如圖所示：真空室內存在勻強磁場,磁場方向垂直於圖中紙面向裏，磁感應強度的大小B=0.6T,磁場內有一個平面感光...

問題詳情：

如圖所示：真空室內存在勻強磁場,磁場方向垂直於圖中紙面向裏，磁感應強度的大小B=0.6T,磁場內有一個平面感光板ab板面與磁場方向平行。在距ab的距離為L=16cm處有一個點狀α放*源S,它向各個方向發*α粒子,粒子的速度都是v=3.0×106m/s.已知α粒子的電荷量與質量之比q/m=5.0×107C/kg.現只考慮到圖紙平面中運動的粒子,求:

(1)α粒子的軌道半徑和做勻速圓周運動的週期。

(2) ab板上被α粒子打中的區域長度。              

【回答】

解：α粒子帶正電，故在磁場中沿逆時針方向做勻速圓周運動，2分

用R表示軌道半徑，有 ①  3分 由此得    2分  代入數值得R=10cm，可見：2R>L>R   2分 因朝不同方向發*的α粒子的圓軌跡都過S，由此可知，某一圓軌跡在圖中N左側與ab相切，

則此切點P1就是α粒子能打中的左側最遠點。為定出P1點的位置，可作平行於ab的直線cd，

cd到ab的距離為R，以S為圓心，R為半徑，作弧交cd於Q點，過Q作ab的垂線，

它與ab的交點即為P1 ②   3分                                         再考慮N的右側，任何α粒子在運動中離S的距離不可能超過2R，以2R為半徑、S為圓心作圓，

交ab於N右側的P2點，此即右側能打到的最遠點。

由圖中幾何關係得 ③ 3分 所求長度為 ④2分 代入數值得P1P2=20cm ⑤ 2分

知識點：質譜儀與迴旋加速器

題型：計算題