(D)質(zhì)量單位GeV/c2可由質(zhì)能方程E＝mc2得知1 GeV/c2＝1.78×10-27 kg 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

美國(guó)費(fèi)米國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室于2008年8月宣布，在對(duì)撞實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)一種新型粒子--歐米伽b重子，這是迄今為止物理學(xué)界發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量最大的重子．這一發(fā)現(xiàn)也證實(shí)夸克模型是成功的．
1961年，理論物理學(xué)家提出夸克模型，指出重子是由3個(gè)夸克組成的亞原子粒子．現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為，夸克共分6種3類：上夸克、下夸克；粲夸克、奇異夸克；頂夸克、底夸克（如下表）．質(zhì)子由兩個(gè)上夸克加一個(gè)下夸克組成，而中子的構(gòu)成是兩個(gè)下夸克加一個(gè)上夸克，因此人類目前所接觸的物質(zhì)都是由第一類夸克組成的．此次對(duì)撞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的新型粒子是由2個(gè)奇異夸克和1個(gè)底夸克組成．這是物理學(xué)界首次發(fā)現(xiàn)由后兩類夸克混合組成的重子．注：1G=109
符號(hào) 中文名稱 英文名稱 帶電量 （e） 質(zhì)量（GeV/c2）
u 上夸克 up +2/3 0.004
d 下夸克 down -1/3 0.008
c 粲夸克 charm +2/3 1.5
s 奇異夸克 strange -1/3 0.15
t 頂夸克 top +2/3 176
b 底夸克 bottom -1/3 4.7
根據(jù)以上信息可以判定（　�。�
A、歐米伽b重子的帶電量為-e
B、歐米伽b重子的質(zhì)量是質(zhì)子質(zhì)量的250倍
C、歐米伽b重子的質(zhì)量是中子質(zhì)量的250倍
D、質(zhì)量單位GeV/c2可由質(zhì)能方程E=mc2得知1 GeV/c2=1.78×10-27 kg

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一、1、BC 2、ACD 3、BD 4、A 5、ACD 6、ABC 7、BD 8、B

二、實(shí)驗(yàn)題：（18分）將答案填在題目的空白處，或者要畫圖連線。

9、（6分）（1）0.820mm （2）16.98mm   （每空3分）

10、（12分）

①（4分）

②串（2分）  290Ω（3分）．③偏大（3分）

 

三、本大題共三小題共計(jì)54分．解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題．答案中必須明確寫出數(shù)值和單位

11、（16分）設(shè)A的質(zhì)量為m，A靜止，有：       ①……1分

設(shè)B的質(zhì)量為mB，B與A碰前速度為v1，由機(jī)械能守恒定律可知：     ②……1分

B與A發(fā)生完全彈性碰撞，設(shè)碰后A、B速度大小分別為，有：

             ③……2分

　　　�、堋�2分

可得：       ⑤……1分

B反彈，機(jī)械能守恒：    ⑥……1分

由②――⑥可知：        ⑦……1分

由題可知：       ⑧……1分

設(shè)C與A碰前速度為v2，由機(jī)械能守恒定律可知：      ⑨……1分

C與A碰，碰后速度為v3，由動(dòng)量守恒：     ⑩……1分

A、  C分離發(fā)生在彈簧原長(zhǎng)處O，不分離即系統(tǒng)至O點(diǎn)速度為零。由系統(tǒng)機(jī)械能守恒可知：

             11……2分

解得：   12……2分

12、（18分）⑴PQ在區(qū)域Ⅱ中距中間邊界，而MN在區(qū)域I 距中間邊界時(shí)，PQ邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)  （2分）

 MN邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) （2分）

故回路中的電動(dòng)勢(shì)V    (2分）

由于線框勻速運(yùn)動(dòng)，故水平拉力做的功等于線框中產(chǎn)生的焦耳熱，即

    (2分）

⑵設(shè)初速度為，勻速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后減速，MN邊到達(dá)中間界線時(shí)速度為，接著又勻速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，再減速，最后速度為0，則對(duì)跨越中間邊界的過(guò)程據(jù)動(dòng)量定理有

    (2分）

對(duì)跨越最右邊界的過(guò)程據(jù)動(dòng)量定理有

   (2分）

線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，電量

聯(lián)立化簡(jiǎn)得   （1分）

由上式可得：    (1分）

則    (1分)

故    (l分)

        (1分)

則       (1分)

13、（20分）（1）由題可知粒子在磁場(chǎng)Ⅰ中圓運(yùn)動(dòng)的圓心角為60°，相應(yīng)圓運(yùn)動(dòng)半徑為：

         ①…… 1分

由     ②……1分             可知       ③……1分

             ④……2分

（2）粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，有：

         ⑤……1分

          ⑥……1分

         ⑦……1分

可知：    ⑧……1分     

      ⑨……2分            ⑩……2分

（3）根據(jù)運(yùn)動(dòng)對(duì)稱性可知：

第一次返回y=y0前在磁場(chǎng)Ⅰ中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間        11……1分

在磁場(chǎng)Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間        12……2分

故第一次返回y=y0前運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間       13……2分

之后運(yùn)動(dòng)呈周期性，故返回y=y0前運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間

          14……2分

 

 


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