【題目】如圖甲所示，靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的核俘獲一個(gè)速度為 v0＝7.7×104m/s 的中子而發(fā)生核反應(yīng)，即，若已知的速度大小v2＝2.0×104m/s，其方向與反應(yīng)前中子速度方向相同，試求：

(1)的速度大小和方向；

(2)在圖乙中，已畫出并標(biāo)明兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，請(qǐng)計(jì)算出軌道半徑之比；

(3)當(dāng) 旋轉(zhuǎn)三周時(shí)，粒子旋轉(zhuǎn)幾周？

【答案】(1)；跟v0的方向相反；(2)3：40；(3)2周

【解析】

(1) 核俘獲中子的過程，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)中子質(zhì)量為mn，的質(zhì)量為mH，α粒子的質(zhì)量為mα．則

mnv0=mHv1+mαv2

即：

負(fù)號(hào)表示跟v0的方向相反。

(2) 兩個(gè)粒子都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力，由得：

在磁場(chǎng)中半徑之比為

(3) 運(yùn)動(dòng)周期為：

則

，

設(shè)α粒子轉(zhuǎn)3周的時(shí)間內(nèi)，反沖核旋轉(zhuǎn)n周，則有

nTH=3Ta

代入數(shù)據(jù)得：

n=2周

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】某同學(xué)利用圖甲所示裝置探究“加速度與力、物體質(zhì)量的關(guān)系”。圖中裝有砝碼的小車放在長(zhǎng)木板上，左端拴有一不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩，跨過固定在木板邊緣的定滑輪與一砝碼盤相連。在砝碼盤的牽引下，小車在長(zhǎng)木板上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，圖乙是該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，已知紙帶上每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有一個(gè)點(diǎn)沒有畫出，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別是x1、x2、x3、x4、x5、x6，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的周期為T，小車及車中砝碼的總質(zhì)量為m1，砝碼盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m2，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g。

(1)根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)可得小車運(yùn)動(dòng)的加速度表達(dá)式為a＝__________ (要求結(jié)果盡可能準(zhǔn)確)。

(2)該同學(xué)探究在合力不變的情況下，加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系。下列說法正確的是__________

A.平衡摩擦力時(shí)，要把空砝碼盤用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上，紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與小車相連，再把木板不帶滑輪的一端用小墊塊墊起，移動(dòng)小墊塊，直到小車恰好能勻速滑動(dòng)為止

B.平衡摩擦后，還要調(diào)節(jié)定滑輪的高度，使滑輪與小車間的細(xì)繩保持水平

C.若用m2g表示小車受到的拉力，則為了減小誤差，本實(shí)驗(yàn)要求m1>>m2

D.每次改變小車上砝碼的質(zhì)量時(shí)，都要重新平衡摩擦力

(3)該同學(xué)探究在m1和m2的總質(zhì)量不變情況下，加速度與合力的關(guān)系時(shí)。他平衡摩擦力后，每次都將小車中的砝碼取出一個(gè)放在砝碼盤中，并通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶求出加速度。得到多組數(shù)據(jù)后，繪出如圖丙所示的a－F圖象，發(fā)現(xiàn)圖象是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線。圖象中直線的斜率為__________ (用本實(shí)驗(yàn)中相關(guān)物理量的符號(hào)表示)。

(4)該同學(xué)在這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)中采用的物理學(xué)思想方法為___________(選填“控制變量”“等效替代”或“放大”)法。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在水平地面上勻速向左運(yùn)動(dòng)的小車內(nèi)，用繩子AB、BC栓住一個(gè)重球，如圖所示，繩BC呈水平狀態(tài)，繩AB的拉力為T1，繩BC的拉力為T2。若小車由勻速向左運(yùn)動(dòng)變?yōu)閯蚣铀傧蜃筮\(yùn)動(dòng)，但重球相對(duì)小車的位置不發(fā)生變化，則兩繩的拉力與勻速時(shí)相比（ ）

A. T1變大，T2變小

B. T1不變，T2變小

C. T1變大，T2變大

D. T1變大，T2不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，彈簧下面掛一質(zhì)量為m的物體，物體在豎直方向上做振幅為A的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體振動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，彈簧正好處于原長(zhǎng)，彈簧在彈性限度內(nèi)，則物體在振動(dòng)過程中

