如圖所示，一質子由靜止經(jīng)電場加速后，垂直磁場方向射入感應強度B=10-2T的勻強磁場。在磁場中的a點與一靜止的中子正碰后一起做勻速圓周運動，測得從a點運動到b點的最短時間t1=2.2×10-6s，再從b點繼續(xù)運動到a點的最短時間t2=1.1-5s。已知a、b兩點的距離x=0.2m，質子的電量e =1.6×10-19C。
求：（1）質子和中子碰撞到一起后，做圓周運動的周期T=？
（2）質子和中子碰撞到一起后，做圓周運動的軌道半徑r=？
（3）若質子的質量和中子的質量均為m=1.67×10-27kg。電場的加速電壓U=？

 


解：（1）由題意可知，質子和中子正碰到一起在磁場中做圓周運動的周期為：T=t1+t2=1.32×10-5s（2）如圖分析，因，解得：由Δabo可得：軌道半徑r=x= 0.1m （3）取質子，由動能定理有： 取質子、中子系統(tǒng)，由動量守恒定律有： 由牛頓第二定律有：上式聯(lián)立解得：加速電壓192V
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（1）2011年3月11日，日本東海岸發(fā)生9.0級地震，地震引發(fā)的海嘯摧毀了日本福島第一核電站的冷卻系統(tǒng)，最終導致福島第一核電站的6座核反應堆不同程度損壞，向空氣中泄漏大量碘131和銫137等放射性物質，這些放射性物質隨大氣環(huán)流飄散到許多國家．4月4日，日本開始向太平洋排放大量帶有放射性物質的廢水，引起周邊國家的指責．下列說法中正確的是：
C
C

A．福島第一核電站是利用原子核衰變時釋放的核能來發(fā)電
B．碘131能自發(fā)進行β衰變，衰變后生成的新物質原子核比碘131原子核多一個中子而少一個質子
C．銫137進行β衰變時，往往同時釋放出γ射線，γ射線具有很強的穿透能力，甚至能穿透幾厘米厚的鉛板
D．銫137進入人體后主要損害人的造血系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)，其半衰期是30.17年，如果將銫137的溫度降低到0度以下，可以延緩其衰變速度．
（2）如圖所示，質量為m1=3kg的1/2光滑圓弧形軌道ABC與一質量為m2=1kg 的物塊P緊靠著（不粘連）靜置于光滑水平面上，B為半圓軌道的最低點，AC為軌道的水平直徑，軌道半徑R=0.3m．一質量為m3=2kg的小球（可視為質點）從圓弧軌道的A處由靜止釋放，g取10m/s2，求：
①小球第一次滑到B點時的速度v1；
②小球第一次經(jīng)過B點后，相對B能上升的最大高度h．

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科目：高中物理 來源：2010-2011學年遼寧省高三第四次模擬理科綜合物理部分 題型：計算題

2011年3月11日，日本東海岸發(fā)生9.0級地震，地震引發(fā)的海嘯摧毀了日本福島第一核電站的冷卻系統(tǒng)，最終導致福島第一核電站的6座核反應堆不同程度損壞，向空氣中泄漏大量碘131和銫137等放射性物質，這些放射性物質隨大氣環(huán)流飄散到許多國家．4月4日，日本開始向太平洋排放大量帶有放射性物質的廢水，引起周邊國家的指責．下列說法中正確的是：（   ）

A．福島第一核電站是利用原子核衰變時釋放的核能來發(fā)電

B．碘131能自發(fā)進行β衰變，衰變后生成的新物質原子核比碘131原子核多一個中子而少一個質子

C．銫137進行β衰變時，往往同時釋放出γ射線，γ射線具有很強的穿透能力，甚至能穿透幾厘米厚的鉛板

D．銫137進入人體后主要損害人的造血系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)，其半衰期是30.17年，如果將銫137的溫度降低到0度以下，可以延緩其衰變速度．

 

（2）（10分）如圖所示，質量為m1=3kg的1/2光滑圓弧形軌道ABC與一質量為m2=1kg 的物塊P緊靠著（不粘連）靜置于光滑水平面上，B為半圓軌道的最低點，AC為軌道的水平直徑，軌道半徑R=0.3m．一質量為m3=2kg的小球（可視為質點）從圓弧軌道的A處由靜止釋放，g取10m/s2，求：

①小球第一次滑到B點時的速度v1；

②小球第一次經(jīng)過B點后，相對B能上升的最大高度h．                

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

【物理  選修3-5】

（1）2011年3月11日，日本東海岸發(fā)生9.0級地震，地震引發(fā)的海嘯摧毀了日本福島第一核電站的冷卻系統(tǒng)，最終導致福島第一核電站的6座核反應堆不同程度損壞，向空氣中泄漏大量碘131和銫137等放射性物質，這些放射性物質隨大氣環(huán)流飄散到許多國家．4月4日，日本開始向太平洋排放大量帶有放射性物質的廢水，引起周邊國家的指責．下列說法中正確的是：

