原子核碰撞是實現(xiàn)核反應(yīng)的有效途徑，其原理簡化為如圖1所示的模型。原子核A、C處在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，A原子核從y軸上的P孔水平向左射入磁場，經(jīng)過半圓弧到達O點與從第四象限某個位置（未畫）同時射入的C原子核發(fā)生正碰，恰能發(fā)生核反應(yīng)。已知A原子核的質(zhì)量為M、電荷量為Q，C原子核的電荷量為q,射入磁場時兩核的動量大小相等，OP間距為2R，核反應(yīng)的閾能為W（閾能：剛好能夠使得A、C兩原子核結(jié)合在一起的最小能量）。不考慮因磁場變化而產(chǎn)生的影響和兩原子核在磁場中運動的靜電作用力。求；
（1）C核的質(zhì)量和速度的大??；
（2）初始時刻，C核的位置以及速度與x軸的夾角；
（3）若讓x軸上方的磁場按圖2所示B-t圖像變化，B垂直紙面向里為正方向，當t=0時，原子核C恰好到達O點。只讓C原子核從原處射入，要使C原子核從P孔水平向右射出，試確定x軸上方的磁場B0的大小和周期T。
【考點】帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：108引用：1難度：0.2
相似題
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1．如圖1所示，在xOy坐標系中，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時間內(nèi)兩板間加上如圖2所示的電壓，已知t=0時刻進入兩板間的粒子，在t0時刻射入磁場時，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時刻進入兩板間的帶電粒子射入磁場時的速度；
（2）勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小及磁場區(qū)域的面積；
（3）t=t0時刻進入兩板間的帶電粒子在勻強磁場中運動的時間。
發(fā)布：2024/12/30 0:0:1組卷：80引用：2難度：0.7 -
2．如圖，半徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，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點對準圓心O射入磁場，從b點折射出來，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 -
3．如圖所示，三角形ABC內(nèi)有垂直于三角形平面向外的勻強磁場，AB邊長為L，∠CAB=30°，∠B=90°，D是AB邊的中點?，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：300引用：1難度：0.5
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