如图为一装放射源氡()的盒子,静止的氡核经过一次α衰变成钋(),产生的α粒子速率v0=1.0×107m/s,α粒子从小孔P射出后,经过A孔进入电场加速区域I,加速电压U=8×106V。从区域I射出的α粒子随后又从M点进入半径为r=m的圆形匀强磁场区域II,MN为圆形匀强磁场的一条直径,该区域磁感应强度为B=0.2T,方向垂直纸面向里。圆形磁场右边有一竖直荧光屏与之相切于N点,粒子重力不计,比荷为=5×107C/kg。
(1)请写出氡核衰变的核反应方程;
(2)求出α粒子经过圆形磁场后偏转的角度;
(3)求出α粒子打在荧光屏上的位置离N点的距离。
高三物理解答题中等难度题
如图为一装放射源氡()的盒子,静止的氡核经过一次α衰变成钋(),产生的α粒子速率v0=1.0×107m/s,α粒子从小孔P射出后,经过A孔进入电场加速区域I,加速电压U=8×106V。从区域I射出的α粒子随后又从M点进入半径为r=m的圆形匀强磁场区域II,MN为圆形匀强磁场的一条直径,该区域磁感应强度为B=0.2T,方向垂直纸面向里。圆形磁场右边有一竖直荧光屏与之相切于N点,粒子重力不计,比荷为=5×107C/kg。
(1)请写出氡核衰变的核反应方程;
(2)求出α粒子经过圆形磁场后偏转的角度;
(3)求出α粒子打在荧光屏上的位置离N点的距离。
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如图为一装放射源氡()的盒子,静止的氡核经过一次α衰变成钋(),产生的α粒子速率v0=1.0×107m/s,α粒子从小孔P射出后,经过A孔进入电场加速区域I,加速电压U=8×106V。从区域I射出的α粒子随后又从M点进入半径为r=m的圆形匀强磁场区域II,MN为圆形匀强磁场的一条直径,该区域磁感应强度为B=0.2T,方向垂直纸面向里。圆形磁场右边有一竖直荧光屏与之相切于N点,粒子重力不计,比荷为=5×107C/kg。
(1)请写出氡核衰变的核反应方程;
(2)求出α粒子经过圆形磁场后偏转的角度;
(3)求出α粒子打在荧光屏上的位置离N点的距离。
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如图为一装放射源氡的盒子,静止的氡核经过一次α衰变成钋Po,新核Po的速率约为2×105m/s。衰变后的α粒子从小孔P进入正交的电磁场区域Ⅰ,且恰好可沿中心线匀速通过,磁感应强度B=0.1T。之后经过A孔进入电场加速区域Ⅱ,加速电压U=3×106V。从区域Ⅱ射出的α粒子随后又进入半径为r=m的圆形匀强磁场区域Ⅲ,该区域磁感应强度B0=0.4T、方向垂直纸面向里。圆形磁场右边有一竖直荧光屏与之相切,荧光屏的中心点M和圆形磁场的圆心O、电磁场区域Ⅰ的中线在同一条直线上,α粒子的比荷为=5×107C/kg。
(1)请写出衰变方程,并求出α粒子的速率(保留一位有效数字);
(2)求电磁场区域Ⅰ的电场强度大小;
(3)粒子在圆形磁场区域Ⅲ的运动时间多长?
