科学家设想在宇宙中可能存在完全由反粒子构成的反物质.例如：正电子就是电子的反粒子，它跟电子...

科学家设想在宇宙中可能存在完全由反粒子构成的反物质.例如：正电子就是电子的反粒子，它跟电子相比较，质量相等、电量相等但电性相反.如图是反物质探测卫星的探测器截面示意图.MN上方区域的平行长金属板AB间电压大小可调，平行长金属板AB间距为d，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里.MN下方区域I、II为两相邻的方向相反的匀强磁场区，宽度均为3d，磁感应强度均为B，ef是两磁场区的分界线，PQ是粒子收集板，可以记录粒子打在收集板的位置.通过调节平行金属板AB间电压，经过较长时间探测器能接收到沿平行金属板射入的各种带电粒子.已知电子、正电子的比荷是b，不考虑相对论效应、粒子间的相互作用及电磁场的边缘效应.

（1）要使速度为v的正电子匀速通过平行长金属极板AB，求此时金属板AB间所加电压U；

（2）通过调节电压U可以改变正电子通过匀强磁场区域I和II的运动时间，求沿平行长金属板方向进入MN下方磁场区的正电子在匀强磁场区域I和II运动的最长时间tm；

（3）假如有一定速度范围的大量电子、正电子沿平行长金属板方向匀速进入MN下方磁场区，它们既能被收集板接收又不重叠，求金属板AB间所加电压U的范围.

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科学家设想在宇宙中可能存在完全由反粒子构成的反物质.例如：正电子就是电子的反粒子，它跟电子相比较，质量相等、电量相等但电性相反.如图是反物质探测卫星的探测器截面示意图.MN上方区域的平行长金属板AB间电压大小可调，平行长金属板AB间距为d，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里.MN下方区域I、II为两相邻的方向相反的匀强磁场区，宽度均为3d，磁感应强度均为B，ef是两磁场区的分界线，PQ是粒子收集板，可以记录粒子打在收集板的位置.通过调节平行金属板AB间电压，经过较长时间探测器能接收到沿平行金属板射入的各种带电粒子.已知电子、正电子的比荷是b，不考虑相对论效应、粒子间的相互作用及电磁场的边缘效应.

（1）要使速度为v的正电子匀速通过平行长金属极板AB，求此时金属板AB间所加电压U；

（2）通过调节电压U可以改变正电子通过匀强磁场区域I和II的运动时间，求沿平行长金属板方向进入MN下方磁场区的正电子在匀强磁场区域I和II运动的最长时间tm；

（3）假如有一定速度范围的大量电子、正电子沿平行长金属板方向匀速进入MN下方磁场区，它们既能被收集板接收又不重叠，求金属板AB间所加电压U的范围.

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2017年底，中国科学家在《自然》杂志上发表了中国暗物质粒子探测卫星“悟空”的首批探测成果，获得了世界上最精确的高能电子宇宙射线能谱，有可能为暗物质的存在提供新的证据。已知“悟空”在高度约为500 km的圆轨道上做匀速圆周运动，经过时间t（小于运行周期），运动的弧长为s，卫星与地球中心连线扫过的角度为θ（弧度），引力常量为G。则下列说法正确的是（　　 ）

A. 卫星的轨道半径为

B. 卫星的周期为

C. 卫星的线速度为

D. 地球的质量为

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华裔科学家丁肇中负责的AMS项目，是通过“太空粒子探测器”探测高能宇宙射线粒子，寻找反物质。某学习小组设想了一个探测装置，截面图如图所示。其中辐射状加速电场的内、外边界为两个同心圆，圆心为O，外圆电势为零，内圆电势φ=-45V，内圆半径R=1.0m。在内圆内有磁感应强度大小B=9×10-5 T、方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁场内有一圆形接收器，圆心也在O点。假设射线粒子中有正电子，先被吸附在外圆上（初速度为零），经电场加速后进入磁场，并被接收器接收。已知正电子质量m=9×10-31kg，电荷量q=1.6×10-19C，不考虑粒子间的相互作用。

（1）求正电子在磁场中运动的速率v和半径r；

（2）若正电子恰好能被接收器接收，求接收器的半径R'。

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安德森利用云室照片观察到宇宙射线垂直进入匀强磁场时运动轨迹发生弯曲。如图照片所示，在垂直于照片平面的匀强磁场（照片中未标出）中，高能宇宙射线穿过铅板时，有一个粒子的轨迹和电子的轨迹完全相同，但弯曲的方向反了。这种前所未知的粒子与电子的质量相同，但电荷却相反。安德森发现这正是狄拉克预言的正电子。正电子的发现，开辟了反物质领域的研究，安德森获得1936年诺贝尔物理学奖。关于照片中的信息，下列说法正确的是（　 ）

A.粒子的运动轨迹是抛物线

B.粒子在铅板上方运动的速度大于在铅板下方运动的速度

C.粒子从上向下穿过铅板

D.匀强磁场的方向垂直照片平面向里

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由中国提供水磁体的阿尔法磁潜仪如图

所示，它曾由航天飞机携带升空，将来安装在阿

尔法国际空间站中，主要使命之一是探索宇宙中

的反物质。所谓的反物质即质量与正粒子相等，

带电量与正粒子相等但电性相反，例如反质子即

为，假若使一束质子、反质子、粒子和

反粒子组成的射线，以相同的速度通过进

入匀强磁场B₂而形成的4条径迹，则    （    ）

A．1、3是反粒子径迹

B．2、4为反粒子径迹

C．l、2为反粒子径迹

D．4为反粒子径迹

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中国科学家近期利用“悟空”卫星获得了世界上 最精确的高能电子宇宙射线能谱,有可能为喑物质的存在提供新证据。已知“悟空”在低于同步卫星的圆轨道上运行,经过时间t(t小于其周期),运动的弧长为s,与地球中心连线扫过的弧度为β,引力常量为G.根据上述信息,下列说法中正确的是

A. “悟空”的线速度大于第一宇宙速度

B. “悟空”的加速度比地球同步卫星的小

C. “悟空”的环绕周期为2πt/β

D. “悟空”的质量为s3/Gt2β

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中国科学家近期利用“悟空”卫星获得了世界上 最精确的高能电子宇宙射线能谱，有可能为喑物质的存在提供新证据。已知“悟空”在低于同步卫星的圆轨道上运行，经过时间t(t小于其周期），运动的弧长为s，与地球中心连线扫过的弧度为β,引力常量为G。根据上述信息,下列说法中正确的是（　　 )

A. “悟空”的线速度大于第一宇宙速度

B. “悟空”的加速度比地球同步卫星的小

C. “悟空”的环绕周期为

D. “悟空”的质量为

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中微子是一种不带电、质量很小的粒子．早在1942年我国物理学家王淦昌首先提出证实中微子存在的实验方案．静止的铍核()可能从很靠近它的核外电子中俘获一个电子(动能忽略不计)形成一个新核并放出中微子，新核处于激发态，放出γ光子后回到基态．通过测量新核和γ光子的能量，可间接证明中微子的存在．则________．

A. 产生的新核是锂核()

B. 反应过程吸收能量

C. 中微子的动最与处于激发态新核的动量大小相等

D. 中微子的动能与处于激发态新核的动能相等

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