如圖所示，在xy平面上，一個以原點O為中心、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在著一勻強磁場，磁場的磁感應強度為B，方向垂直于xy平面向內(nèi)，在O處原來靜止著一個具有放射性的原子核N(氮)，某時刻該核發(fā)生衰變，放出一個正電子和一個反沖核，已知正電子從O點射出時沿x正方向，而反沖核剛好不會離開磁場區(qū)域，正電子電量為e．不計重力影響和粒子間的相互作用．

(1)試寫出N衰變的方程；

(2)求正電子離開磁場區(qū)域時的位置坐標．

答案：
解析：

　　(1)N衰變的方程：N→C+e(3分)

　　(2)設正電子和碳核的質量分別為m、M，從O點射出時的速度大小分別為v1、v2．衰變時動量守恒mv1＝Mv2�、佟�(2分)

　　碳核在磁場中運動，有：M＝qvz2B＝6ev2B�、凇�(2分)

　　碳核運動半徑　r2＝�、邸�(2分)

　　正電子在磁場中運動　m＝ev1B　④…………(2分)

　　由以上各式可得正電子運動的半徑　r1＝3 R�、荨�(2分)

　　正電子從P點離開磁場，O、P連線與x正方向成θ角

　　sinθ＝�、蕖�(2分)

　　正電子離開磁場區(qū)域時的位置坐標：

　　　　⑦…………(1分)

　　�、唷�(1分)


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2005?南通模擬）如圖所示，在xy平面內(nèi)有一沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速為1m/s，振幅為4cm，頻率為2.5Hz．在t=0時刻，P點位于其平衡位置上方最大位移處，則距P為0.2m的Q點（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在xy平面內(nèi)有一沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速為1m/s，振幅為4cm，頻率為2.5Hz．在t=0時刻，P點位于其平衡位置上方最大位移處，則距P為0.2m的Q點（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在xy平面內(nèi)有一個半徑為R圓形勻強磁場區(qū)域，與y軸相切于坐標原點O，磁場強度為B，方向垂直紙面向里，在x=3R處有一個與x軸垂直的熒光屏PQ，t=0時刻，在紙面內(nèi)從坐標原點O以相等速率向磁場內(nèi)沿不同的方向發(fā)射粒子，粒子的質量為m、電荷量為+q，其中沿x正方向發(fā)射的粒子從圓形磁場區(qū)域射出時與x軸正方向夾角為60°，粒子的重力不計．
（1）求粒子的速度v0．
（2）求在磁場中運動最長時間粒子在磁場中運動的時間及此粒子打在熒光屏上的坐標（可用反三角函數(shù)表示）
（3）若虛線的圓形磁場邊界是一個固定的絕緣的閉合圓環(huán)，且粒子與圓環(huán)碰撞為彈性碰撞無電荷量轉移，求沿x軸正方向發(fā)射的粒子經(jīng)過多長時間回到坐標原點O及粒子運動軌跡圍成的面積S．

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科目：高中物理 來源：2012年高二物理卷2 題型：選擇題

如圖所示，在xy平面內(nèi)有一沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速為1m/s，振幅為4cm，頻率為2.5Hz。在t=0時刻，P點位于其平衡位置上方最大位移處，則距 P為0.2米的Q點

A.在0.1s時的位移是4cm  　     

B.在0.1s時的速度最小

C.在0.1s時的速度向下　　          

D.在0到0.1s時間內(nèi)的路程是4cm

 

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科目：高中物理 來源：2005-2006學年廣東省廣州市高三（上）統(tǒng)一測試物理試卷（12月份）（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，在xy平面內(nèi)有一沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速為1m/s，振幅為4cm，頻率為2.5Hz．在t=0時刻，P點位于其平衡位置上方最大位移處，則距P為0.2m的Q點（ ）

A．在0.1s時的位移是4cm
B．在0.1s時的速度最大
C．在0.1s時的速度向下
D．在0到0.1s時間內(nèi)的路程是4cm

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