已知質(zhì)子(
 
1
1
H)的比荷(電荷量與質(zhì)量的比)為k.如圖所示,一個(gè)氘核(21H)以速度v0沿CB邊射入邊長(zhǎng)為l的等邊三角形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中,為使氘核能從AB邊穿出磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍為( 。
分析:根據(jù)洛倫茲力提供向心力,列式得到磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式,得出磁感應(yīng)強(qiáng)度越小,半徑越大;然后作出恰好經(jīng)過(guò)C點(diǎn)的臨界軌跡,求出最大磁感應(yīng)強(qiáng)度.
解答:解:根據(jù)洛倫茲力提供向心力,有
Bev0=m
v
2
0
R

解得:B=
mv0
eR

磁感應(yīng)強(qiáng)度越小半徑越大;粒子通過(guò)C點(diǎn)的軌跡如圖.
根據(jù)幾何關(guān)系,得到半徑為R=
3
3
l

B=
3
mv0
el

由題意,質(zhì)子的比荷:k=
e
m0
,氘核(21H)的比荷:k′=
e
m
=
e
2m0
=
1
2
k

所以:B=
3
mv0
el
=
2
3
v0
kl

磁感應(yīng)強(qiáng)度越小半徑越大,故B<
2
3
v0
kl
時(shí),粒子從BC邊飛出;
故選:B.
點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵是作出臨界軌跡,然后根據(jù)洛倫茲力提供向心力列式分析求解.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

太陽(yáng)現(xiàn)正處于主序星演化階段.它主要是由電子和
 
1
1
H
、
 
4
2
He
等原子核組成.維持太陽(yáng)輻射的是他內(nèi)部的核聚變反應(yīng),核反應(yīng)方程是2
 
0
-1
e+4
 
1
1
H→
 
4
2
He+釋放核能
,這些核能最后轉(zhuǎn)化為輻射能.(1)已知質(zhì)子質(zhì)量mp,氦核的質(zhì)量mα,電子質(zhì)量me,光速c.試求每發(fā)生一次上述聚變反應(yīng)所釋放的核能.(2)用上述輻射中產(chǎn)生的波長(zhǎng)為400nm某一單色光去照射逸出功為3.0×10-19J金屬材料銫時(shí),能否產(chǎn)生光電效應(yīng)?若能,試求出產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能.(普朗克常量h=6.63×10-34J?s)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

歐洲第一個(gè)月球探測(cè)器“智能一號(hào)”2006年9月3日在一小片閃光中成功撞擊月球,以對(duì)月球的“溫柔一擊”結(jié)束了近3年的太空旅行,奏響了人類新一輪探月高潮的前奏.“智能一號(hào)”利用太陽(yáng)能電池板把太陽(yáng)輻射的能量轉(zhuǎn)化為電能,而維持太陽(yáng)輻射的是它內(nèi)部的核聚變反應(yīng),核反應(yīng)方程是2
 
0
-1
e
+4
 
1
1
H
 
4
2
He
,釋放的核能最后轉(zhuǎn)化為輻射能,已知質(zhì)子質(zhì)量1.6726×10-27kg,氦原子核的質(zhì)量是6.6458×10-27kg,電子質(zhì)量是0.9×10-30kg,光速c=3.0×108m/s,求每發(fā)生一次上述反應(yīng)所釋放的核能E(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

太陽(yáng)內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個(gè)質(zhì)子(
 
1
1
H
)聚變?yōu)?個(gè)氦核(
 
4
2
He)的熱核反應(yīng),核反應(yīng)方程是4
 
1
1
H→
 
4
2
He+2X,這個(gè)核反應(yīng)釋放出大量核能.已知質(zhì)子、氦核、X的質(zhì)量分別為m1、m2、m3,真空中的光速為c.
下列說(shuō)法中正確的是( 。
A、方程中的X表示中子(
 
1
0
n)
B、方程中的X表示正電子(
 
0
1
e)
C、這個(gè)核反應(yīng)中質(zhì)量虧損△m=4m1-m2
D、這個(gè)核反應(yīng)中釋放的核能△E=(4m1-m2-m3)c2

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科目:高中物理 來(lái)源:期末題 題型:不定項(xiàng)選擇

已知質(zhì)子(11H)的比荷(電荷量與質(zhì)量的比)為k,如圖所示。一個(gè)氘核(21H)以速度v0沿CB邊射入邊長(zhǎng)為l的等邊三角形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中,為使氘核能從AB邊穿出磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍為
[     ]
A.
B.
C.
D.

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