:

(1)衰变结束时粒子的速度

(2)粒子从电场右边界射出时的坐标。

【答案】(1) (2)

【解析】

(1)依据题意知反冲核在磁场中做匀速圆周运动的半径为d,设原子核衰变后M、m的速度大小分别为v1v2

以反冲核为研究对象,根据牛顿第二定律得:

衰变过程中M、m系统满足动量守恒定律得,解得:

(2)设粒子进入电场运动过程中,做类平抛运动

x轴方向

y轴方向偏移量

根据牛顿第二定律可知:

联立上述各式,解得:

所以坐标为:

练习册系列答案
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【题目】(1)某组同学用图(a)实验装置探究加速度a与物体质量m的关系”.A为小车,B为电火花计时器,C为装有细砂的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板.

①图(b)为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50Hz.小车的加速度大小为________m/s2.(结果保留三位有效数字)

②改变小车质量m,分别记录小车加速度a与其质量m的数据.在分析处理时,该组同学产生分歧;甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象,乙同学认为应该作出小车加速度a与其质量倒数的图象.两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注但尚未完成图象(如下图所示).你认为同学______________(填”、“)的方案更合理.并帮助该同学作出坐标中的图象

(2)某同学用如图所示的电路测量出待测电流表的满偏电流有以下的可供选用的器材

A.待测电流表A0:满偏电流约为700~800μA、内阻约100Ω,表盘刻度均匀、总格数为N

B.电流表A:量程0.6A、内阻Rg=0.1Ω

C.电压表V:量程3V、内阻RV=3kΩ

D.滑动变阻器R:最大阻值20Ω

E.电源E:电动势约3V、内阻约1.5Ω

F.开关S一个,导线若干条

①电路图中的电表x应选当器材中的_______。(填写器材序号

②测量过程中,测出多组数据,其中一组数据中待测电流表A0的指针偏转了n格,则计算电流表满偏电流的表达式为Imax =_______________,式中除字母Nn外,其他字母符号代表的物理量是_______________________________

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