科学家推测,宇宙中可能有由反粒子组成的反物质存在,反粒子与正粒子有相同的质量,却带有等量的异号电荷..1998年6月,我国科学家研制的阿尔法磁谱仪由美国“发现号

科学家推测,宇宙中可能有由反粒子组成的反物质存在,反粒子与正粒子有相同的质量,却带有等量的异号电荷..1998年6月,我国科学家研制的阿尔法磁谱仪由美国“发现号

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科学家推测,宇宙中可能有由反粒子组成的反物质存在,反粒子与正粒子有相同的质量,却带有等量的异号电荷..1998年6月,我国科学家研制的阿尔法磁谱仪由美国“发现号”航天飞机搭载升空,寻找宇宙中反物质存在的证据.磁谱仪的核心部分如图所示,PQ、MN是两个平行板,它们之间存在匀强磁场区,磁场方向与两板平行.宇宙射线中的各种粒子从板PQ中央的小孔O垂直PQ进入匀强磁场区,在磁场中发生偏转,并打在附有感光底片的板MN上,留下痕迹.假设宇宙射线中存在氢核、反氢核、氦核、反氦核四种粒子,它们以相同速度v从小孔O垂直PQ板进入磁谱仪的磁场区,并打在感光底片上的a、b、c、d四点,已知氢核质量为m,电荷量为e,PQ与MN间的距离为L,磁场的磁感应强度为B.
(1)指出a、b、c、d四点分别是由哪种粒子留下的痕迹?(不要求写出判断过程)
(2)求出氢核在磁场中运动的轨道半径.
(3)反氢核在MN上留下的痕迹与氢核在MN上留下的痕迹之间的距离是多少?
答案
(1)由左手定则可判定偏转方向,从而判断出a,b为反粒子,由半径公式R=mv/Bq可确定a、b、c、d四点分别是反氢核、反氦核、氦核和氢核留下的痕迹. (2分)
(2)对氢核,在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:
 (2分)
得: (2分)
(3)由图中几何关系知:
 (2分)
所以反氢核与氢核留下的痕迹之间的距离
 (2分)
解析

举一反三
关于安培力和洛伦兹力,下列说法中正确的是
A.带电粒子在磁场中运动时,有可能不受洛伦兹力作用
B.洛伦兹力对运动电荷一定不做功
C.放置在磁场中的通电直导线,一定受到安培力作用
D.放置在磁场中的通电直导线,有可能不受安培力作用

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一束粒子中有带正电的,也有带负电的,还有不带电量的。为把它们区分开来,现在让粒子束垂直射入某一磁场中,如图2—5所示,则粒子束分为a、b、c三束,其中带正电是          ,带负电的是            ,不带电的是              
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一质量m、电荷量+q的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动.细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中.现给圆环向右初速度v0,以后的运动过程中圆环运动的速度图象可能是(    )
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如图所示,闭合小金属环从高h的光滑曲面上端无初速滚下,沿曲面的另一侧上升,曲面在磁场中                              (    )

A. 若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h
B.若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h
c. 若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h
D. 若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h
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一质量为m、带电量为q的带电粒子以某一初速射入如图11-2-6所示的匀强磁场中(磁感应强度为B,磁场宽度为L),要使此带电粒子穿过这个磁场,则带电粒子的初速度应为多大?
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