K-介子衰變的方程為:K-→π-0,其中K-介子和π-介子帶負(fù)的基元電荷,π0介子不帶電.如圖19-8-1所示,一個(gè)K-介子沿垂直于磁場的方向射入勻強(qiáng)磁場中,其軌跡為圓弧AP,衰變后產(chǎn)生的π-介子的軌跡為圓弧PB,兩軌跡在P點(diǎn)相切,它們的半徑之比為2∶1.π0介子的軌跡未畫出.由此可知π-的動量大小與π0的動量大小之比為(    )

19-8-1

A.1∶1                B.1∶2               C.1∶3               D.1∶6

解析:設(shè)K-介子、π-介子和π0介子的質(zhì)量分別為m、m1、m2.在P點(diǎn)衰變前K-介子速度為v,衰變后π-介子速度為v1,π0介子速度為v2,由衰變后π-介子的軌跡,根據(jù)左手定則可知v1與v反向,由動量守恒可知:

mv=-m1v1+m2v2                               ①

K-介子和π-介子在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動,由r=mv/Bq,可知:

mv=Bqr                                     ②

由已知、①和②可得:

=2∶1

可知m2v2=3Bq

由衰變方程可知=2mπ,由R=mv/qB,可知,注意到K-介子和π-速度方向相反,由動量守恒定律,可得C選項(xiàng)正確.

答案:C

練習(xí)冊系列答案
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(2013?河南模擬)K-介子衰變的方程為K-→π-0,其中K-介子和π-介子帶負(fù)的元電荷e,π0介子不帶電,π-介子的質(zhì)量為m.如圖所示,兩勻強(qiáng)磁場方向相同,以虛線MN為理想邊界,磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2.今有一個(gè)K- 介子沿垂直于磁場的方向射入勻強(qiáng)磁場B1中,其軌跡為圓弧AP,P在MN上,K-在P點(diǎn)時(shí)的速度為v,方向與MN垂直.在P點(diǎn)該介子發(fā)生了上述衰變.衰變后產(chǎn)生的K-介子沿v反方向射出,其運(yùn)動軌跡為如圖虛線所示的“心”形圖線.則以下說法正確的是( 。

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(1)K-介子衰變的方程為K-→π-0,其中K-介子和π-介子帶負(fù)的元電荷e,π0不帶電.如圖甲所示,兩勻強(qiáng)磁場方向相同,以虛線MN為理想邊界,磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2.今有一個(gè)K-介子沿垂直于磁場的方向從A點(diǎn)射入勻強(qiáng)磁場B1中,其軌跡為圓弧AP,P在MN上,K-介子在P點(diǎn)時(shí)速度為v,方向與MN垂直.在P點(diǎn)該介子發(fā)生了上述衰變,衰變后產(chǎn)生的π-介子以原速率沿反方向射回,其運(yùn)動軌跡為圖中虛線所示的“心”形圖線.則以下說法中正確的是( 。
A.π-介子的運(yùn)行軌跡為PENCMDP
B.π-介子運(yùn)行一周回到P點(diǎn)用時(shí)為T=
2πm
B 2e

C.B1=4B2
D.π0介子做勻速直線運(yùn)動
(2)如圖乙所示,在光滑絕緣水平面上由左到右沿一條直線等間距的靜止排著多個(gè)形狀相同的帶正電的絕緣小球,依次編號為1、2、3…每個(gè)小球所帶的電荷量都相等且均為q=3.75×10-3C,第一個(gè)小球的質(zhì)量m=0.03kg,從第二個(gè)小球起往下的小球的質(zhì)量依次為前一個(gè)小球的
1
3
,小球均位于垂直于小球所在直線的勻強(qiáng)磁場里,已知該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T.現(xiàn)給第一個(gè)小球一個(gè)水平速度v=8m/s,使第一個(gè)小球向前運(yùn)動并且與后面的小球發(fā)生彈性正碰.若碰撞過程中電荷不轉(zhuǎn)移,則第幾個(gè)小球被碰后可以脫離地面?(不計(jì)電荷之間的庫侖力,取g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)下列說法正確的是:
.(填代號)
①鈾238只要俘獲中子就能進(jìn)行鏈?zhǔn)椒磻?yīng)
②世界現(xiàn)有的多數(shù)核電站是利用太陽內(nèi)部的裂變反應(yīng)原理建造的
③太陽不斷地向外輻射大量能量,太陽質(zhì)量應(yīng)不斷減小,日地間距離應(yīng)不斷增大,地球公轉(zhuǎn)速度應(yīng)不斷減小
④α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明原子核是由質(zhì)子和中子組成的
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.(填代號)
①1:1    ②1:2    ③1:3    ④1:6.

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