《基本粒子》基本粒子 - 人教版高考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《基本粒子》基本粒子

1单选题

由中国提供永磁体的阿尔法磁谱仪，它曾由航天飞机携带升空，安装在阿尔法国际空间站中，主要使命之一是探索宇宙中的反物质．所谓反物质即质量与正粒子相等、带电量与正粒子相等但电性相反，例如反质子为_-1H．假若使一束质子、反质子、α粒子和反α粒子组成的射线通过OO′进入匀强磁场B$_2$而形成的4条径迹，如图所示则(　　)

A
1，2是反粒子的径迹
B
3、4是反粒子的径迹
C
2为α粒子径迹
D
4为反α粒子径迹

题目答案

A

答案解析

分析：

粒子先通过速度选择器，然后进入磁场发生偏转；直线运动过程根据洛伦兹力与电场力平衡分析，偏转过程根据洛伦兹力提供向心力列式分析．

解答：

解：在磁场中，粒子做匀速圆周运动，正离子受力向右，右偏转；负离子左偏转；根据洛伦兹力提供向心力，有：

qvB=m$\frac {v}{R}$

解得：R=$\frac {mv}{Bq}$∝$\frac {m}{q}$

故质子与α粒子的半径之比为1：2，即α粒子转弯半径大，故1是反质子，2是反α粒子，3是质子，4是α粒子；

故A正确，BCD错误；

故选A．

点评：

本题关键是明确粒子的运动规律，要能结合左手定则判断洛伦兹力，还要能根据平衡条件和牛顿第二定律列方程求解．

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2单选题

科学家在宇宙中寻找“反物质”时，意外地发现了H$_3$分子，H$_3$是（　　）

A
$_1$H的同位素
B
H$_2$的同位素
C
$_1$的同素异形体
D
H$_2$的同素异形体

题目答案

D

答案解析

分析：

有相同质子数，不同中子数或同一元素的不同核素互为同位素；

相同元素组成，不同形态的单质互为同素异形体．

解答：

解：H$_3$是由氢元素形成的单质，故与H$_2$互为同素异形体，故D正确，

故选D．

点评：

本题考查同素异形体的概念，难度不大．对于元素、核素、同位素、同素异形体、同分异构体、同系物、同种物质等概念的区别是考试的热点问题．

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3单选题

据报道，我国科学家成功观测到了电子的反物质-正电子(除带正电荷外，其它性质与电子相同)，以下关于电子和正电子的说法正确的是（　　）

A
正电子和电子互相排斥
B
正电子定向移动不能形成电流
C
正电子定向移动形成电流，电流的方向与正电子定向移动的方向相同
D
电子定向移动形成电流，电流的方向与电子定向移动的方向相同

题目答案

C

答案解析

分析：

知道“正电子”是带正电荷的电子，再根据电荷间的相互作用规律，电流的形成与电流方向的规定可逐一做出判断．

解答：

解：A、正电子带正电荷，而电子带负电荷，异种电荷会相互吸引，故A错误；

B、电荷的定向移动形成电流，所以正电子定向移动也能形成电流，故B错误；

C、因为正电荷定向移动的方向为电流的方向，所以正电子定向移动形成电流，电流的方向与正电子定向移动的方向相同，故C正确；

D、因为正电荷定向移动的方向为电流的方向，所以电子电子定向移动形成电流，电流的方向与电子定向移动的方向相反，故D错误．

故选C．

点评：

解答本题的关键是理解“正电子”的特点是带有正电荷，再结合电荷间的作用规律，以及电流的形成与方向进行解答．

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4多选题

(多选)2016年3月10日，我国科学家宣布利用超强超短激光成功产生了反物质，这一进步的关键在于在单发实验条件下成功观测到正电子．其局部原理图如下，含有正电子、负电子和某种不带电的射线的混合粒子束1自左向右射入强磁场(B=0.8T)区，磁场方向垂直于直面向外，粒子束分离成为2、3、4三束．则下列说法正确的是（　　）

A
射线2是正电子
B
射线3是不带电的
C
射线4是正电子
D
图中所有的正电子的运动速率不尽相同

题目答案

BCD

答案解析

分析：

该题考察了带电粒子在磁场中的偏转，先由偏转方向判断出粒子的受力方向，再由左手定则判断出粒子的带电情况，由图首先可判断出3束粒子是不带电的．2束粒子和4束粒子是带电的，由左手定则可判断出所带的电性，根据洛伦兹力提供向心力求解．

解答：

解：粒子垂直于磁场的方向射入匀强磁场后分为2、3、4三束：

3束没有发生偏转，可知3束没有受到洛伦兹力作用，所以3束粒子是不带电的．

2束向左偏转，是受到了向左的洛伦兹力作用，由左手定则可判断此束粒子带负电．

4束向右偏转，是受到了向右的洛伦兹力作用，由左手定则可判断此束粒子带正电．

由洛伦兹力提供向心力，得r=$\frac {mv}{qB}$，故半径不同，速率不同

故选：BCD

点评：

解决此种类型题的关键是首先要掌握带电粒子在匀强磁场中的运动规律，当带电粒子垂直于磁场方向射入磁场时，粒子将在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动．由此根据粒子的偏转情况判断出粒子的受力方向，再由左手定则判断出粒子的电性．要求会熟练的运用左手定则分析粒子的偏转问题

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5填空题

科学家正在设法探寻“反物质”，所谓的“反物质”是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电量，但电荷的符号相反，据此，若有反α粒子，它的质量数为，电荷数为．

填空题答案仅供参考

题目答案

4-2

答案解析

分析：

α粒子的电荷数为2，质量数为4，抓住，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电量，但电荷的符号相反，得出反α粒子的电荷数和质量数．

解答：

解：α粒子是氦核，电荷数为2，质量数为4，则反α粒子的质量数为4，电荷数为-2．

故答案为：4，-2．

点评：

解决本题的关键知道常见粒子的电荷数和质量数，能够根据题目所给的信息进行分析．

纠错重做