的铅盒的开口,表明形成第2号痕迹的射线做匀速直线运动,即不受电场力作用,所以不带电,故第2号痕迹是γ射线照射形成
f的。……………………………………(4分)②α射线的粒子从放射源出来经过水平匀强电场打到底片上的过程中,受恒定的电场力作用,且水平的电场力与竖直的初速度方向垂直,故应做匀变速曲线运动。…………(3分)(说明:回答“类平抛运动”,或“竖直方向做匀速直线运动,水平方向做初速度为零的匀加速直线运动”均可得分)设铅盒与底片间的竖直距离为d,电场强度为E,带电射线从放射源射出时的初速度为v0,质量为m,所带电荷量为q,在电场中运动时间为t,则对于粒子在电场中的运动有竖直方向dv0t,水平方向的侧移量x
1qE2t……………………………………(2分)2m
解得:x
qEd2………………………(1分)22mv0
因此对于α射线和β射线的侧移量之比有
xαqαmβvβ215…………………………(2分)1×v14×1840×01184xβqβmαα
表明α射线的偏转侧移量较小,所以第3号痕迹应是α射线所形成的。分)(1说明:若没有进行定量计算,只是说明xαxβ,此问要扣2分)24.(20分)(1)由vt图象可知,在0~04s时间内线框做匀加速直线运动,进入磁场时的速度为v120ms,所以在此过程中的加速度a
2
2
由牛顿第二定律Fmgsi
θmgcosθma………………(2分)解得F15N…………………………………………………………(1分)(2)由vt图象可知,线框进入磁场区域后以速度v1做匀速直线运动,产生的感应电动势EBLv1……………………………………………………(1分)通过线框的电流I
v50ms2………………(1分)t
EBLv1…………………………(1分)RRB2L2v1……………………(1分)R
线框所受安培力
F安BIL
对于线框匀速运动的过程,由力的平衡条件,有Fmgsi
θmgcosθ
B2L2v1…(2分)R
解得B050T……………………………………………………(1分)(3)由vt图象可知,线框进入磁场区域后做匀速直线运动,并以速度v1匀速穿出磁场,说明线框的宽度等于磁场的宽度D040m……………………………………………(1分)线框ab边离开磁场后做匀减速直线运动,到达档板时的位移为sD015m……(1分)
f设线框与挡板碰撞前的速度为v2由动能定理,有mgsDsi
θmgsDcosθ
2
1122mv2mv1………………(1分)22
解得v2v12gsDsi
θr