運(yùn)動的合成與分解告訴我們一個(gè)復(fù)雜合運(yùn)動可看成幾個(gè)簡單分運(yùn)動同時(shí)進(jìn)行,比如平拋運(yùn)動:如果我們想直接得到它的軌跡方程就比較困難,為方便處理,我們將合運(yùn)動分解成一個(gè)勻速直線運(yùn)動和一個(gè)勻變速直線運(yùn)動同時(shí)進(jìn)行。這種思想方法得到了廣泛的應(yīng)用。如圖所示,一人工轉(zhuǎn)變核反應(yīng)的反應(yīng)區(qū)A,內(nèi)有α粒子以速率v′轟擊靜止的鈹核(9 4
Be),單位時(shí)間發(fā)射大量α粒子,發(fā)生核反應(yīng)生成碳核(碳12)和另一個(gè)核子,三者速度在同一直線上,且碳核速度與α粒子入射速度同向。反應(yīng)區(qū)A的大小忽略不計(jì),碳核僅在如圖所示的豎直平面內(nèi),從反應(yīng)區(qū)A限定角度內(nèi)可以沿各個(gè)方向按平面機(jī)會均等地射出,其速率為v=3deB4πmcosθ(θ為碳核與水平方向的夾角,θ最大為75°)。整個(gè)空間處于一個(gè)向右的場強(qiáng)為B的勻強(qiáng)磁場中,距離反應(yīng)區(qū)右側(cè)d位置處有一個(gè)圓屏,圓心O與反應(yīng)區(qū)A的連線垂直于圓屏。(不考慮粒子重力作用及生成物間的相互作用)。已知電子電荷量大小為e,中子和質(zhì)子質(zhì)量均為m,于是各粒子的質(zhì)量和電荷量均可表示。求:
(1)寫出核反應(yīng)方程式,書寫時(shí)請推斷出核反應(yīng)生成的另一核子,并計(jì)算θ=0°時(shí)另一核子的速率;
(2)若單位時(shí)間內(nèi)25數(shù)量的碳核打到圓屏上,求圓屏的半徑;
(3)若已知圓屏的半徑為R,求單位時(shí)間內(nèi)打到圓屏上碳核的數(shù)目占總生成碳核的百分比。
9 |
4 |
B
e
v
=
3
de
B
4
πmcosθ
2
5
【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的圓周運(yùn)動;繩球類模型及其臨界條件.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:73引用:2難度:0.6
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1.如圖,半徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,磁場垂直圓所在的平面。一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子從圓周上a點(diǎn)對準(zhǔn)圓心O射入磁場,從b點(diǎn)折射出來,若α=60°,則帶電粒子射入磁場的速度大小為( ?。?/h2>
發(fā)布:2025/1/6 0:30:5組卷:272引用:2難度:0.6 -
2.如圖所示,三角形ABC內(nèi)有垂直于三角形平面向外的勻強(qiáng)磁場,AB邊長為L,∠CAB=30°,∠B=90°,D是AB邊的中點(diǎn)?,F(xiàn)在DB段上向磁場內(nèi)射入速度大小相同、方向平行于BC的同種粒子(不考慮粒子間的相互作用和粒子重力),若從D點(diǎn)射入的粒子恰好能垂直AC邊射出磁場,則AC邊上有粒子射出的區(qū)域長度為( ?。?/h2>
發(fā)布:2025/1/3 0:30:3組卷:301引用:1難度:0.5 -
3.如圖1所示,在xOy坐標(biāo)系中,兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對稱,極板長度和板間距均為l,緊靠極板的右邊緣的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域由ΔAB0和矩形0BCD構(gòu)成,其中∠OAB=60°,OD=OA.磁場方向垂直于xOy平面向里,D、A位于y軸上。位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸向右接連發(fā)射質(zhì)量為m,電荷量為+q、速度相同的帶電粒子,現(xiàn)在0~3t0時(shí)間內(nèi)兩板間加上如圖2所示的電壓,已知t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的粒子,在t0時(shí)刻射入磁場時(shí),恰好不會從磁場邊界射出磁場區(qū)域且圓心在x軸上,上述l、m、q、t0為已知量,U0=
,不考慮P、Q兩板電壓的變化對磁場的影響,也不考慮粒子的重力及粒子間的相互影響,求:ml2qt02
(1)t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子射入磁場時(shí)的速度;
(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及磁場區(qū)域的面積;
(3)t=t0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的時(shí)間。發(fā)布:2024/12/30 0:0:1組卷:80引用:2難度:0.7
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