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(2006•南开区二模)我们知道,反粒子与正粒子有相同的质量,却带有等量的异号电荷.物理学家推测,既然有反粒子存在,就可能有由反粒子组成的反物质存在.1998年6月,我国科学家研制
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问题描述:

(2006•南开区二模)我们知道,反粒子与正粒子有相同的质量,却带有等量的异号电荷.物理学家推测,既然有反粒子存在,就可能有由反粒子组成的反物质存在.1998年6月,我国科学家研制的阿尔法磁谱仪由“发现号”航天飞机搭载升空,寻找宇宙中反物质存在的证据.磁谱仪的核心部分如图所示,PQ、MN是两个平行板,它们之间存在匀强磁场区,磁场方向与两板平行.宇宙射线中的各种粒子从板PQ中央的小孔O垂直PQ进入匀强磁场区,在磁场中发生偏转,并打在附有感光底片的板MN上,留下痕迹.假设宇宙射线中存在氢核、反氢核、氦核、反氦核四种粒子,它们以相同速度v从小孔O垂直PQ板进入磁谱仪的磁场区,并打在感光底片上的a、b、c、d四点,已知氢核质量为m,电荷量为e,PQ与MN间的距离为L,磁场的磁感应强度为B.

(1)指出a、b、c、d四点分别是由哪种粒子留下的痕迹?(不要求写出判断过程)

(2)求出氢核在磁场中运动的轨道半径;

(3)反氢核在MN上留下的痕迹与氢核在MN上留下的痕迹之间的距离是多少?

陈崇端回答:
  (1)a、b、c、d四点分别是反氢核、反氦核、氦核和氢核留下的痕迹.(2)对氢核,在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:evB=mv2R;解得R=mveB;(3)由图中几何关系知:so′d=R−R2−L2=mveB−m2v2e2B2−L...
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