22.
(2021高二下·浙江期中)
如图所示为某人工转变核反应探测仪,装置内有
粒子源、粒子加速区、核反应区和粒子探测区四部分组成。
粒子源可以在单位时间发射出
个
粒子,其初速度为
, 随后又进入电压为
的加速电场,从电场中射出后与静止在反应区A点的铍核
发生核反应,两个反应产物经
垂直边界飞入探测区,探测区有一圆形磁场和粒子探测器,圆形磁场半径为
, 其内存在磁感应强度为
的匀强磁场,圆形磁场边界与
相切,探测器与
平行且距圆心距离为
。实验中根据碰撞点的位置便可分析核反应的生成物。为简化模型,假设
粒子均可与铍核发生核反应,实验中探测器上有两个点(P点和Q点)持续受到撞击,
在一直线上,且
, 打在P点的粒子有50%穿透探测器,50%被探测器吸收,其中穿透的粒子能量损失75%,打在Q点的粒子全部被吸收。已知质子和中子的质量均为
, 原子核的质量为核子的总质量,
粒子的质量为
, 质子电荷量为
, 不计粒子间相互作用(核反应过程除外)。求: