题目

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2B0和B0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，某时刻该原子核沿平行于界线的方向放出一个质量为m、带电量为-e的电子，发现电子在分界线处以方向与界线成60°角的速度进入右边磁场（如图所示），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。 答案：（1）电子在左边磁场中半径为R1，由几何知识得，，（2分） 解得 （1分）由牛顿第二定律，得轨迹半径 （2分）所以，电子在右边磁场中半径R2= （2分）电子的速度 （2分）（2）电子在左边磁场中运动的时间为 （2分）电子在右边磁场中运动的时间为 （2分）电子运动的总时间为 反冲核运动的位移为 （3分）所以反冲核运动的速度为 （2分）根据动量守恒定律得 （2分）

查看本题答案和解析