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(2005•南通二模)我国科学家在对放射性元素的研究中,进行了如下实验:如图所示,以MN为界,左、右两边分别是磁感应强度为2B和B的匀强磁场,且磁场区域足够大.在距离界线为l处平行
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问题描述:

(2005•南通二模)我国科学家在对放射性元素的研究中,进行了如下实验:如图所示,以MN为界,左、右两边分别是磁感应强度为2B和B的匀强磁场,且磁场区域足够大.在距离界线为l处平行于MN固定一个长为s光滑的瓷管PQ,开始时一个放射性元素的原子核处在管口P处,某时刻该原子核平行于界线的方向放出一质量为m、带电量-e的电子,发现电子在分界线处速度方向与界线成60°角进入右边磁场,反冲核在管内匀速直线运动,当到达管另一端Q点时,刚好又俘获了这个电子而静止.求:

(1)电子在两磁场中运动的轨道半径大小(仅用l表示)和电子的速度大小;

(2)反冲核的质量.

刘钟书回答:
  由题意知有两种可能轨迹,分别如图甲、乙所示.对于图甲所示情况:(1)R1=l+R1sin30° ∴R1=2l 由R1=mve2B,R2=mveB得R2=2R1=4l 解得 v=4eBlm(2)运行时间:t=2×16T1+23T2...
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