(4)求出粒子打在荧光屏上的位置。
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如图所示,在铅板A上有小孔S,放射源C可通过S在纸面内向各个方向射出速率v0=2.0×106m/s的某种带正电粒子,B为金属网状栅极,M为荧光屏,A、B、M三者平行正对,且面积足够大,A、B间距离d1=1.0cm,电压U=1.5×104V且恒定不变,B、M间距离d2=4.0cm.该种带电粒子的比荷=4.0×108C/kg,忽略带电粒子与栅极的碰撞及粒子间的相互作用,不计带电粒子的重力.求:
(1)该带电粒子运动到荧光屏M的速度;
(2)该带电粒子打在荧光屏M上形成的亮线的长度;
(3)若在B、M间加一磁感应强度B=0.25T、方向垂直纸面向外的匀强磁场,则该带电粒子打在荧光屏M上的亮线的长度又变为多大?(设从磁场返回的粒子均被铅板吸收)
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如图所示,在铅板A上有小孔S,放射源C可通过S在纸面内向各个方向射出速率v0=2.0×106m/s的某种带正电粒子,B为金属网状栅极,M为荧光屏,A、B、M三者平行正对,且面积足够大,A、B间距离d1=1.0cm,电压U=1.5×104V且恒定不变,B、M间距离d2=4.0cm.该种带电粒子的比荷=4.0×108C/kg,忽略带电粒子与栅极的碰撞及粒子间的相互作用,不计带电粒子的重力.求:
(1)该带电粒子运动到荧光屏M的速度;
(2)该带电粒子打在荧光屏M上形成的亮线的长度;
(3)若在B、M间加一磁感应强度B=0.25T、方向垂直纸面向外的匀强磁场,则该带电粒子打在荧光屏M上的亮线的长度又变为多大?(设从磁场返回的粒子均被铅板吸收)
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如图所示,在铅板A上有小孔S,放射源C可通过S在纸面内向各个方向射出速率v0=2.0×106m/s的某种带正电粒子,B为金属网状栅极,M为荧光屏,A、B、M三者平行正对,且面积足够大,A、B间距离d1=1.0cm,电压U=1.5×104V且恒定不变,B、M间距离d2=4.0cm.该种带电粒子的比荷=4.0×108C/kg,忽略带电粒子与栅极的碰撞及粒子间的相互作用,不计带电粒子的重力.求:
(1)该带电粒子运动到荧光屏M的速度;
(2)该带电粒子打在荧光屏M上形成的亮线的长度;
(3)若在B、M间加一磁感应强度B=0.25T、方向垂直纸面向外的匀强磁场,则该带电粒子打在荧光屏M上的亮线的长度又变为多大?(设从磁场返回的粒子均被铅板吸收)
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如图所示,从带有小孔的放射源A中均匀地向外辐射出平行于y轴的、速度一定的α粒子(质量为m,电荷量为+q)。为测定其飞出的速度v0的大小,现让其先经过一个磁感应强度为B,区域为半圆形的匀强磁场,经该磁场偏转后,α粒子恰好能够沿x轴进入右侧的平行板电容器M板上的狭缝,并打到置于N板上的荧光屏上,此时通过显微镜Q可以观察到屏上出现了一个亮点,闭合电键S后,调节滑动变阻器的滑动触头P,当触头位于滑动变阻器的中央位置时,通过显微镜Q看到屏上的亮点恰好消失,已知电源电动势为E,内阻为r0,滑动变阻器的总阻值R0=2r0,求:
(1)α粒子的速度v0的大小;
(2)满足题意的α粒子,在磁场中运动的总时间t;
(3)该半圆形磁场区域的半径R。
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(18分)如图所示,k是产生带电粒子的装置,从其小孔a水平向左射出比荷为1.0×l03C/kg的不同速率的带电粒子,带电粒子的重力忽略不计.Q是速度选择器,其内有垂直纸面向里的磁感应强度为3.0×l0-3T的匀强磁场和竖直方向的匀强电场(电场线未画出).
(1)测得从Q的b孔水平向左射出的带电粒子的速率为2.0×l03m/s,求Q内匀强电场场强的大小和方向.
(2)为了使从b孔射出的带电粒子垂直地打在与水平面成30°角的P屏上,可以在b孔与P屏之间加一个边界为正三角形的有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面.试求该正三角形匀强磁场的最小面积S与磁感应强度B间所满足的关系.
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(9分)如图在竖直放置的铅屏A的右表面上贴着能放射电子的仪器P,放射源放出的电子速度大小均为v0=1.0×107m/s,各个方向均有。足够大的荧光屏M与铅屏A平行放置,相距d=2.0×10-2m,其间有水平向左的匀强电场,电场强度大小E=2.5×104N/C。已知电子电量e=1.6×10-19C,电子质量m=9.0×10-31kg,不计电子重力。求:
(1)电子到达荧光屏M上的动能
(2)荧光屏上的发光面积(结果保留3位有效数字)
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