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我们知道,反粒子与正粒子有相同的质量,却带有等量的异种电荷.物理学家推测,既然有...

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.

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 (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)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) (3) 【解析】(1)由左手定则可判定偏转方向,从而判断出a,b为反粒子,由半径公式可确定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:   解得  (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 思路分析:根据左手定则判断粒子的轨迹,粒子在运动过程中洛伦兹力充当向心力,结合牛顿运动定律以及几何知识分析解题 试题
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回旋加速器的磁场B=1.5 T,它的最大回旋半径r=0.50 m,当分别加速质子和α粒子时,求:

(1)加在两D形盒间交变电压频率之比;

(2)粒子的最大速率之比.

 

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下列说法正确的是(      )

A.在真空中,电荷量为2.06ec8aac122bd4f6e10-9C的点电荷在距离它3.0m处产生的场强为2.0N/C

B.电场中某点的电势,在数值上等于单位电荷由该点移动到参考点(零电势点)时电场力所做的功

C.电场线跟等势面垂直,并且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面

D.某电容器所带电荷量增加4.06ec8aac122bd4f6e10-6C,两极板间电势差增大4.0V,则该电容器的电容为1.0μF

 

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铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号,以确定火车的位置。有一种磁铁能产生匀强磁场,被安装在火车首节车厢下面,如图所示(俯视图),当它经过安装在两铁轨之间的线圈时,便会产生一种电信号被控制中心接收到。当火车以恒定的速度通过线圈时,表示线圈两端的电压随时间变化的关系是图中的(  )

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如图(a)所示,一平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距L=0.2m,电阻R=1.0Ω。有一导体杆静止地放在轨道上,杆与轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感应强度为B=0.50T的匀强磁场中,磁场的方向垂直于轨道面向下。现用一外力拉导体杆,使导体做加速度为a的匀加速运动,F与时间t的关系如图(b)所示,求杆的质量m和加速度a.

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如图所示,竖直平行导轨间距l=20cm,导轨顶端接有一电键K,导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,ab的电阻R=0.4Ω,质量m=10g,导轨的电阻不计,整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,当ab棒由静止释放0.8s后,突然接通电键,不计空气阻力。设导轨足够长,求ab棒的最大速度和最终速度的大小(g取10m/s2

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