靜止的钚核Pu衰變?yōu)殁櫤薝和α粒子，并放出能量為E0的γ光子（衰變放出的光子的動量可忽略）。鈾核U的質(zhì)量為M，α粒子的質(zhì)量為m,帶電量為+q。衰變產(chǎn)生的所有α粒子都以相同的速率從A點(diǎn)沿AO方向持續(xù)射入磁場Ⅰ。圓心為O、半徑為R的圓形區(qū)域Ⅰ內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁場區(qū)域Ⅰ右側(cè)有一寬度也為R、足夠長區(qū)域Ⅱ，區(qū)域Ⅱ內(nèi)有方向向右的勻強(qiáng)電場，區(qū)域Ⅱ左右邊界CD、FG與電場垂直，區(qū)域Ⅰ邊界上過A點(diǎn)的切線與電場線平行且與FG交于G點(diǎn)，F(xiàn)G右側(cè)為方向向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2的勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅲ。在FG延長線上距G點(diǎn)為R處的M點(diǎn)放置一長為3R的熒光屏MN，熒光屏與FG成θ=53°角。觀察發(fā)現(xiàn)，射出區(qū)域Ⅰ的α粒子恰能平行于電場方向進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ，并垂直打在熒光屏MN上（不計(jì)粒子重力及其相互作用），求：
（1）求α粒子的初速度大小v0（結(jié)果用B1、q、m、R表示）和電場的電場強(qiáng)度大小E（結(jié)果用B1、B2、q、m、R表示）；
（2）求钚核反應(yīng)中虧損的質(zhì)量Δm（用v0表示α粒子的初速度大小，用c表示光速）；
（3）若熒光屏MN可以沿FG方向上下平行移動，求熒光屏MN上被α粒子打到的點(diǎn)到M點(diǎn)距離的最大值Im。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：25引用：1難度：0.6
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1．如圖所示，在y軸的右方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，在x軸的下方有一方向平行x軸向左的勻強(qiáng)電場?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子由靜止經(jīng)過加速電壓為U的電場加速，并從y軸上的A點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第一象限，而后從x軸上的P處以與x軸正方向夾角為60°的方向進(jìn)入第四象限，最后到達(dá)y軸上的Q點(diǎn)（圖中未畫出）。已知電場的電場強(qiáng)度大小，不考慮粒子受到的重力，則（ ）E=BqU6m發(fā)布：2024/12/20 7:0:1組卷：102引用：1難度：0.3 -
2．如圖所示，平行邊界M、N間有垂直邊界向右的勻強(qiáng)電場，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為E=103V/m,平行邊界N、P間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，相鄰邊界間距均為L=0.2m,一個(gè)質(zhì)量為m=10-11kg、電荷量為q=10-7C的帶正電的粒子從電場中緊靠邊界M的O點(diǎn)，以垂直電場方向向上、大小為v0=2×103m/s的初速度射入電場，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后，粒子進(jìn)入磁場，粒子剛好不從磁場的邊界P射出磁場。不計(jì)粒子的重力，求：
（1）粒子從O開始第一次運(yùn)動到邊界N時(shí)速度的大小；
（2）勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?br />（3）粒子第一次在磁場中運(yùn)動的時(shí)間。發(fā)布：2024/12/20 2:30:1組卷：176引用：4難度：0.5 -
3．如圖所示，在y＞0的空間中存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，在y＜0的空間中存在方向垂直xOy平面（紙面）向外的勻強(qiáng)磁場，一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子，比荷C/kg,自y軸上的P1點(diǎn)以速率v0=10m/s沿x軸正方向射入電場；然后經(jīng)過x軸上的P2點(diǎn)進(jìn)入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后，經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O返回第一象限。已知OP1=d=1m,OP2=2qm=13×10-2m,不計(jì)粒子重力。求：3d=23
（1）電場強(qiáng)度E的大小；
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?br />（3）粒子從點(diǎn)P1到第一次經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O所用的時(shí)間t。發(fā)布：2024/12/15 17:30:1組卷：458引用：1難度：0.6
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