如圖所示，相距為d的L1和L2兩條平行虛線是上下兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界，L1上方和L2下方都是垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，M、N兩點(diǎn)都在L2上，M點(diǎn)有一放射源其放射性元素衰變前原子核的質(zhì)量為m，它釋放出一個(gè)質(zhì)量為m1，帶電量為-q的粒子后，產(chǎn)生的新原子核質(zhì)量為m2，釋放出的粒子以初速度v與L2成30o角斜向上射入，經(jīng)過一段時(shí)間恰好斜向上通過N點(diǎn)(不計(jì)重力)，求：

(1)該原子核發(fā)生衰變的過程中釋放的核能；

(2)說明粒子過N點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向，并求從M到N的時(shí)間及路程。

 

【答案】

（1）（m-m1-m2）c2（2）N點(diǎn)的速度大小仍為v，方向斜向上300    運(yùn)動(dòng)總時(shí)間為：t總=  總路程為：S總=4d+

【解析】

試題分析：（1）由愛因斯坦的質(zhì)能聯(lián)系方程可知△E=△mc2=（m-m1-m2）c2

（2）由洛侖茲力提供向心力：qvB=,可知R=； T=

由幾何知識(shí)及勻速圓周運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知N點(diǎn)的速度大小仍為v，方向斜向上300

運(yùn)動(dòng)總時(shí)間為：t總=  總路程為：S總=4d+。

考點(diǎn)：愛因斯坦質(zhì)能方程；帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。

 

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：

如圖所示，相距為d的兩塊平行金屬板M、N與電源相連接．當(dāng)開關(guān)S閉合后，一個(gè)重力可以忽略不計(jì)的帶電粒子，垂直于電場(chǎng)方向從M板的邊緣射入電場(chǎng)，恰好打在N板的中央．如果保持開關(guān)S閉合，欲使該粒子能剛好從下極板邊緣飛出電場(chǎng)，則N板應(yīng)向下平移多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2003?順德區(qū)模擬）如圖所示，相距為d的水平金屬板M、N在左側(cè)有一對(duì)豎直金屬板P、Q，板P上的小孔S正對(duì)極Q上的小孔O，M、N間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在小孔S處有一帶負(fù)電粒子，其重力和初速均不計(jì)，當(dāng)變阻器的滑動(dòng)觸頭在AB的中點(diǎn)時(shí)，帶負(fù)電粒子恰能在M、N間做直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片滑到A點(diǎn)后，（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?靜安區(qū)二模）如圖所示，相距為d的兩條水平虛線L1、L2之間有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，正方形銅制線圈abcd邊長(zhǎng)為L(zhǎng)（L＜d），質(zhì)量為m，將線圈在磁場(chǎng)上方高h(yuǎn)處?kù)o止釋放，cd邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)速度與cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度相等，則線圈穿越磁場(chǎng)的過程中（從cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)起一直到ab邊離開磁場(chǎng)為止），感應(yīng)電流所做的功為
2mgd
2mgd
，線圈的最小速度為
2g(h+L-d)
2g(h+L-d)
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，相距為d的兩平行金屬板內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，調(diào)節(jié)兩極板間電壓使沿中線入射的正離子能做直線運(yùn)動(dòng)打到熒光屏上的P點(diǎn)，此時(shí)兩極板間電壓為U．另加一半徑為R的圓形磁場(chǎng)，使正離子偏轉(zhuǎn)60°角，打到熒光屏上的Q點(diǎn)，求此正離子在圓形磁場(chǎng)中所經(jīng)歷的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，相距為d的平行金屬板M、N間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bo的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；在xoy直角坐標(biāo)平面內(nèi)，第一象限有沿y軸負(fù)方向場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第四象限有垂直坐標(biāo)平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一質(zhì)量為m、電量為q的正離子（不計(jì)重力）以初速度Vo沿平行于金屬板方向射入兩板間并做勻速直線運(yùn)動(dòng)．從P點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第一象限，經(jīng)過x軸上的A點(diǎn)射出電場(chǎng)，進(jìn)入磁場(chǎng)．已知離子過A點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸成45°角．求：
（1）金屬板M、N間的電壓U；
（2）離子運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度V的大小和由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所需時(shí)間t；
（3）離子第一次離開第四象限磁場(chǎng)區(qū)域的位置C（圖中未畫出）與坐標(biāo)原點(diǎn)的距離OC．

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