K-介子衰變的方程為K-→π-+π0，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(chǎng)的方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)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，它們的半徑與之比為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(    )

圖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(chǎng)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(wèn)題的能力，其知識(shí)含量和思維含量較大.解決此類問(wèn)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(chǎng)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(guò)程中動(dòng)量守恒，且K-介子和π-介子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng).圓弧AP和PB在P處相切，說(shuō)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(chǎng)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(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2003?天津）Kˉ介子衰變的方程為K-→π-+π0，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(chǎng)的方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)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RKˉ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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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2013?河南模擬）K-介子衰變的方程為K-→π-+π0，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(chǎng)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(chǎng)的方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(shuō)法正確的是（　　）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（1）K-介子衰變的方程為K-→π-+π0，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(chǎng)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(chǎng)的方向從A點(diǎn)射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(shuō)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(chǎng)里，已知該磁場(chǎng)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(guò)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(kù)侖力，取g=10m/s2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（1）下列說(shuō)法正確的是：
③
③
．（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(yáng)內(nèi)部的裂變反應(yīng)原理建造的
③太陽(yáng)不斷地向外輻射大量能量，太陽(yáng)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-+π0，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(chǎng)的方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)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：
③
③
．（填代號(hào)）
①1：1    ②1：2    ③1：3    ④1：6．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

K-介子衰變的方程為：K-→π-+π0，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(chǎng)的方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)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，它們的半徑與之比為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(    )

圖19-8-1

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

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