釷核發(fā)生衰變生成鐳核并放出一個粒子.設該粒子的質量為m、電荷量為q，它進入電勢差為U的帶窄縫的平行平板電極S1和S2間電場時，其速度為v0，經(jīng)電場加速后，沿Ox方向進入磁感應強度為B、方向垂直紙面向外的有界勻強磁場，Ox垂直平板電極S2，當粒子從P點離開磁場時，其速度方向與Ox方向的夾角θ=60°,如圖所示，整個裝置處于真空中.

（1）寫出釷核衰變方程；

（2）求粒子在磁場中沿圓弧運動的軌道半徑R；

（3）求粒子在磁場中運動所用的時間t.

(1) →+

(2)  (3)


解析:

（1）釷核衰變方程：

→+.①

（2）設粒子離開電場時的速度為v，對加速過程有

qU=mv2-mv02          ②

粒子在磁場中有qvB=m        ③

由②③得R=.    ④

（3）粒子做圓周運動的回旋周期

T== ⑤

粒子在磁場中運動的時間t=T   ⑥

由⑤⑥得t=   

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

（8分）釷核發(fā)生衰變生成鐳核并放出一個粒子. 設該粒子的質量為m、電荷量為q，它進入電勢差為U的帶窄縫的平行平板電極S1和S2間電場時，其速度為v0，經(jīng)電場加速后，沿Ox方向進入磁感應強度為B、方向垂直紙面向外的有界勻強磁場，Ox垂直平板電極S2. 當粒子從P點離開磁場時，其速度方向與Ox方向的夾角，如圖所示，整個裝置處于真空中.

（1）寫出釷核的衰變方程；

（2）求粒子在磁場中沿圓弧運動的軌道半徑R；

（3）求粒子在磁場中運動所用時間t。

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（04年天津卷）（15分）釷核發(fā)生衰變生成鐳核并放出一個粒子。設該粒子的質量為、電荷量為q，它進入電勢差為U的帶窄縫的平行平板電極和間電場時，其速度為，經(jīng)電場加速后，沿方向進入磁感應強度為B、方向垂直紙面向外的有界勻強磁場，垂直平板電極，當粒子從點離開磁場時，其速度方向與方位的夾角，如圖所示，整個裝置處于真空中。

（1）寫出釷核衰變方程；

（2）求粒子在磁場中沿圓弧運動的軌道半徑R；

（3）求粒子在磁場中運動所用時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，光滑且足夠長的平行金屬導軌MN和PQ固定在同一水平面上，兩導軌間距離L=0.2m，電阻R1=0.4，導軌上靜止放置一質量m=0.1kg，電阻R2=0.1的金屬桿ab，導軌電阻忽略不計，整個裝置處在磁感應強度B1=0.5T的勻強磁場中，磁場的方向豎直向下，現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿ab，使之由靜止開始運動，最終以8m/s的速度做勻速直線運動。若此時閉合開關S，釋放的粒子經(jīng)加速電場C加速從a孔對著圓心O進入半徑r=的固定圓筒中（筒壁上的小孔a只能容一個粒子通過），圓筒內有垂直水平面向下的磁感應強度為B2的勻強磁場，粒子每次與筒壁發(fā)生碰撞均無電荷遷移，也無機械能損失。（粒子質量m≈6.4×10-23kg，電荷量q=3.2×10-19C）。求：

  

（1）ab桿做勻速直線運動過程中，外力F的功率；

（2）射線源Q是釷核發(fā)生衰變生成鐳核

并粒出一個粒子，完成下列釷核的衰變方程     ；

（3）若粒子與圓筒壁碰撞5次后恰又從a孔背離圓心射出，忽略粒子進入加速電場的初速度，求磁感應強度B2。

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科目：高中物理 來源： 題型：

釷核發(fā)生衰變生成鐳核并放出一個粒子.設該粒子的質量為m、電荷量為q，它進入電勢差為U的帶窄縫的平行平板電極S1和S2間電場時，其速度為v0，經(jīng)電場加速后，沿Ox方向進入磁感應強度為B、方向垂直紙面向外的有界勻強磁場，Ox垂直平板電極S2，當粒子從P點離開磁場時，其速度方向與Ox方向的夾角θ=60°,如圖所示，整個裝置處于真空中.

（1）寫出釷核衰變方程；

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（3）求粒子在磁場中運動所用的時間t.

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