【題目】國(guó)際空間站上的阿爾法磁譜儀（AMS）是探究宇宙中的反物質(zhì)和暗物質(zhì)（即由反粒子構(gòu)成的物質(zhì)）的重要儀器，如氚核（）的反粒子（比如反氚核）為（）。該磁譜儀核心部分的截面區(qū)域是半徑為R的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，該區(qū)域磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，如圖所示，P為粒子入射窗口，各粒子從P射入速度相同，均沿直徑方向，P、a、b、c、d、e為圓周上等分點(diǎn)，若氚核粒子射入磁場(chǎng)區(qū)域后打在d點(diǎn)，則反質(zhì)子（）射入后，則（　�。�

A.反質(zhì)子將打在b點(diǎn)

B.反質(zhì)子射入磁場(chǎng)后運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑為氚核的3倍

C.反質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為氚核的

D.反質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡弧長(zhǎng)為氚核的

【答案】C

【解析】

AB．帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得

解得

氚核的軌道半徑為r，已知各粒子從p射入速度相同，根據(jù)氚核（）和反質(zhì)子的質(zhì)量關(guān)系可知反質(zhì)子的軌道半徑應(yīng)為

氚核（）射入后打在d點(diǎn)，它轉(zhuǎn)過的圓心角

根據(jù)幾何關(guān)系得

同理反質(zhì)子的幾何關(guān)系也應(yīng)該是

則

由左手定則可知，反質(zhì)子剛射入磁場(chǎng)時(shí)受到的洛倫茲力豎直向下，則反質(zhì)子應(yīng)從a點(diǎn)射出磁場(chǎng)，故AB錯(cuò)誤；

C．根據(jù)帶電粒子的周期公式可知氚核的周期

反質(zhì)子的周期

反質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

氚核的周期

氚核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

則反質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為氚核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的倍，故C正確；

D．氚核的軌跡弧長(zhǎng)

反質(zhì)子的軌跡弧長(zhǎng)

所以反質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡弧長(zhǎng)為氚核的，故D錯(cuò)誤。

故選C。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在以坐標(biāo)原點(diǎn) O為圓心、半徑為 r的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示。 一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從磁場(chǎng)邊界與 x軸的交點(diǎn) A處以速度 v沿－x方向射入磁場(chǎng)，它恰好從磁場(chǎng)邊界與 y軸的交點(diǎn) C處沿+y方向飛出。

（1）請(qǐng)判斷該粒子帶何種電荷，并求出其比荷；

（2）若磁場(chǎng)的方向和所在空間范圍不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)?/span>，該粒子仍從 A處以相同的速度射入磁場(chǎng)，但飛出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向相對(duì)于入射方向改變了60°角，求磁感應(yīng)強(qiáng)度多大？

（3）此次粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間 t是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，下面掛有匝數(shù)為n的矩形線框abcd.bc邊長(zhǎng)為l，線框的下半部分處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與線框平面垂直，在圖中垂直于紙面向里．線框中通以電流I，方向如圖所示，開始時(shí)線框處于平衡狀態(tài)．令磁場(chǎng)反向，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小仍為B，線框達(dá)到新的平衡．則在此過程中線框位移的大小Δx及方向是(　　)

A.Δx＝，方向向上

B.Δx＝ ，方向向下

C.Δx＝，方向向上

D.Δx＝，方向向下

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m，電荷量為e的粒子從A點(diǎn)以v0的速度沿垂直電場(chǎng)線方向的直線AO方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，由B點(diǎn)飛出電場(chǎng)是速度方向與AO方向成45°，已知AO的水平距離為d。（不計(jì)重力；）求：

