中子不帶電，比較容易進入原子核，科學(xué)上往往利用中子轟擊其他原子核來獲得需要的粒子。為了研究獲得的粒子的屬性，也經(jīng)常將轟擊過程放入電磁場中，如圖1所示某空間x軸上存在場強大小為E0、方向向下的勻強電場，x軸下方存在若干個寬度為d的等間隔的長條形勻強電場和勻強磁場區(qū)域，電場強度大小相等、方向均向下，磁感應(yīng)強度大小相等、方向均向外。某中子以一定的水平向右的初速度撞上y軸上一個靜止的63Li核（縱坐標(biāo)為d）而發(fā)生核反應(yīng)，生成兩個原子核，其中一個為31H核，以水平速度v1=49eE0du飛后在電場作用下落在x軸負半軸（圖中未畫出）；另一個新核X飛出后在電場作用下到達x軸時與x軸正方向成θ=37°角，如圖。若已知中子和質(zhì)子的質(zhì)量相等均為u,（不計反應(yīng)中的質(zhì)量虧損）質(zhì)子的帶電量為e。不計粒子重力，不考慮高速運動的粒子的相對論效應(yīng)，假設(shè)電磁場均有理想邊界。
（1）寫出相應(yīng)的核反應(yīng)方程式，并求出中子的初速度；（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（2）若磁感應(yīng)強度B=143uE0ed，為使新核不穿出x軸下方的第一層電場區(qū)域，應(yīng)將電場方向改為豎直向上，如圖2所示，則該區(qū)域電場E至少為的多大？
（3）圖1中，θ角任意，各電場大小均為E0，調(diào)節(jié)磁場強弱：發(fā)現(xiàn)新核從第n個勻強磁場區(qū)域射出時速度方向與剛進入第一勻強磁場區(qū)域時的速度偏角為90°，則B的大小應(yīng)調(diào)節(jié)為？
6
3
3
1
4
9
e
E
0
d
u
14
3
u
E
0
ed
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：46引用：1難度：0.4
相似題
-
1．如圖1所示，在xOy坐標(biāo)系中，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對稱，極板長度和板間距均為l,緊靠極板的右邊緣的有界勻強磁場區(qū)域由ΔAB0和矩形0BCD構(gòu)成，其中∠OAB=60°，OD=OA．磁場方向垂直于xOy平面向里，D、A位于y軸上。位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸向右接連發(fā)射質(zhì)量為m,電荷量為+q、速度相同的帶電粒子，現(xiàn)在0～3t0時間內(nèi)兩板間加上如圖2所示的電壓，已知t=0時刻進入兩板間的粒子，在t0時刻射入磁場時，恰好不會從磁場邊界射出磁場區(qū)域且圓心在x軸上，上述l、m、q、t0為已知量，U0=
，不考慮P、Q兩板電壓的變化對磁場的影響，也不考慮粒子的重力及粒子間的相互影響，求：ml2qt02
（1）t=0時刻進入兩板間的帶電粒子射入磁場時的速度；
（2）勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小及磁場區(qū)域的面積；
（3）t=t0時刻進入兩板間的帶電粒子在勻強磁場中運動的時間。
發(fā)布：2024/12/30 0:0:1組卷：80引用：2難度：0.7 -
2．如圖，半徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場垂直圓所在的平面。一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子從圓周上a點對準(zhǔn)圓心O射入磁場，從b點折射出來，若α=60°，則帶電粒子射入磁場的速度大小為（ ）發(fā)布：2025/1/6 0:30:5組卷：272引用：2難度：0.6 -
3．如圖所示，三角形ABC內(nèi)有垂直于三角形平面向外的勻強磁場，AB邊長為L，∠CAB=30°，∠B=90°，D是AB邊的中點?，F(xiàn)在DB段上向磁場內(nèi)射入速度大小相同、方向平行于BC的同種粒子（不考慮粒子間的相互作用和粒子重力），若從D點射入的粒子恰好能垂直AC邊射出磁場，則AC邊上有粒子射出的區(qū)域長度為（ ?。?/h2>發(fā)布：2025/1/3 0:30:3組卷：300引用：1難度：0.5
相關(guān)試卷