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在勻強磁場里有一個原來靜止的放射性元素
23892
U，由于發生α衰變而變為一種新元素釷核
23490
Th，假設衰變時釋放的核能全部轉化為α粒子和釷核的動能，則α粒子和釷核的動能之比以及它們在磁場中運動的半徑之比為（　　）
A．1：1，兩內切圓，半徑之比為1：45
B．4：234，兩外切圓，半徑之比為45：1
C．234：4，兩外切圓，半徑之比為45：1
D．2：90，兩內切圓，半徑之比為1：45
動量P=mv，得v=
p
m
，Ek=
1
2
mv2=
p2
2m

衰變過程動量守恒，所以兩種粒子合動量為0，動量大小相等方向相反，
所以EK：EK′=m′：m=234：4
根據動量守恒：mv=m′v′
R=
mv
qB
，動量相同所以
R
R′
=
q′
q
=
90
2
=
45
1
；
兩粒子帶同種電荷，運動方向相反，由左手定則知安培力方向相反，故為外接圓；
故選C．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，裝置中，區域Ⅰ中有豎直向上的勻強電場，電場強度為E，區域Ⅱ內有垂直紙面向外的水平勻強磁場，磁感應強度為B．區域Ⅲ中有垂直紙面向里的水平勻強磁場，磁感應強度為2B．一質量為m、帶電量為q的帶負電粒子（不計重力）從左邊界O點正上方的M點以速度v0水平射入電場，經水平分界線OP上的A點與OP成60°角射入Ⅱ區域的磁場，并垂直豎直邊界CD進入Ⅲ區域的勻強磁場中．求：
（1）粒子在Ⅱ區域勻強磁場中運動的軌道半徑
（2）O、M間的距離
（3）粒子從M點出發到第二次通過CD邊界所經歷的時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在直角坐標系xOy內，有一質量為m，電量為+q的電荷從原點O點沿y軸正方向以初速度v0出發，電荷重力不計，現要求電荷能通過P點（a，-b），|a|＞|b|，速度的大小不變．為了滿足上述要求，需在電荷運動的空間范圍內加上一個垂直于紙面的勻強磁場，試設計三種不同強度和空間區域的磁場以滿足題中的要求．（說明：粒子過P點時速度的方向可以是任意的，但在xoy平面內）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在矩形區域內有垂直于紙平面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B=5.0×10-2T，矩形區域長為
2
3
5
m，寬為0.2m，在AD邊中點O處有一放射源，某時刻，放射源沿紙面向磁場中各方向均勻地輻射出速率均為v=2×l06m/S的某種帶正電粒子，帶電粒子質量m=1.6×10-27kg．電荷量為q=+3.2×l0-19C（不計粒子重力），求：
（1）帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑為多大？
（2）從BC邊界射出的粒子中，在磁場中運動的最短時間為多少？
（3）若放射源向磁場內共輻射出了N個粒子，求從CD邊界射出的粒子有多少個？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

帶電量相等的兩粒子分別垂直進人同一勻強磁場中做勻速圓周運動，如果它們的圓周運功半徑恰好相等，這說明它們在剛進入磁場時（　　）
A．速率相等B．質量和速率的乘積相等
C．質量相等D．動能相等

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在圖示區域中，x軸上方有一勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里，x軸下方有一勻強電場．現有一質子以速度v0由y軸上的A點沿y軸正方向射入磁場，質子在磁場中運動一段時間后從C點與x軸成45°角進入勻強電場區域，經時間t原路返回再次進入磁場繼續運動．己知質子質量為m，電最為q，不計重力，磁場區域和電場區域足夠大．求：
（1）C點的x坐標；
（2）勻強電場的場強大小和方向；
（3）質子第四次穿過x軸時的x坐標．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在平面直角坐標系的第一象限內存在一有界勻強磁場，該磁場的磁感應強度大小為B=0.1T，方向垂直于xOy平面向里，在坐標原點O處有一正離子放射源，放射出的正離子的比荷都為
q
m
=1×106C/kg，且速度方向與磁場方向垂直．若各離子間的相互作用和離子的重力都可以忽略不計．
（1）如圖甲所示，若第一象限存在直角三角形AOC的有界磁場，∠OAC=30°，AO邊的長度l=0.3m，正離子從O點沿x軸正方向以某一速度射入，要使離子恰好能從AC邊射出，求離子的速度大小及離子在磁場中運動的時間．
（2）如圖乙所示，若第一象限存在一未知位置的有界勻強磁場，正離子放射源放射出不同速度的離子，所有正離子入射磁場的方向均沿x軸正方向，且最大速度vm=4.0×104m/s，為保證所有離子離開磁場的時候，速度方向都沿y軸正方向，試求磁場的最小面積，并在圖乙中畫出它的形狀．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

回旋加速器是獲得高能帶電粒子的裝置．其核心部分是分別與高頻交流電源的兩極相連的兩個D形盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中．關于回旋加速器，下列說法中正確的是（　　）
A．磁場對帶電粒子的洛倫茲力對粒子不做功，因此帶電粒子從D形盒射出時的動能與磁場的強弱無關
B．狹縫間的電場對粒子起加速作用，因此加速電壓越大，帶電粒子從D形盒射出時的動能越大
C．用同一回旋加速器分別加速不同的帶電粒子，一般要調節交變電場的頻率
D．帶電粒子做一次圓周運動，被加速兩次，因此交變電場的周期應為圓周運動周期的二倍

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）有一種質譜儀的工作原理圖如圖所示。靜電分析器是四分之一圓弧的管腔，內有沿圓弧半徑方向指向圓心O1的電場，且與圓心O1等距各點的電場強度大小相等。磁分析器中以O2為圓心、圓心角為90°的扇形區域內，分布著方向垂直于紙面的勻強磁場，其左邊界與靜電分析器的右邊界平行。由離子源發出一個質量為m、電荷量為q的正離子（初速度為零，重力不計），經加速電場加速后，從M點沿垂直于該點的電場方向進入靜電分析器，在靜電分析器中，離子沿半徑為R的四分之一圓弧做勻速圓周運動，并從N點射出靜電分析器。而后離子由P點射入磁分析器中，最后離子沿垂直于磁分析器下邊界的方向從Q點射出，并進入收集器。已知加速電場的電壓為U，磁分析器中磁場的磁感應強度大小為B。

（1）請判斷磁分析器中磁場的方向；
（2）求靜電分析器中離子運動軌跡處電場強度E的大小；
（3）求磁分析器中Q點與圓心O2的距離d。

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同步練習冊答案
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