科学研究发现,宇宙中每种粒子都有与之对应的反粒子,粒子和反粒子具有相同的质量、电量和寿命,只是所带电荷符号相反,如正电子就是电子的反粒子,也可以叫反电子.反物质
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科学研究发现,宇宙中每种粒子都有与之对应的反粒子,粒子和反粒子具有相同的质量、电量和寿命,只是所带电荷符号相反,如正电子就是电子的反粒子,也可以叫反电子.反物质
题型:海淀区模拟
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科学研究发现,宇宙中每种粒子都有与之对应的反粒子,粒子和反粒子具有相同的质量、电量和寿命,只是所带电荷符号相反,如正电子就是电子的反粒子,也可以叫反电子.反物质由反粒子构成,与地球上物质结构有相似之处.1998年6月3日,美国发射的航天飞机“发现者”号搭载了由中国科学院电工研究所设计制造的α磁谱仪,它的主要使命就是要探测宇宙空间中可能存在的反物质.α磁谱仪由粒子速度选择器和磁场组成,它可以保证所有进入磁感应强度为B
2
的匀强磁场区域的粒子具有共同的速度.若如图所示α磁谱仪中的4条径迹分别为质子、反质子、α粒子,反氦核的径迹,其中哪一条为反氦核的径迹 ( )
A.1
B.2
C.3
D.4
答案
在速度选择器中,由qvB=qE,得v=
E
B
,则知,所有通过速度选择器的粒子速度相同.
在磁场中,粒子做匀速圆周运动,由洛伦兹力充当向心力,则由qvB=m
v
2
r
得轨迹半径 r=
mv
qB
,v、B相同,则r与比荷
q
m
成反比.
由于质子与反质子的比荷大于α粒子与反氦核的比荷,所以α粒子与反氦核的半径大于质子与反质子的半径.故轨迹2、4可能是反氦核的径迹.
反氦核带负电,根据左手定则判断进入时所受的洛伦兹力方向向左,轨迹向左偏转,所以轨迹2是反氦核的径迹.
故选B
举一反三
如图,一半径为R的光滑绝缘半球面开口向下,固定在水平面上.整个空间存在匀强磁场,磁感应强度方向竖直向下.一电荷量为q(q>0)、质量为m的小球P在球面上做水平的匀速圆周运动,圆心为O′.球心O到该圆周上任一点的连线与竖直方向的夹角为θ(0<θ<
π
2
)
.为了使小球能够在该圆周上运动,求磁感应强度大小的最小值及小球P相应的速率.重力加速度为g.
题型:四川
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如图所示,在竖直平面有一个形状为抛物线y=x
2
的光滑轨道,其下半部分处在一个垂直纸面向里的磁场中,磁场的上边界是y=a的直线(图中虚线所示).一个小金属环从轨道上y=b(b>a)处以速度v沿轨道下滑,假设轨道足够长,且空气阻力不计,小金属环在曲面上运动的整个过程中损失的机械能总量为△E,则( )
A.若磁场为匀强磁场,
△E=mgb+
1
2
m
v
2
B.若磁场为匀强磁场,
△E=mg(b-a)+
1
2
m
v
2
C.若磁场为非匀强磁场,
△E=mgb+
1
2
m
v
2
D.若磁场为非匀强磁场,
△E=mg(b-a)+
1
2
m
v
2
题型:闵行区模拟
难度:
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在半径为R的半圆形区域中有一匀强磁场,磁场的方向垂直于纸面,磁感应强度为B.一质量为m,带有电量q的粒子以一定的速度沿垂直于半圆直径AD方向经P点(AP=d)射入磁场(不计重力影响).
(1)如果粒子恰好从A点射出磁场,求入射粒子的速度.
(2)如果粒子经纸面内Q点从磁场中射出,出射方向与半圆在Q点切线方向的夹角为φ(如图).求入射粒子的速度.
题型:宁夏
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在x轴上方有垂直于纸面的匀强磁场.同一种带电粒子从O点射入磁场.当入射方向与x轴的夹角α=45°时.速度为v
1
、v
2
的两个粒子分别从a、b两点射出磁场,如图所示.当α为60°时,为了使粒子从ab 的中点c射出磁场,则速度应为( )
A.
1
2
(
v
1
+
v
2
)
B.
2
2
(
v
1
+
v
2
)
C.
3
3
(
v
1
+
v
2
)
D.
6
6
(
v
1
+
v
2
)
题型:四川
难度:
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如图,在x轴下方有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于x y平面向外.P是y轴上距原点为h的一点,N
0
为x轴上距原点为a的一点.A是一块平行于x轴的挡板,与x轴的距离为
h
2
,A的中点在y轴上,长度略小于
a
2
.带点粒子与挡板碰撞前后,x方向的分速度不变,y方向的分速度反向、大小不变.质量为m,电荷量为q(q>0)的粒子从P点瞄准N
0
点入射,最后又通过P点.不计重力.求粒子入射速度的所有可能值.
题型:不详
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