在勻強(qiáng)磁場(chǎng)里有一個(gè)原來靜止的放射性元素
 
238
92
U,由于發(fā)生α衰變而變?yōu)橐环N新元素釷核
 
234
90
Th,假設(shè)衰變時(shí)釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為α粒子和釷核的動(dòng)能,則α粒子和釷核的動(dòng)能之比以及它們?cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為( 。
分析:根據(jù)動(dòng)量守恒確定兩粒子動(dòng)量大小相等方向相反,然后根據(jù)公式R=
mv
qB
確定兩粒子的半徑之比根據(jù)Ek=
p2
2m
解答:解:動(dòng)量P=mv,得v=
p
m
,Ek=
1
2
mv2=
p2
2m

衰變過程動(dòng)量守恒,所以兩種粒子合動(dòng)量為0,動(dòng)量大小相等方向相反,
所以EK:EK′=m′:m=234:4
根據(jù)動(dòng)量守恒:mv=m′v′
R=
mv
qB
,動(dòng)量相同所以
R
R′
=
q′
q
=
90
2
=
45
1
;
兩粒子帶同種電荷,運(yùn)動(dòng)方向相反,由左手定則知安培力方向相反,故為外接圓;
故選C.
點(diǎn)評(píng):本題考查了動(dòng)能與動(dòng)量的關(guān)系式以及磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式,知道衰變過程動(dòng)量守恒是關(guān)鍵.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2004?南通模擬)如圖所示,在xoy平面內(nèi),第I象限中有勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向沿y軸正方向,在x軸的下方有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向里,今有一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為e的電子(不計(jì)重力),從y軸上的P點(diǎn)以初速度v0垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng).經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,沿著與x軸正方向成45°進(jìn)入磁場(chǎng),并能返回到原出發(fā)點(diǎn)P.求:
(1)作出電子運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖,并說明電子的運(yùn)動(dòng)情況.
(2)P點(diǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離h.
(3)電子從P點(diǎn)出發(fā)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間第一次返回P點(diǎn)?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在xOy平面內(nèi)的第Ⅲ象限中有沿-y方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E.在第I和第II象限有勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于坐標(biāo)平面向里.有一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為e的電子,從y軸的P點(diǎn)以初速度v0垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)(不計(jì)電子所受重力),經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,沿著與x軸負(fù)方向成45°角進(jìn)入磁場(chǎng),并能返回到原出發(fā)點(diǎn)P.
(1)并畫出電子運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖;
(2)求P點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)的距離
(3)電子從P點(diǎn)出發(fā)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間再次返回P點(diǎn).

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在xoy面內(nèi),第一象限中有勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向 沿y軸正方向.在X軸的下方有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里.今有一個(gè)質(zhì)量為m 電荷量為q的帶負(fù)電的粒子(不計(jì)粒子的重力和其他 阻力),從y軸上的P點(diǎn)以初速度v0垂直于電場(chǎng)方向 進(jìn)人電場(chǎng).經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,沿著與X正方向成30°進(jìn)入 磁場(chǎng).試完成:
(1)求P點(diǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離h;
(2)求粒子從P點(diǎn)出發(fā)到粒子第一次離開磁場(chǎng)時(shí)所用的時(shí)間?
(3)在其他條件不改變,只改變磁感應(yīng)強(qiáng)度,當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B取某一合適的數(shù)值,粒子離開磁場(chǎng)后能否返回到原出發(fā)點(diǎn)P?若能說明能的理由;若不能請(qǐng)說明不能的理由.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)帶電粒子以速度v從A點(diǎn)沿   直徑AOB方向射入磁場(chǎng),經(jīng)過時(shí)間t從C點(diǎn)射出磁場(chǎng),OC與OB成60°角.現(xiàn)將帶電粒子的速度變?yōu)?span dealflag="1" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">
v
3
,仍從A點(diǎn)沿原方向射入磁場(chǎng),不計(jì)重力,則粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間變?yōu)椋ā 。?/div>
A、0.5tB、1.5t
C、2tD、3t

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2005?淮安二模)如圖所示,在xoy平面內(nèi),第I象限中有勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向沿x軸負(fù)方向,在第Ⅱ象限和第Ⅲ象限有勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于紙面向里.今有一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為e的質(zhì)子(不計(jì)重力),從x軸上的P點(diǎn)以初速度v0垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng).經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,沿著與y軸正方向成45°角的方向進(jìn)入磁場(chǎng),從磁場(chǎng)中飛出時(shí)恰好能返回到原出發(fā)點(diǎn)P.試求:
(1)P點(diǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離l;
(2)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
(3)質(zhì)子第二次在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.

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