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1998年升空的α磁譜儀探索太空中存在的反物質和暗物質，利用質譜儀可測定太空中粒子的比荷.如圖所示，當太空中的某一粒子從O點垂直進入磁感應強度B=10 T的勻強磁場后，沿半圓周運動到達P點，測得OP距離為10 cm，從P點離開磁場到Q點，電子計時器記錄數據為10-8 s，已知PQ間距離為50 cm，則該粒子的比荷為_______，它可能是_______(填“電子”“正電子”“質子”或“反質子”).

解析：以帶電粒子在勻強磁場中的運動為知識背景.

由左手定則知該粒子帶負電

v= m

據r=得

 C/kg

質子的比荷，故該粒子為反質子.

答案：108 C/kg　反質子

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網我們知道，反粒子與正粒子有相同的質量，卻帶有等量的異號電荷．物理學家推測，既然有反粒子存在，就可能有由反粒子組成的反物質存在.1998年6月，我國科學家研制的阿爾法磁譜儀由“發(fā)現號”航天飛機搭載升空，尋找宇宙中反物質存在的證據．磁譜儀的核心部分如圖所示，PQ、MN是兩個平行板，它們之間存在勻強磁場區(qū)，磁場方向與兩板平行．宇宙射線中的各種粒子從板PQ中央的小孔O垂直PQ進入勻強磁場區(qū)，在磁場中發(fā)生偏轉，并打在附有感光底片的板MN上，留下痕跡．假設宇宙射線中存在氫核、反氫核、氦核、反氦核四種粒子，它們以相同速度v從小孔O垂直PQ板進入磁譜儀的磁場區(qū)，并打在感光底片上的a、b、c、d四點，已知氫核質量為m，電荷量為e，PQ與MN間的距離為L，磁場的磁感應強度為B．
（1）指出a、b、c、d四點分別是由哪種粒子留下的痕跡？（不要求寫出判斷過程）
（2）求出氫核在磁場中運動的軌道半徑；
（3）反氫核在MN上留下的痕跡與氫核在MN上留下的痕跡之間的距離是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

科學家推測，宇宙中可能有由反粒子組成的反物質存在，反粒子與正粒子有相同的質量，卻帶有等量的異號電荷..1998年6月，我國科學家研制的阿爾法磁譜儀由美國“發(fā)現號”航天飛機搭載升空，尋找宇宙中反物質存在的證據.磁譜儀的核心部分如圖所示，PQ、MN是兩個平行板，它們之間存在勻強磁場區(qū)，磁場方向與兩板平行.宇宙射線中的各種粒子從板PQ中央的小孔O垂直PQ進入勻強磁場區(qū)，在磁場中發(fā)生偏轉，并打在附有感光底片的板MN上，留下痕跡.假設宇宙射線中存在氫核、反氫核、氦核、反氦核四種粒子，它們以相同速度v從小孔O垂直PQ板進入磁譜儀的磁場區(qū)，并打在感光底片上的a、b、c、d四點，已知氫核質量為m，電荷量為e，PQ與MN間的距離為L，磁場的磁感應強度為B.

（1）指出a、b、c、d四點分別是由哪種粒子留下的痕跡?（不要求寫出判斷過程）

（2）求出氫核在磁場中運動的軌道半徑.

（3）反氫核在MN上留下的痕跡與氫核在MN上留下的痕跡之間的距離是多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：

科學家推測，宇宙中可能有由反粒子組成的反物質存在，反粒子與正粒子有相同的質量，卻帶有等量的異號電荷..1998年6月，我國科學家研制的阿爾法磁譜儀由美國“發(fā)現號”航天飛機搭載升空，尋找宇宙中反物質存在的證據.磁譜儀的核心部分如圖所示，PQ、MN是兩個平行板，它們之間存在勻強磁場區(qū)，磁場方向與兩板平行.宇宙射線中的各種粒子從板PQ中央的小孔O垂直PQ進入勻強磁場區(qū)，在磁場中發(fā)生偏轉，并打在附有感光底片的板MN上，留下痕跡.假設宇宙射線中存在氫核、反氫核、氦核、反氦核四種粒子，它們以相同速度v從小孔O垂直PQ板進入磁譜儀的磁場區(qū)，并打在感光底片上的a、b、c、d四點，已知氫核質量為m，電荷量為e，PQ與MN間的距離為L，磁場的磁感應強度為B.

 

（1）指出a、b、c、d四點分別是由哪種粒子留下的痕跡?（不要求寫出判斷過程）

（2）求出氫核在磁場中運動的軌道半徑.

（3）反氫核在MN上留下的痕跡與氫核在MN上留下的痕跡之間的距離是多少?

 

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科目：高中物理 來源：2010—2011學年安徽省亳州市高二上學期期末考試物理試卷 題型：計算題

科學家推測，宇宙中可能有由反粒子組成的反物質存在，反粒子與正粒子有相同的質量，卻帶有等量的異號電荷..1998年6月，我國科學家研制的阿爾法磁譜儀由美國“發(fā)現號”航天飛機搭載升空，尋找宇宙中反物質存在的證據.磁譜儀的核心部分如圖所示，PQ、MN是兩個平行板，它們之間存在勻強磁場區(qū)，磁場方向與兩板平行.宇宙射線中的各種粒子從板PQ中央的小孔O垂直PQ進入勻強磁場區(qū)，在磁場中發(fā)生偏轉，并打在附有感光底片的板MN上，留下痕跡.假設宇宙射線中存在氫核、反氫核、氦核、反氦核四種粒子，它們以相同速度v從小孔O垂直PQ板進入磁譜儀的磁場區(qū)，并打在感光底片上的a、b、c、d四點，已知氫核質量為m，電荷量為e，PQ與MN間的距離為L，磁場的磁感應強度為B.
（1）指出a、b、c、d四點分別是由哪種粒子留下的痕跡?（不要求寫出判斷過程）
（2）求出氫核在磁場中運動的軌道半徑.
（3）反氫核在MN上留下的痕跡與氫核在MN上留下的痕跡之間的距離是多少?

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科目：高中物理 來源：2012年粵教版高中物理選修3-1 3.6洛倫茲力與現代技術練習卷（解析版） 題型：計算題

我們知道，反粒子與正粒子有相同的質量，卻帶有等量的異種電荷.物理學家推測，既然有反粒子存在，就可能有由反粒子組成的反物質存在.1998年6月，我國科學家研制的阿爾法磁譜儀由“發(fā)現號”航天飛機搭載升空，尋找宇宙中反物質存在的證據.磁譜儀的核心部分如圖所示，PQ、MN是兩個平行板，它們之間存在勻強磁場區(qū)，磁場方向與兩板平行.宇宙射線中的各種粒子從板PQ中央的小孔O垂直PQ進入勻強磁場區(qū)，在磁場中發(fā)生偏轉，并打在附有感光底片的板MN上，留下痕跡.假設宇宙射線中存在氫核、反氫核、氦核、反氦核四種粒子，它們以相同速度v從小孔O垂直PQ板進入磁譜儀的磁場區(qū)，并打在感光底片上的a、b、c、d四點.已知氫核質量為m，電荷量為e，PQ與MN間的距離為L，磁場的磁感應強度為B.

 (1)指出a、b、c、d四點分別是由哪種粒子留下的痕跡.(不要求寫出判斷過程)

(2)求出氫核在磁場中運動的軌道半徑；

(3)反氫核在MN上留下的痕跡與氫核在MN上留下的痕跡之間的距離是多少?

 

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