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如图所示,相距为d的L1和L2两条平行虚线是上下两个匀强磁场的边界,L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,M、N两点都在L2上,M点有一放射源其放射性元
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示,相距为d的L
1
和L
2
两条平行虚线是上下两个匀强磁场的边界,L
1
上方和L
2
下方都是垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,M、N两点都在L
2
上,M点有一放射源其放射性元素衰变前原子核的质量为m,它释放出一个质量为m
1
,带电量为-q的粒子后,产生的新原子核质量为m
2
,释放出的粒子以初速度v与L
2
成30°角斜向上射入,经过一段时间恰好斜向上通过N点(不计重力),求:
(1)该原子核发生衰变的过程中释放的核能;
(2)说明粒子过N点时的速度大小和方向,并求从M到N的时间及路程.
◎ 答案
(1)由爱因斯坦的质能联系方程可知△E=△mc
2
=(m-m
1
-m
2
)c
2
(2)由洛仑兹力提供向心力:qvB=
m
v
2
R
可知R=
mv
Bq
; T=
2πm
qB
由几何知识及匀速圆周运动的对称性可知N点的速度大小仍为v,方向斜向上30
0
运动总时间为:t
总
=
4d
v
+
2πm
qB
总路程为:S
总
=4d+
2πmv
qB
答:(1)该原子核发生衰变的过程中释放的核能(m-m
1
-m
2
)c
2
;
(2)粒子过N点时的速度大小仍为v,方向斜向上30
0
,且从M到N的时间为
4d
v
+
2πm
qB
及路程为4d+
2πmv
qB
.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,相距为d的L1和L2两条平行虚线是上下两个匀强磁场的边界,L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,M、N两点都在L2上,M点有一放射源其放射性元…”主要考查了你对 【向心力】,【牛顿第二定律】,【带电粒子在匀强磁场中的运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/340912.html
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