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如果α粒子以速度v与电子发生弹性正碰(假定电子原来是静止的),求碰撞后仅粒子的速度变化了多少?并由此说明:为什么原子中的电子不能使α粒子发生明显的偏转?
解:设α粒子初速度为v,质量为M,与电子碰后速度为v1,电子质量为m,与α粒子碰后速度为v2
由动量守恒定律得Mv=Mv1+mv2
由能量关系得 ②
由①②得碰后α粒子速度
α粒子速度变化量
把M=7 300m代入④得
可见α粒子的速度变化只有万分之三,说明原子中的电子不能使α粒子发生明显的偏转
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精英家教网如图所示,直角坐标平面xOy内有一条直线AC过坐标原点O与x轴成45°夹角,在OA与x轴负半轴之间的区域内存在垂直xOy平面向外的匀强磁场B,在OC与x轴正半轴之间的区域内存在垂直xOy平面向外的匀强磁场B2.现有一质量为m,带电量为q(q>0)的带电粒子以速度v从位于直线AC上的P点,坐标为(L,L),竖直向下射出,经测量发现,此带电粒子每经过相同的时间T,会再将回到P点,已知距感应强度B2=
mv
qL
.(不计粒子重力)
(1)请在图中画出带电粒子的运动轨迹,并求出匀强磁场B1与B2的比值;(B1、B2磁场足够大)
(2)求出带电粒子相邻两次经过P点的时间间隔T;
(3)若保持磁感应强度B2不变,改变B1的大小,但不改变其方向,使B1=
mv
2qL
.现从P点向下先后发射速度分别为
v
4
v
3
的与原来相同的带电粒子(不计两个带电粒子之间的相互作用力,并且此时算作第一次经过直线AC),如果它们第三次经过直线AC时轨迹与AC的交点分别 记为E点和F点(图中未画出),试求EF两点间的距离.
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A.磁感应强度方向垂直纸面向外
B.保持开关闭合,把两板的距离增大一倍,同时把板间的磁感应强度增大一倍,带电粒子仍沿水平直线PQ飞出
C.若把开关S断开,两板的距离减小一半,带电粒子仍沿水平直线PQ飞出
D.如果粒子带正电,以另一速度v1从P点沿PQ射入,从Q′点飞出,则v1<v

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