（1）從A點(diǎn)到B點(diǎn)用的時(shí)間；

（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大��；

（3）AB兩點(diǎn)間電勢(shì)差．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2020年4月23日是人民海車的71歲生日。近年來，我國(guó)海車航母事業(yè)高歌猛進(jìn)，“遼寧號(hào)”與第一艘國(guó)產(chǎn)航母將首次構(gòu)成雙航母編隊(duì)。我國(guó)的核動(dòng)力航母也將在不遠(yuǎn)的將來實(shí)現(xiàn)裝備，這也是我國(guó)海軍航母的“終極”日標(biāo)。原子核的比結(jié)合能隨質(zhì)量數(shù)的變化圖象如圖所小，根據(jù)該曲線對(duì)核能的認(rèn)識(shí)正確的是（　　）

A.自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量虧損所對(duì)應(yīng)的能量不等于該原子核的結(jié)合能

B.質(zhì)量較小的輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的重核時(shí)要吸收能量，質(zhì)量較大的重核分裂成質(zhì)量較小的輕核時(shí)要放出能量

C.質(zhì)量較大的重核和質(zhì)量較小的輕核平均結(jié)合能都較小，且輕核的平均結(jié)合能還有些起伏

D.一重原子核衰變成粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的質(zhì)量之和一定大于原來重核的質(zhì)量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，充電后的平行板電容器水平放置，電容為C，極板間距離為d，上極板正中有一小孔。質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從小孔正上方高h處由靜止開始下落，穿過小孔到達(dá)下極板處速度恰為零（不計(jì)空氣阻力，極板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，重力加速度為g）。求：

（1）極板間電場(chǎng)強(qiáng)度大��；

（2）小球從開始下落運(yùn)動(dòng)到下極板的時(shí)間.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某飛機(jī)場(chǎng)利用如圖所示的傳送帶將地面上的貨物運(yùn)送到飛機(jī)上，傳送帶與地面的夾角θ＝，傳送帶兩端A，B之間的長(zhǎng)度L＝11m，傳送帶以v＝2m/s的恒定速度向上運(yùn)動(dòng)．在傳送帶底端A輕輕放上一質(zhì)量m＝2kg的貨物，貨物與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.8 求貨物從A端運(yùn)送到B端所需的時(shí)間．(取g＝10m/s2，sin=0.6，cos=0.8)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。

（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持___________不變，用鉤碼所受的重力作為___________，用DIS測(cè)小車的加速度。

（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。

①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是___________。

②此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是（______）

A.小車與軌道之間存在摩擦 B.導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)

C.所掛鉤碼的總質(zhì)量太大 D.所用小車的質(zhì)量太大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4 V，2W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法測(cè)量這個(gè)小燈泡的伏安特性曲線。現(xiàn)有下列器材供選用：

A．電壓表V1(0～5 V，內(nèi)阻約10 kΩ)

B．電壓表V2(0～10V，內(nèi)阻約20 kΩ)

C．電流表A1(0～0.3 A，內(nèi)阻約1 Ω)

D．電流表A2(0～0.6 A，內(nèi)阻約0.4Ω )

E．滑動(dòng)變阻器R1(0～10Ω，2 A)

F．滑動(dòng)變阻器R2(0～100Ω，0.2 A)

G．學(xué)生電源(直流6V)、開關(guān)及導(dǎo)線

(1)為了調(diào)節(jié)方便，測(cè)量盡可能準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電壓表______，電流表_____，滑動(dòng)變阻器_______(填器材前方的選項(xiàng)符號(hào)，如“A”，“B”)

(2)為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小，要求從零開始多取幾組數(shù)據(jù)；請(qǐng)?jiān)谙旅娴姆娇蛑挟嫵鰧?shí)驗(yàn)電路圖____________。

(3)P為上圖中圖線上的一點(diǎn)，PN為圖線上P點(diǎn)的切線、PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，下列說法中正確的是（____）

A．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大

B．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻減小

C．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻約為5.33 Ω

D．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻約為24.0Ω

(4)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)畫出了該小燈泡的伏安特性曲線，如圖所示，若用電動(dòng)勢(shì)為4.0V、內(nèi)阻為8Ω的電源直接給該小燈泡供電，則該小燈泡的實(shí)際功率是_______W（保留兩位有效數(shù)字）

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同步練習(xí)冊(cè)答案