如图为某磁谱仪部分构件的示意图.图中,永磁铁提供匀强磁场,硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹.宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子.当这些粒子从上部垂直进入磁场时,下列说法正确的是
A.电子与正电子的偏转方向一定不同
B.电子和正电子在磁场中的运动轨迹一定相同
C.仅依据粒子的运动轨迹无法判断此粒子是质子还是正电子
D.粒子的动能越大,它在磁场中运动轨迹的半径越小
高三物理多选题中等难度题
如图为某磁谱仪部分构件的示意图。图中,永磁铁提供匀强磁场,硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹。宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子。当这些粒子从上部垂直进入磁场时,下列说法正确的是
A. 电子与正电子的偏转方向一定不同
B. 电子和正电子在磁场中的运动轨迹一定相同
C. 仅依据粒子的运动轨迹无法判断此粒子是质子还是正电子
D. 粒子的动能越大,它在磁场中运动轨迹的半径越小
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如图为某磁谱仪部分构件的示意图。图中,永磁铁提供匀强磁场,硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹。宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子。当这些粒子从上部垂直进入磁场时,下列说法正确的是
A.电子与正电子的偏转方向一定不同
B.电子和正电子在磁场中的运动轨迹一定相同
C.仅依据粒子的运动轨迹无法判断此粒子是质子还是正电子
D.粒子的动能越大,它在磁场中运动轨迹的半径越小
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如图为某磁谱仪部分构件的示意图.图中,永磁铁提供匀强磁场,硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹.宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子.当这些粒子从上部垂直进入磁场时,下列说法正确的是
A.电子与正电子的偏转方向一定不同
B.电子和正电子在磁场中的运动轨迹一定相同
C.仅依据粒子的运动轨迹无法判断此粒子是质子还是正电子
D.粒子的动能越大,它在磁场中运动轨迹的半径越小
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图为某磁谱仪部分构件的示意图.图中,永磁铁提供匀强磁场,硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹.宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子.当这些粒子从上部垂直进入磁场时,下列说法正确的是( )
A. 电子与正电子的偏转方向一定不同
B. 电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同
C. 仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子
D. 粒子的动能越大,它在磁场中运动轨迹的半径越小
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图为某磁谱仪部分构件的示意图。图中,永磁铁提供水平方向的匀强磁场,硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹。宇宙射线中有大量的电子、正电子、质子。当这些粒子从上部垂直进入磁场时,下列说法正确中错误的是
A. 电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同
B. 仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子
C. 粒子的动量越大,它在磁场中运动轨迹的半径越大
D. 粒子的动能越大,它在磁场中运动轨迹的半径越大
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阿尔法磁谱仪用于探测宇宙中的反物质和暗物质(即由“反粒子”构成的物质),如氚核()的反粒子为()。该磁谱仪核心部分截面区域是半径为r的圆形磁场,磁场方向垂直纸面向外,如图所示,P为入射窗口,各粒子从P射入速度相同,均沿直径方向,Pabcde为圆周上等分点,如反质子射入后打在e点,则氚核粒子射入将打在( )
A.a B.b C.d D.c
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阿尔法磁谱仪用于探测宇宙中的反物质和暗物质(即由“反粒子”构成的物质),如氚核()的反粒子为()。该磁谱仪核心部分截面区域是半径为R的圆形磁场,磁场方向垂直纸面向外,如图所示,P为入射窗口,各粒子从P射入速度相同,均沿直径方向,P、a、b、c、d、e为圆周上等分点,如反质子射入后打在e点,若氚核粒子射入,则( )
A. 氚核将打在d点
B. 氚核射入磁场后的运动轨迹的半径为反质子的
C. 氚核的运动时间为反质子的
D. 氚核的运动时间为反质子的
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研究太空宇宙射线的粒子组成时,要在探测卫星上安装“太空粒子探测器”和质谱仪。“太空粒子探测器”由加速装置、偏转装置和收集装置三部分组成,其原理可简化为图甲所示。辐射状的加速电场区域边界为两个同心圆,圆心为O,外圆的半径为R1,电势为φ1,内圆的半径R2=,电势为2。内圆内有方向垂直纸面向里的磁感应强度为B1的匀强磁场,收集薄板MN与内圆的一条直径重合,收集薄板两端M、N与内圆间存在狭缝。假设太空中漂浮着质量为m、电荷量为q的带正电粒子,它们能均匀地吸附到外圆面上,并被加速电场从静止开始加速,粒子进入磁场后,发生偏转,最后打在收集薄板MN上并被吸收(收集薄板两面均能吸收粒子,两端不吸收粒子),不考虑粒子间的相互作用。
(1)求粒子刚到达内圆时速度的大小。
(2)以收集薄板MN所在的直线为横轴建立如图甲所示的平面直角坐标系。分析外圆哪些位置的粒子将在电场和磁场中做周期性运动,求出这些粒子运动的一个周期内在磁场中运动的时间。
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某空间科研人员设计了一个“太空粒子探测器”,装置如图所示,有径向电场、偏转磁场、金属板三部分组成.径向电场两电极AB间的电势差为U,大小可调,电场强度方向均指向点,电极A上可以收集到来自宇宙空间的带电粒子和.离子从静止状态经径向电场加速后均从点飞入磁场.磁场边界为半圆形,圆心为O,半径为R,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外,;半圆形金属板CD与磁场上边界重合,CD连线与磁场下边界重合,和电阻R串联后接地,离子到达金属板后电荷会经过导线流入大地.已知电子的电荷量为e,不考虑粒子间相互作用和离子得重力.
(1)当时,P点收集到的粒子可以打到金属板的D点,求粒子的比荷;
(2)当时,P点收集到的粒子在磁场中偏转后可以打到金属板的Q点,若Q点到圆心O的连线QO与半径OD成60°角,求k的值;
(3)现将径向电场沿水平方向向右移动,使得与磁场圆心O重合,现电极A上均匀地收集到粒子和,单位时间内分别有N个和粒子从O点进入磁场,当两极间电势差时,求通过电阻R的电流I.
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