摘要：7．已经知道.反粒子与正粒子有相同的质量.却带有等量的异号电荷.物理学家推测.既然有反粒子存在.就可能有由反粒子组成的反物质存在.1998年6月.我国科学家研制的阿尔法磁谱仪由“发现号 航天飞机搭载升空.寻找宇宙中反物质存在的证据.磁谱仪的核心部分如图所示.PQ.MN是两个平行板.它们之间存在匀强磁场区.磁场方向与两板平行.宇宙射线中的各种粒子从板PQ中央的小孔O垂直PQ进入匀强磁场区.在磁场中发生偏转.并打在附有感光底片的板MN上.留下痕迹.假设宇宙射线中存在氢核.反氢核.氦核.反氦核四种粒子.它们以相同速度v从小孔O垂直PQ板进入磁谱仪的磁场区.并打在感光底片上的a.b.c.d四点.已知氢核质量为m.电荷量为e.PQ与MN间的距离为L.磁场的磁感应强度为B. (1)指出a.b.c.d四点分别是由哪种粒子留下的痕迹? (2)求出氢核在磁场中运动的轨道半径, (3)反氢核在MN上留下的痕迹与氢核在MN上留下的痕迹之间的距离是多少? 解:(1)a.b.c.d四点分别是反氢核.反氦核.氦核和氢核留下的痕迹. (2)对氢核.在磁场中做匀速圆周运动.由牛顿第二定律得: (3)由图中几何关系知: 所以反氢核与氢核留下的痕迹之间的距离
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1998年6月，我国科学家和工程师参与研制的阿尔法磁谱仪由发现号航天飞机搭载升空，探测宇宙中是否有反物质．我们都知道组成物质的原子是由带正电的原子核及带负电的电子组成，原子核由质子和中子组成，而反物质的原子则由带负电的反原子核及带正电的正电子组成，反原子核由反质子和反中子组成．与质子、中子、电子等这些物质粒子相对应的反质子、反中子、反电子等称为反粒子．由于反粒子具有与相应粒子完全相同的质量和相反的电磁性质，故可用下述方法探测：如图所示，设图中各粒子或反粒子以相同速度沿O’O方向垂直于匀强磁场B进入横截面为MNPQ的磁谱仪，且氢原子核（
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1998年6月，我国科学家和工程师参与研制的阿尔法磁谱仪由发现号航天飞机搭载升空，探测宇宙中是否有反物质．我们都知道组成物质的原子是由带正电的原子核及带负电的电子组成，原子核由质子和中子组成，而反物质的原子则由带负电的反原子核及带正电的正电子组成，反原子核由反质子和反中子组成．与质子、中子、电子等这些物质粒子相对应的反质子、反中子、反电子等称为反粒子．由于反粒子具有与相应粒子完全相同的质量和相反的电磁性质，故可用下述方法探测：
如图所示，设图中各粒子或反粒子以相同速度沿O’O方向垂直于匀强磁场B进入横截面为MNPQ的磁谱仪，且氢原子核（
H）在Ox轴上的偏转位移x0恰为其轨道半径r的一半．试预言反氦核（
He）的轨迹及其在Ox轴上的偏转位移x1．如果预言正确，当人们观测到这样的轨迹时就可证明已经探测到了反氦核．
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如图所示，设图中各粒子或反粒子以相同速度沿O’O方向垂直于匀强磁场B进入横截面为MNPQ的磁谱仪，且氢原子核（
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1998年6月，我国科学家和工程师参与研制的阿尔法磁谱仪由发现号航天飞机搭载升空，探测宇宙中是否有反物质．我们都知道组成物质的原子是由带正电的原子核及带负电的电子组成，原子核由质子和中子组成，而反物质的原子则由带负电的反原子核及带正电的正电子组成，反原子核由反质子和反中子组成．与质子、中子、电子等这些物质粒子相对应的反质子、反中子、反电子等称为反粒子．由于反粒子具有与相应粒子完全相同的质量和相反的电磁性质，故可用下述方法探测：
