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高中物理
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综合题
1.
(2023·辽宁模拟)
如图α粒子源可以每秒发射出
个α粒子,其初速度均为
, 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,两个反应产物垂直于边界EF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EF相切,探测器与EF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,假设每个α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,点A、O、P在一直线上,且
, 打在P点粒子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,质子电量为
, 不计粒子间相互作用(核反应过程除外)求:
(1) α粒子射出加速电场后的速度大小;
(2) 写出核反应方程,判断打在P、Q点的分别是什么粒子,计算其速度大小;
(3) 探测器上P点每秒受到的撞击力大小。
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