1998年升空的α磁谱仪探索太空中存在的反物质和暗物质.利用质谱仪可测定太空中粒子的比荷.如图所示.当太空中的某一粒子从O点垂直进入磁感应强度B=10 T的匀强磁场后.沿半圆周运动到达P点.测得OP距离为10 cm.从P点离开磁场到Q点.电子计时器记录数据为10-8 s.已知PQ间距离为50 cm.则该粒子的比荷为 .它可能是 (填“电子 “正电子 “质题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

1998年升空的α磁谱仪探索太空中存在的反物质和暗物质，利用质谱仪可测定太空中粒子的比荷.如图所示，当太空中的某一粒子从O点垂直进入磁感应强度B=10 T的匀强磁场后，沿半圆周运动到达P点，测得OP距离为10 cm，从P点离开磁场到Q点，电子计时器记录数据为10^-8 s，已知PQ间距离为50 cm，则该粒子的比荷为_______，它可能是_______(填“电子”“正电子”“质子”或“反质子”).

解析：以带电粒子在匀强磁场中的运动为知识背景.

由左手定则知该粒子带负电

v= m

据r=得

C/kg

质子的比荷，故该粒子为反质子.

答案：10⁸ C/kg　反质子

练习册系列答案

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我们知道，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？（不要求写出判断过程）
（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？

科学家推测，宇宙中可能有由反粒子组成的反物质存在，反粒子与正粒子有相同的质量，却带有等量的异号电荷..1998年6月，我国科学家研制的阿尔法磁谱仪由美国“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?（不要求写出判断过程）

（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?

（1）指出a、b、c、d四点分别是由哪种粒子留下的痕迹?（不要求写出判断过程）

（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?

我们知道，反粒子与正粒子有相同的质量，却带有等量的异种电荷.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.(不要求写出判断过程)

(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?

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