如圖所示:真空室記憶體在勻強磁場,磁場方向垂直於圖中紙面向裡,磁感應強度的大小B=0.6T,磁場內有一個平面感光...
問題詳情:
如圖所示:真空室記憶體在勻強磁場,磁場方向垂直於圖中紙面向裡,磁感應強度的大小B=0.6T,磁場內有一個平面感光板ab板面與磁場方向平行。在距ab的距離為L=16cm處有一個點狀α放*源S,它向各個方向發*α粒子,粒子的速度都是v=3.0×106m/s.已知α粒子的電荷量與質量之比q/m=5.0×107C/kg.現只考慮到圖紙平面中運動的粒子,求:
(1)α粒子的軌道半徑和做勻速圓周運動的週期。
(2) ab板上被α粒子打中的區域長度。
【回答】
解:α粒子帶正電,故在磁場中沿逆時針方向做勻速圓周運動,2分
用R表示軌道半徑,有 ① 3分 由此得 2分 代入數值得R=10cm,可見:2R>L>R 2分 因朝不同方向發*的α粒子的圓軌跡都過S,由此可知,某一圓軌跡在圖中N左側與ab相切,
則此切點P1就是α粒子能打中的左側最遠點。為定出P1點的位置,可作平行於ab的直線cd,
cd到ab的距離為R,以S為圓心,R為半徑,作弧交cd於Q點,過Q作ab的垂線,
它與ab的交點即為P1 ② 3分 再考慮N的右側,任何α粒子在運動中離S的距離不可能超過2R,以2R為半徑、S為圓心作圓,
交ab於N右側的P2點,此即右側能打到的最遠點。
由圖中幾何關係得 ③ 3分 所求長度為 ④2分 代入數值得P1P2=20cm ⑤ 2分
知識點:質譜儀與迴旋加速器
題型:計算題
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