K-介子衰變的方程為K-→π-0,其中K-介子和π-介子帶負(fù)的元電荷,π0介子不帶電.一個(gè)K-介子沿垂直于磁場的方向射入勻強(qiáng)磁場中,其軌跡為圓弧AP,衰變后產(chǎn)生的π-介子的軌跡為圓弧PB,兩軌跡在P點(diǎn)相切,它們的半徑之比為2:1.π0介子的軌跡未畫出.如圖19-2-5所示,由此可知π-的動(dòng)量大小與π0的動(dòng)量大小之比為(    )

19-2-5

A.1:1           B.1:2          C.1:3            D.1:6

解析:本題涉及核衰變、電荷在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及動(dòng)量守恒定律,同時(shí),本題較貼近現(xiàn)代科技前沿,情景較新穎,能較好地考查學(xué)生解決問題的能力,其知識(shí)含量和思維含量較大.解決此類問題注意以下幾個(gè)方面:

(1)核反應(yīng)總遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒.

(2)動(dòng)量是矢量,列動(dòng)量守恒方程時(shí)須注意各動(dòng)量的矢量性.

(3)微觀帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí),都不計(jì)其重力作用,且有Bqv=.

K-介子衰變過程中動(dòng)量守恒,且K-介子和π-介子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng).圓弧AP和PB在P處相切,說明衰變前K-介子的速度方向與衰變后π-介子的速度方向相反,設(shè)衰變前K-介子的動(dòng)量大小為p0,衰變后π-介子和π0介子的動(dòng)量大小分別為p1和p2,根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得:p0=-p1+p2.K-介子和π-介子在磁場中分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其軌道半徑為:,又由題意知,聯(lián)立方程組解得:p1:p2=1:3.

答案:C

練習(xí)冊系列答案
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(2003?天津)Kˉ介子衰變的方程為K-→π-0,如圖所示,其中Kˉ介子和πˉ介子帶負(fù)的基元電荷,π0介子不帶電.一個(gè)Kˉ介子沿垂直于磁場的方向射入勻強(qiáng)磁場中,其軌跡為圓弧AP,衰變后產(chǎn)生的πˉ介子的軌跡為圓弧PB,兩軌跡在P點(diǎn)相切,它們的半徑R與Rπ-之比為2:1.π0介子的軌跡未畫出.由此可知πˉ介子的動(dòng)量大小與π0介子的動(dòng)量大小之比為( 。

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(2013?河南模擬)K-介子衰變的方程為K-→π-0,其中K-介子和π-介子帶負(fù)的元電荷e,π0介子不帶電,π-介子的質(zhì)量為m.如圖所示,兩勻強(qiáng)磁場方向相同,以虛線MN為理想邊界,磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2.今有一個(gè)K- 介子沿垂直于磁場的方向射入勻強(qiáng)磁場B1中,其軌跡為圓弧AP,P在MN上,K-在P點(diǎn)時(shí)的速度為v,方向與MN垂直.在P點(diǎn)該介子發(fā)生了上述衰變.衰變后產(chǎn)生的K-介子沿v反方向射出,其運(yùn)動(dòng)軌跡為如圖虛線所示的“心”形圖線.則以下說法正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)K-介子衰變的方程為K-→π-0,其中K-介子和π-介子帶負(fù)的元電荷e,π0不帶電.如圖甲所示,兩勻強(qiáng)磁場方向相同,以虛線MN為理想邊界,磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2.今有一個(gè)K-介子沿垂直于磁場的方向從A點(diǎn)射入勻強(qiáng)磁場B1中,其軌跡為圓弧AP,P在MN上,K-介子在P點(diǎn)時(shí)速度為v,方向與MN垂直.在P點(diǎn)該介子發(fā)生了上述衰變,衰變后產(chǎn)生的π-介子以原速率沿反方向射回,其運(yùn)動(dòng)軌跡為圖中虛線所示的“心”形圖線.則以下說法中正確的是( 。
A.π-介子的運(yùn)行軌跡為PENCMDP
B.π-介子運(yùn)行一周回到P點(diǎn)用時(shí)為T=
2πm
B 2e

C.B1=4B2
D.π0介子做勻速直線運(yùn)動(dòng)
(2)如圖乙所示,在光滑絕緣水平面上由左到右沿一條直線等間距的靜止排著多個(gè)形狀相同的帶正電的絕緣小球,依次編號(hào)為1、2、3…每個(gè)小球所帶的電荷量都相等且均為q=3.75×10-3C,第一個(gè)小球的質(zhì)量m=0.03kg,從第二個(gè)小球起往下的小球的質(zhì)量依次為前一個(gè)小球的
1
3
,小球均位于垂直于小球所在直線的勻強(qiáng)磁場里,已知該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T.現(xiàn)給第一個(gè)小球一個(gè)水平速度v=8m/s,使第一個(gè)小球向前運(yùn)動(dòng)并且與后面的小球發(fā)生彈性正碰.若碰撞過程中電荷不轉(zhuǎn)移,則第幾個(gè)小球被碰后可以脫離地面?(不計(jì)電荷之間的庫侖力,取g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)下列說法正確的是:
.(填代號(hào))
①鈾238只要俘獲中子就能進(jìn)行鏈?zhǔn)椒磻?yīng)
②世界現(xiàn)有的多數(shù)核電站是利用太陽內(nèi)部的裂變反應(yīng)原理建造的
③太陽不斷地向外輻射大量能量,太陽質(zhì)量應(yīng)不斷減小,日地間距離應(yīng)不斷增大,地球公轉(zhuǎn)速度應(yīng)不斷減小
④α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明原子核是由質(zhì)子和中子組成的
(2)K-介子衰變的方程為K-→π-0,其中K-介子和π-介子帶負(fù)的基元電荷,π0介子不帶電.一個(gè)K-介于沿垂直于磁場的方向射入勻強(qiáng)磁場中,其軌跡為圓弧AP,衰變后產(chǎn)生的π-介子的軌跡為圓弧PB,兩軌跡在p點(diǎn)相切,它們的半徑Rk-與Rπ-之比為2:1.π0介子的軌跡未畫出.如圖,由此可知π-的動(dòng)量大小與π0的動(dòng)量大小之比為:
.(填代號(hào))
①1:1    ②1:2    ③1:3    ④1:6.

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科目:高中物理 來源: 題型:

K-介子衰變的方程為:K-→π-0,其中K-介子和π-介子帶負(fù)的基元電荷,π0介子不帶電.如圖19-8-1所示,一個(gè)K-介子沿垂直于磁場的方向射入勻強(qiáng)磁場中,其軌跡為圓弧AP,衰變后產(chǎn)生的π-介子的軌跡為圓弧PB,兩軌跡在P點(diǎn)相切,它們的半徑之比為2∶1.π0介子的軌跡未畫出.由此可知π-的動(dòng)量大小與π0的動(dòng)量大小之比為(    )

19-8-1

A.1∶1                B.1∶2               C.1∶3               D.1∶6

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