A.彈簧的彈性勢(shì)能和物體動(dòng)能總和不變

B.物體在最低點(diǎn)時(shí)的加速度大小應(yīng)為2g

C.物體在最低點(diǎn)時(shí)所受彈簧的彈力大小應(yīng)為mg

D.彈簧的最大彈性勢(shì)能等于2mgA

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示的彈簧振子（以 O 點(diǎn)為平衡位置在 B、C 間振動(dòng)），取水平向右的方向?yàn)檎褡?/span> 離開平衡位置的位移的正方向，得到如圖乙所示的振動(dòng)曲線，由曲線所給的信息可知，下列說法正確的是（　�。�

A.t=0時(shí)，振子處在 B 位置

B.如果振子的質(zhì)量為0.5kg，彈簧的勁度系數(shù)為20N/cm，則振子的最大加速度大小為 400 m/s2

C.t=4 s 時(shí)振子對(duì)平衡位置的位移為10 cm

D.t=2.5 s 時(shí)振子對(duì)平衡位置的位移為5cm

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示的電路中，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為3∶1，圖乙是該變壓器cd輸入端交變電壓u的圖象，L1，L2、L3、L4為四只規(guī)格均為“9 V　6 W”的相同燈泡，各電表均為理想交流電表，開關(guān)K閉合。以下說法正確的是

A. 電流表的示數(shù)為2 A

B. ab輸入端輸入功率Pab＝18 W

C. ab輸入端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為Uab＝27sin 100πt(V)

D. 四只燈泡中除L1外，其余均能正常發(fā)光

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學(xué)設(shè)計(jì)了利用壓敏電阻判斷升降機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖所示，將壓敏電阻固定在升降機(jī)底板上，其上放置一個(gè)絕緣物塊。0～t1時(shí)間內(nèi)升降機(jī)停在某一樓層處，t1時(shí)刻升降機(jī)開始運(yùn)動(dòng)，從電流表中得到電流隨時(shí)間變化的情況如圖所示，下列判斷正確的是（ ）

A．t1時(shí)刻升降機(jī)開始加速下降

B．t2～t3時(shí)間內(nèi)升降機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)

C．t3～t4升降機(jī)處于超重狀態(tài)

D．升降機(jī)從t1開始，經(jīng)向上加速、勻速、減速，最后停在較高的樓層處

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，手搖發(fā)電機(jī)產(chǎn)生正弦交變電流，經(jīng)理想變壓器給燈泡L供電.當(dāng)線圈以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)為U0，燈泡L正常發(fā)光.已知發(fā)電機(jī)線圈的電阻為r，燈泡L的額定電流為I，燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻為R，若燈泡L的電阻恒定且燈泡不會(huì)損壞，其他電阻不計(jì)，則

A.線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流為零

B.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為

C.發(fā)電機(jī)線圈電阻的發(fā)熱功率為

D.若線圈的角速度變?yōu)?/span>2，則燈泡L的亮度不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】要測(cè)定一節(jié)干電池（電動(dòng)勢(shì)約1.5V，內(nèi)阻約0.5Ω，放電電流不允許超過0.6A）的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確。提供的器材有：

A.電流表A1：擋位1（0~3A，內(nèi)阻約0.05Ω），擋位2（0~0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω）

B.電流表A2：0-300μA，內(nèi)阻rA=100Ω

C.定值電阻：R0=2Ω，R1=900Ω，R2=4900Ω

D.滑動(dòng)變阻器：R3（0—5Ω，2A），R4（0~15Ω，1A）

E.開關(guān)一只、導(dǎo)線若干

(1)測(cè)量電流的儀表：應(yīng)選擇電流表A1的擋位____（填“1”或者“2”）。

(2)測(cè)量電壓的儀表：應(yīng)將定值電阻______（填“R0”、“R1”或“R2”）與A2串聯(lián)，使其成為改裝后的電壓表。

(3)干電池內(nèi)阻太小，應(yīng)選擇定值電阻____（填“R0”、“R1”或“R2”）來保護(hù)電源。

(4)若要求A1表電流在0.1A-0.5A范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇__________（填“R3”或“R4”）。

(5)為消除電流表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量精度可能造成的影響，在給出的兩種電路原理圖中（圖中V表為改裝后的電壓表），應(yīng)選擇____________（填“圖（a）”或“圖（b）”）。

(6)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)。用I1、I2分別表示A1、A2表的示數(shù)，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出如圖（c）所示的I2-I1圖像，由圖像可得：電池的電動(dòng)勢(shì)為________V，內(nèi)阻為________Ω。（保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）

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