(2005•南通二模)我国科学家在对放射性元素的研究中,进行了如下实验:如图所示,以MN为界,左、右两边分别是磁感应强度
来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/06/30 19:12:59
![](http://img.wesiedu.com/upload/d/86/d862fd9f22373ba9a85333ab4c8e964f.jpg)
(1)电子在两磁场中运动的轨道半径大小(仅用l表示)和电子的速度大小;
(2)反冲核的质量.
![(2005•南通二模)我国科学家在对放射性元素的研究中,进行了如下实验:如图所示,以MN为界,左、右两边分别是磁感应强度](/uploads/image/z/230226-42-6.jpg?t=%EF%BC%882005%E2%80%A2%E5%8D%97%E9%80%9A%E4%BA%8C%E6%A8%A1%EF%BC%89%E6%88%91%E5%9B%BD%E7%A7%91%E5%AD%A6%E5%AE%B6%E5%9C%A8%E5%AF%B9%E6%94%BE%E5%B0%84%E6%80%A7%E5%85%83%E7%B4%A0%E7%9A%84%E7%A0%94%E7%A9%B6%E4%B8%AD%EF%BC%8C%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E4%BA%86%E5%A6%82%E4%B8%8B%E5%AE%9E%E9%AA%8C%EF%BC%9A%E5%A6%82%E5%9B%BE%E6%89%80%E7%A4%BA%EF%BC%8C%E4%BB%A5MN%E4%B8%BA%E7%95%8C%EF%BC%8C%E5%B7%A6%E3%80%81%E5%8F%B3%E4%B8%A4%E8%BE%B9%E5%88%86%E5%88%AB%E6%98%AF%E7%A3%81%E6%84%9F%E5%BA%94%E5%BC%BA%E5%BA%A6)
由题意知有两种可能轨迹,分别如图甲、乙所示.![](http://img.wesiedu.com/upload/5/81/58113e72754f9cfe7c648c70a52b50e0.jpg)
对于图甲所示情况:
(1)R1=l+R1sin30°
∴R1=2l
由R1=
mv
e2B,R2=
mv
eB
得R2=2R1=4l
解得 v=
4eBl
m
(2)运行时间:t=2×
1
6T1+
2
3T2=2×
1
6×
2πm
e2B+
2
3×
2πm
eB=
5πm
3eB
反冲核的速度V=
s
t=
3eBs
5πm
由动量守恒mv-MV=0
得反冲核的质量M=
mv
V=
20πml
3s
[或将s=2(R2sin60°-R1sin60°)=2
3l代入得M=
10πm
3
3
对于图乙所示情况:
由图乙可得l=R1+R1sin30° R1=
2
3l,
由R1=
mv
e2B,R2=
mv
eB
得R2=2R1=
4
3l
v=
4eBl
3m
(2)运行时间:t=2×
1
3T1+
1
3T2=2×
1
3×
2πm
e2B+
1
3×
2πm
eB=
4πm
3eB
反冲核的速度V=
s
t=
3eBs
4πm
由动量守恒mv-MV=0
得反冲核的质量M=
mv
V=
16πml
9s
(或将s=2R1cos30°=
2
3
3l代入得M=
8
3πm
9)
答:(1)电子在两磁场中运动的轨道半径大小为2l和4l,或为
2
3l和
4
3l.电子的速度为
4eBl
m或
4eBl
3m.
(2)反冲核的质量为
20πml
3s或
16πml
9s.
![](http://img.wesiedu.com/upload/5/81/58113e72754f9cfe7c648c70a52b50e0.jpg)
对于图甲所示情况:
(1)R1=l+R1sin30°
∴R1=2l
由R1=
mv
e2B,R2=
mv
eB
得R2=2R1=4l
解得 v=
4eBl
m
(2)运行时间:t=2×
1
6T1+
2
3T2=2×
1
6×
2πm
e2B+
2
3×
2πm
eB=
5πm
3eB
反冲核的速度V=
s
t=
3eBs
5πm
由动量守恒mv-MV=0
得反冲核的质量M=
mv
V=
20πml
3s
[或将s=2(R2sin60°-R1sin60°)=2
3l代入得M=
10πm
3
3
对于图乙所示情况:
由图乙可得l=R1+R1sin30° R1=
2
3l,
由R1=
mv
e2B,R2=
mv
eB
得R2=2R1=
4
3l
v=
4eBl
3m
(2)运行时间:t=2×
1
3T1+
1
3T2=2×
1
3×
2πm
e2B+
1
3×
2πm
eB=
4πm
3eB
反冲核的速度V=
s
t=
3eBs
4πm
由动量守恒mv-MV=0
得反冲核的质量M=
mv
V=
16πml
9s
(或将s=2R1cos30°=
2
3
3l代入得M=
8
3πm
9)
答:(1)电子在两磁场中运动的轨道半径大小为2l和4l,或为
2
3l和
4
3l.电子的速度为
4eBl
m或
4eBl
3m.
(2)反冲核的质量为
20πml
3s或
16πml
9s.
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