美國(guó)發(fā)射的航天飛機(jī)“發(fā)現(xiàn)者”號(hào)搭載了一臺(tái)α磁譜儀,其中一個(gè)關(guān)鍵部件是由中國(guó)科學(xué)院電工研究所設(shè)計(jì)制造的直徑為1200mm、高為80mm、中心磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.314T的永久磁體.它的主要使命是要探測(cè)宇宙空間中可能存在的物質(zhì),特別是宇宙中反氦原子核.若如圖所示的磁譜儀中的4條徑跡分別為質(zhì)子、反質(zhì)子、α粒子、反氦核的徑跡,其中反氦核的徑跡為(  )
A.1B.2C.3D.4

在速度選擇器中,由qvB=qE,得v=
E
B
,則知,所有通過(guò)速度選擇器的粒子速度相同.
在磁場(chǎng)中,粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由洛倫茲力充當(dāng)向心力,則由qvB=m
v2
r

得軌跡半徑 r=
mv
qB
,v、B相同,則r與比荷
q
m
成反比.
由于質(zhì)子與反質(zhì)子的比荷大于α粒子與反氦核的比荷,所以α粒子與反氦核的半徑大于質(zhì)子與反質(zhì)子的半徑.故軌跡2、4可能是反氦核的徑跡.
反氦核帶負(fù)電,根據(jù)左手定則判斷進(jìn)入時(shí)所受的洛倫茲力方向向左,軌跡向左偏轉(zhuǎn),所以軌跡2是反氦核的徑跡.故ACD錯(cuò)誤,B正確;
故選:B.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

圖為測(cè)量某種離子的比荷的裝置.讓中性氣體分子進(jìn)入電離室A,在那里被電離成離子.這些離子從電離室的小孔飄出,從縫S1進(jìn)入加速電場(chǎng)被加速,然后讓離子從縫S2垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),最后打在底片上的P點(diǎn).已知加速電壓為U,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,縫S2與P之間的距離為a,離子從縫S1進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度不計(jì),求該離子的比荷
q
m

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,水平地面上方有一絕緣彈性豎直薄檔板,板高h(yuǎn)=3m,與板等高處有一水平放置的小籃筐,筐口中心距擋板s=1m.圖示空間同時(shí)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,而勻強(qiáng)電場(chǎng)未在圖中畫(huà)出.質(zhì)量m=1×10-3kg、電量q=-2×10-3C的帶電小球a(視為質(zhì)點(diǎn)),自擋板下端以某一水平速度v0開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),與質(zhì)量相等,靜止不帶電小球b(視為質(zhì)點(diǎn))發(fā)生彈性碰撞.b球向左側(cè)運(yùn)動(dòng)恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng),若b球與檔板相碰后以原速率彈回,且碰撞時(shí)間不計(jì),碰撞時(shí)電量不變,b小球最后都能從筐口的中心處落入筐中.(g取10m/s2,可能會(huì)用到三角函數(shù)值sin37°=0.6,cos37°=0.8).試求:
(1)碰撞后兩小球速度大小
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與方向;
(3)小球運(yùn)動(dòng)的可能最大速率;
(4)b小球運(yùn)動(dòng)的可能最長(zhǎng)時(shí)間.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,直角坐標(biāo)系的ox軸水平,oy軸豎直;M點(diǎn)坐標(biāo)為(-0.3m,0)、N點(diǎn)坐標(biāo)為(-0.2m,0);在-0.3m≤X≤-0.2m的長(zhǎng)條形范圍內(nèi)存在豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E0;在X≥0的范圍內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為E=20N/C;在第一象限的某處有一圓形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5T.有一帶電量q=+1.0×10-4C、質(zhì)量m=2×10-4kg的微粒以v0=0.5m/s的速度從M點(diǎn)沿著x軸正方向飛入電場(chǎng),恰好垂直經(jīng)過(guò)y軸上的P點(diǎn)(圖中未畫(huà)出,yP>0),而后微粒經(jīng)過(guò)第一象限某處的圓形磁場(chǎng)區(qū),擊中x軸上的Q點(diǎn),速度方向與x軸正方向夾角為60°.g取10m/s2.求:
(1)場(chǎng)強(qiáng)E0的大小和方向;
(2)P點(diǎn)的坐標(biāo)及圓形磁場(chǎng)區(qū)的最小半徑r;
(3)微粒從進(jìn)入最小圓形磁場(chǎng)區(qū)到擊中Q點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間(可以用根號(hào)及π等表示)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi),有相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里.一帶負(fù)電的粒子(不計(jì)重力)從A點(diǎn)沿y軸正方向以v0速度射入,帶電粒子恰好做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),最后從P點(diǎn)射出.
(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向;
(2)若僅撤去電場(chǎng),帶電粒子仍從A點(diǎn)以相同的速度射入,恰從圓形區(qū)域的邊界M點(diǎn)射出.已知OM與x軸的夾角為θ=30°,求粒子比荷
q
m

(3)若僅撤去磁場(chǎng),帶電粒子仍從A點(diǎn)射入,恰從圓形區(qū)域的邊界N點(diǎn)射出(M和N是關(guān)于y軸的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)),求粒子運(yùn)動(dòng)初速度的大。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,真空中有一垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其邊界為同心圓,內(nèi)、外半徑分別為r和R.圓心處有一粒子源不斷地沿半徑方向射出質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,其速度大小為v,不計(jì)粒子重力.若R=(
2
+1)r
,為使這些粒子不射出磁場(chǎng)外邊界,勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度至少為多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,電子自靜止開(kāi)始經(jīng)M、N板間的電場(chǎng)加速后從A點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)邊界射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩板間的電壓為U,電子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的位置P偏離入射方向的距離為L(zhǎng),在距離磁場(chǎng)邊界S處有屏幕N,電子射出磁場(chǎng)后打在屏上.(已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e)求:

(1)電子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度
(3)電子打到屏幕上的點(diǎn)距中心O點(diǎn)的距離是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子以速度v從O點(diǎn)沿y軸正方向射入一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,粒子飛出磁場(chǎng)區(qū)域后,從b處穿過(guò)x軸,速度方向與x軸正方向的夾角為30°,同時(shí)進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)為E、方向沿與x軸負(fù)方向成60°角斜向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,通過(guò)了b點(diǎn)正下方的c點(diǎn),如圖所示,粒子的重力不計(jì),試求:
(1)圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積;
(2)c點(diǎn)到b點(diǎn)的距離.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖,虛線(xiàn)MN上方存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1,帶電粒子從邊界MN上的A點(diǎn)以速度v0垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng),經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從邊界MN上的B點(diǎn)射出.若在粒子經(jīng)過(guò)的區(qū)域PQ上方再疊加方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2,讓該粒子仍以速度v0從A處沿原方向射入磁場(chǎng),經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從邊界MN上的B′點(diǎn)射出(圖中未標(biāo)出),不計(jì)粒子的重力.下列關(guān)于粒子的說(shuō)法中,正確的是( 。
A.B′點(diǎn)在B點(diǎn)的右側(cè)
B.從B′點(diǎn)射出的速度大于從B點(diǎn)射出的速度
C.從B′點(diǎn)射出的速度方向平行于從B點(diǎn)射出的速度方向
D.D從A到B′的時(shí)間小于從A到B的時(shí)間

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案