如圖1所示,在一次粒子碰撞實(shí)驗(yàn)中,觀察到一個速度幾乎為零的K
-介子(電荷量與電子相同為e)與一個靜止的質(zhì)子p發(fā)生相互作用,生成一個π
+介子(電荷量與質(zhì)子相同)和一個未知的X粒子,在勻強(qiáng)磁場B中π
+介子和X粒子的軌跡如圖1所求.已知B=1.5T,測得π
+介子軌跡圓半徑為R
1=41.0cm.(已知電子的電量e=1.6×10
-19C)
(1)求X粒子軌跡圓半徑R
2;
(2)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室中測得π
+介子的速度為0.8c(c為光速),由于它的速度接近光速,根據(jù)相對論效應(yīng)它高速運(yùn)動時的質(zhì)量m(簡稱動質(zhì)量)隨速度增大而增大,圖2反映了粒子在不同速度時動質(zhì)量m與它靜止時的質(zhì)量m
0(簡稱靜質(zhì)量)的關(guān)系,c為光速.試確定π
+介子的靜質(zhì)量m
10;
(3)通過計(jì)算并參考下表確定X粒子為何種粒子(X粒子的動質(zhì)量近似等于它的靜質(zhì)量).
粒子符號 |
靜質(zhì)量m0/×10-28kg |
電荷/e |
e+,e- |
0.00908 |
1,-1 |
μ+,μ- |
1.88 |
1,-1 |
π+,π- |
|
1,-1 |
K+,K- |
8.78 |
1,-1 |
p |
16.68 |
1 |
n |
16.70 |
0 |
Σ+ |
21.01 |
1 |
Σ0 |
21.06 |
0 |
Σ- |
21.36 |
-1 |