A.福島第一核電站是利用原子核衰變時釋放的核能來發(fā)電

B.碘131能自發(fā)進行β衰變，衰變后生成的新物質原子核比碘131原子核多一個中子而少一個質子

C.銫137進行β衰變時，往往同時釋放出γ射線，γ射線具有很強的穿透能力，甚至能穿透幾厘米厚的鉛板

D.銫137進入人體后主要損害人的造血系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)，其半衰期是30.17年，如果將銫137的溫度降低到0度以下，可以延緩其衰變速度．

（2）如圖所示，質量為m1=3kg的1/2光滑圓弧形軌道ABC與一質量為m2=1kg 的物塊P緊靠著（不粘連）靜置于光滑水平面上，B為半圓軌道的最低點，AC為軌道的水平直徑，軌道半徑R=0.3m．一質量為m3=2kg的小球（可視為質點）從圓弧軌道的A處由靜止釋放，g取10m/s2，求：

① 小球第一次滑到B點時的速度v1；

② 小球第一次經(jīng)過B點后，相對B能上升的最大高度h．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【物理  選修3-5】

（1）2011年3月11日，日本東海岸發(fā)生9.0級地震，地震引發(fā)的海嘯摧毀了日本福島第一核電站的冷卻系統(tǒng)，最終導致福島第一核電站的6座核反應堆不同程度損壞，向空氣中泄漏大量碘131和銫137等放射性物質，這些放射性物質隨大氣環(huán)流飄散到許多國家．4月4日，日本開始向太平洋排放大量帶有放射性物質的廢水，引起周邊國家的指責．下列說法中正確的是：

A.福島第一核電站是利用原子核衰變時釋放的核能來發(fā)電

B.碘131能自發(fā)進行β衰變，衰變后生成的新物質原子核比碘131原子核多一個中子而少一個質子

C.銫137進行β衰變時，往往同時釋放出γ射線，γ射線具有很強的穿透能力，甚至能穿透幾厘米厚的鉛板

D.銫137進入人體后主要損害人的造血系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)，其半衰期是30.17年，如果將銫137的溫度降低到0度以下，可以延緩其衰變速度．

（2）如圖所示，質量為m1=3kg的1/2光滑圓弧形軌道ABC與一質量為m2=1kg 的物塊P緊靠著（不粘連）靜置于光滑水平面上，B為半圓軌道的最低點，AC為軌道的水平直徑，軌道半徑R=0.3m．一質量為m3=2kg的小球（可視為質點）從圓弧軌道的A處由靜止釋放，g取10m/s2，求：

① 小球第一次滑到B點時的速度v1；

② 小球第一次經(jīng)過B點后，相對B能上升的最大高度h．

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科目：高中物理 來源：2011年遼寧省沈陽二中高考物理四模試卷（解析版） 題型：解答題

（1）2011年3月11日，日本東海岸發(fā)生9.0級地震，地震引發(fā)的海嘯摧毀了日本福島第一核電站的冷卻系統(tǒng)，最終導致福島第一核電站的6座核反應堆不同程度損壞，向空氣中泄漏大量碘131和銫137等放射性物質，這些放射性物質隨大氣環(huán)流飄散到許多國家．4月4日，日本開始向太平洋排放大量帶有放射性物質的廢水，引起周邊國家的指責．下列說法中正確的是：______
A．福島第一核電站是利用原子核衰變時釋放的核能來發(fā)電
B．碘131能自發(fā)進行β衰變，衰變后生成的新物質原子核比碘131原子核多一個中子而少一個質子
C．銫137進行β衰變時，往往同時釋放出γ射線，γ射線具有很強的穿透能力，甚至能穿透幾厘米厚的鉛板
D．銫137進入人體后主要損害人的造血系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)，其半衰期是30.17年，如果將銫137的溫度降低到0度以下，可以延緩其衰變速度．
（2）如圖所示，質量為m1=3kg的1/2光滑圓弧形軌道ABC與一質量為m2=1kg 的物塊P緊靠著（不粘連）靜置于光滑水平面上，B為半圓軌道的最低點，AC為軌道的水平直徑，軌道半徑R=0.3m．一質量為m3=2kg的小球（可視為質點）從圓弧軌道的A處由靜止釋放，g取10m/s2，求：
①小球第一次滑到B點時的速度v1；
②小球第一次經(jīng)過B點后，相對B能上升的最大高度h．

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