如图所示，设图中各粒子或反粒子以相同速度沿O’O方向垂直于匀强磁场B进入横截面为MNPQ的磁谱仪，且氢原子核（
H）在Ox轴上的偏转位移x恰为其轨道半径r的一半．试预言反氦核（
He）的轨迹及其在Ox轴上的偏转位移x1．如果预言正确，当人们观测到这样的轨迹时就可证明已经探测到了反氦核．
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如图所示，设图中各粒子或反粒子以相同速度沿O’O方向垂直于匀强磁场B进入横截面为MNPQ的磁谱仪，且氢原子核（
H）在Ox轴上的偏转位移x恰为其轨道半径r的一半．试预言反氦核（He）的轨迹及其在Ox轴上的偏转位移x1．如果预言正确，当人们观测到这样的轨迹时就可证明已经探测到了反氦核．
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我国科学家和工程师研制的阿尔法磁谱仪由航天飞机搭载升空，科学家用阿尔法磁谱仪进行了太空实验，探测宇宙中是否有反物质.反物质的原子由带负电的反原子核及带正电的正电子组成，反原子核由反质子和反中子组成.与质子、中子、电子等这些物质粒子相对应的反质子、反中子、反电子等统称为反粒子.由于反粒子具有与相应粒子完全相同的质量及相反的电磁性质，故可用下述方法探测：如图10-3-17所示，设图中各粒子或反粒子沿垂直于匀强磁场方向（O′O）进入横截面为ACDE的匀强磁场区域时速度相同，且氢原子核（
）在Ox轴上的偏转距离恰为其轨道半径的一半，则可以预言反氢核（
）与反氦核（
）的轨迹及其在Ox轴上的偏转距离x1和x2，如果预言正确，那么，当人们观测到这样的轨迹时，就可证明已经测到了反氢核和反氦核.
）在Ox轴上的偏转距离恰为其轨道半径的一半，则可以预言反氢核（）与反氦核（）的轨迹及其在Ox轴上的偏转距离x1和x2，如果预言正确，那么，当人们观测到这样的轨迹时，就可证明已经测到了反氢核和反氦核. 
图10-3-17
若已知氢原子核的质量为m，电量为e,匀强磁场的磁感应强度为B，氢原子核进入匀强磁场的速度为v，匀强磁场的横截面ACDE为矩形区域，O′O为矩形区域的中垂线，O为x轴上的坐标原点.试求：
（1）反氢核（
）反氦核（
）的轨道半径.
（2）反氢核（
）与反氦核（
）在Ox轴上的偏转距离和.
宇宙飞船是人类进行空间探索的重要设备，当飞船升空进入轨道后，由于各种原因经常会出现不同程度的偏离轨道现象。离子推进器是新一代航天动力装置，也可用于飞船姿态调整和轨道修正，其原理如图1所示，首先推进剂从图中的P处被注入，在A处被电离出正离子，金属环B、C之间加有恒定电压，正离子被B、C间的电场加速后从C端口喷出，从而使飞船获得推进或姿态调整的反冲动力。
假设总质量为M的卫星，正在以速度V沿MP方向运动，已知现在的运动方向与预定方向MN成θ角，如图2所示。为了使飞船回到预定的飞行方向MN，飞船启用推进器进行调整。
已知推进器B、C间的电压大小为U，带电离子进入B时的速度忽略不计，经加速后形成电流强度为I的离子束从C端口喷出，若单个离子的质量为m，电量为q，忽略离子间的相互作用力，忽略空间其他外力的影响，忽略离子喷射对卫星质量的影响。请完成下列计算任务：
（1）正离子经电场加速后，从C端口喷出的速度v是多大？
（2）推进器开启后飞船受到的平均推力F是多大？
（3）如果沿垂直于飞船速度V的方向进行推进，且推进器工作时
间极短，为了使飞船回到预定的飞行方向，离子推进器喷射
出的粒子数N为多少？
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