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1998年升空的a磁谱仪探索太空中存在的反物质和暗物质,利用磁谱仪可测定太空中粒子的比荷,如图所示,当太空中某一粒子从O点垂直进入磁感应强度B=10T的匀强磁场后,沿半圆运动到达P点,测得OP距离10cm,从P点离开磁场到Q点,电子计时器记录数据为10的-8次方s,已知PQ距离50cm,试判断该粒子带何种电荷?荷质比为多大?
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解析:通过粒子的运动轨迹可知此粒子带负电.
粒子在PQ间运动时间为10^-8 s,位移为50 cm,可知该粒子运动的速度
v=s/t=5×10^7 m/s.
又因为该粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径r=0.05 m,根据r=mv/qB,
所以有q/m=v/rB=1×108 C/kg
所以该粒子荷质比为10^8C/kg,该粒子为反质子.
答案:负电,1×108C/kg,反质子
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