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1、.mHeV2Bq、=3:40新课标2013年高考物理考前得分策略指导八1.如图所示，静止在匀强磁场中的；I，核俘获一个速度为旳=7.7JXXXXio*m/s的中•子而发生核反应，xmJ：XXX2.；Li+(；nT；H+；He,xxx若已知He的速度为v2=2.OX10m/s,其方向跟中子反应前的速度方向相同,求:(1)•汕的速度是多大?(2)在图小画出粒子汕和；H。的运动轨迹，并求它们的轨道半径Z比.(3)当粒子:He旋转了3周时,粒子：H旋转几周?解：(1)壮i核俘获；n的过程，系统动量守恒，则加J()=mHVI+mHe
2、^2，即片="S''代入数据叫=1u,mHe=4u,mH=3u,得vi=-l.OX10!m/s,负号表示跟w的方向和反.(2)如图所示汕和；lie在磁场中半径Z比为⑶：H和汀e的周期Z比为乙:THe=迥虹：迥如=3:2Bq、Bq2所以它们的转动周期Z比为7切:nHe=THe:Th=2:3当a粒子转3周时，加核转动2周.2.据有关资料介绍，受控热核聚变反应装置中有极高的温度，因而带电粒子将没有通常意义上的容器可装，而是由磁场约束带电粒了运动将其束缚在某个区域内，现按下面的简化条件來讨论这个问题，如图所示，有一个环形区域，其截
3、面内半径为&=丰加，外半径为Rf・0m,区域内有垂•直纸面向里的匀强磁场,已知磁感应强度B二1.0T,被束缚粒子的荷质比为-^M.0X107C/kg,不计带电粒子在运动过程中的相m互作用，不计带一电粒子的重力.(1)若中空区域中的带电粒子沿环的半径方向射入磁场，求带电粒子不能穿越磁场外边一界的最大速度旳・(2)若中空区域屮的带电粒子以(1)屮的最人速度〃沿圆环半径方向射入磁场，求带电粒了从进入磁场开始到第一次回到该点所需要的时间t.解：设粒子在磁场中做圆周运动的最大半径为r,则一如，如图所示，山儿何关系得Bq1=—m3=
4、警=紳07皿.6=arctan—=30°,乙POP'=60°。3故带电粒子进入磁场绕圆O'转过360°-(180"—60。)=240°乂冋到屮空部分.粒子的运动轨迹如图所示，故粒子从P点进入磁场到第一次回到P点时，粒子在磁场中运动时间为=3xtr=4TimBq粒子在中空部分运动时间为匚=—vo在虚线PH上的点0处求此时刻氮核的速率.粒子迈动旳肚时冋加二"+°=石+云1勺・74X10s.2.如图所示，在某一足够人的真空室中，虚线PH的右侧是一磁感应强度为B、方向垂直纸血向里的匀强磁场，左侧是一场强为E、方向水平向左的匀强电场
5、.有一质最为M、电荷最为Q的镭核(第呛).某时刻原来静止的链核水平向右放岀一个质量为叭电荷量为q的Q粒了而衰变为氮(Rn)核,设Q粒了与氮核分离后它们Z间的作用力忽略不计，涉及动虽问题时，亏损的质量可不计.(1)写出锚核衰变为氮核的核反应方程；[來•源:学科网ZXXK](2)经过一段时间Q粒子刚好到达虚线P1I上的A点，测得04二L.解：(1)核反应方•程为＜Ra-＞器Rn+；He.(2)设衰变后，氨核的速度为v0,6Z粒子速度为％,由动最守恒定律得(M—m)v0二mva,Q粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，到达A点需要的吋
6、间为7lL「，r'又3二八2L/2氮核在电场中做匀加速总线运动，t吋刻速度为厂％+証，氯核的加速度为a」Qr)E,M-m由以上各式解得v=『叽+2兀(Q-dnE2(M-m)qB2.1930年科学家发现针放出的射线贯穿能力极强，它甚至能穿透儿J里米厚的铅板，1932年，英国年轻物理学家查徳威克用这种未知射线分别轰击氢原子和氮原子，结果打出一些氢核和氮核.若未知射线均与静止的氮核和氮核正碰，测出被打出的氮核最大速度为vf3.・5X107m/s,被打出的氮核的最大速度加4.7X106m/s,假定正碰时无机械能损失，设未知射线中粒
7、了质量为m,初速为v,质了的质量为加'.(1)推导被打出的氢核和氮核的速度表达式；(2)根据上述数据，推算出未知射线中粒子的质量hi与质子的质量加'之比(已知氮核质量为氢核质量的14倍).解：(1)碰撞满足动量守恒和机械能守恒，与氢核碰撞时冇丄1212丄12mv=mv}+mHvH，—mv=—j?rv}解Z得％=——匕同理•可得％=m+mn*m+mN(2)由上面可得虹="十叫,代入数据得二二上-=1.0165vNm+mHmmH3.如图所示，在xOy平而上，.一个以原点0为屮心、半径为R的圆形区域内存在着一匀强磁场，磁场的磁感
8、应强度为B,方向垂直于xOy平面向内.在0处原來静止着一个具有放射性的原子核号N(氮)，某时刻该核发牛衰变，放出一个正电子和一个反冲核.已知正电子从0点射出时沿小x轴正方向，而反冲核刚好不会离开磁场区域，正电子电荷量为e・不计重力影响和粒了间的相互作用.⑴试写出和的衰变方程;(2)求正电子离开磁场区域时
