如图所示,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小B=0.60T。磁场内有一块足够大的平面感光平板ab,板面与磁场方向平行。在距ab的距离为l=10cm处,

◎ 题目

如图所示,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小B=0.60T。磁场内有一块足够大的平面感光平板ab,板面与磁场方向平行。在距ab的距离为l=10cm处,有一个点状的α放射源S,它仅在纸平面内向各个方向均匀地发射α粒子,设放射源每秒发射n=3.0×104个α粒子,每个α粒子的速度都是v= 6.0×106m/s。已知α粒子的电荷量与质量之比q/m=5.0×107C/kg。求每分钟有多少个α粒子打中ab感光平板?

◎ 答案

解:α粒子磁场中沿逆时针力向做匀速圆周运动,用R表示轨道半径,有
,由此得

因朝不同方向发射的α粒子的圆轨迹都过S,由此可知,某一圆轨迹以圆心O在图中N的左端与ab相切于P1 点,由此O点为能打到感光平板上的α粒子圆轨迹圆心左侧最低位置,设此时α粒子从S射出的方向与SN的夹角为θ,由几何关系可得。同理O'为圆心在图中N的右侧与ab相切于P2点,则此P2点为能打到感光平板上的α粒子圆轨迹圆心右侧最低位置,设此时α粒子从S射出的方向与SN的夹角为θ',由上图几何关系可得θ'=30°,分析可知∠cSd=120°方向的α粒子不能打到ab感光平板上,则每分钟能打到ab感光平板上的α粒子数为

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小B=0.60T。磁场内有一块足够大的平面感光平板ab,板面与磁场方向平行。在距ab的距离为l=10cm处,…”主要考查了你对  【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。

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