Question

我國科學家和工程師研制的阿爾法磁譜儀由航天飛機搭載升空，科學家用阿爾法磁譜儀進行了太空實驗，探測宇宙中是否有反物質.反物質的原子由帶負電的反原子核及帶正電的正電子組成，反原子核由反質子和反中子組成.與質子、中子、電子等這些物質粒子相對應的反質子、反中子、反電子等統稱為反粒子.由于反粒子具有與相應粒子完全相同的質量及相反的電磁性質，故可用下述方法探測：如圖10-3-17所示，設圖中各粒子或反粒子沿垂直于勻強磁場方向（O′O）進入橫截面為ACDE的勻強磁場區域時速度相同，且氫原子核（）在Ox軸上的偏轉距離恰為其軌道半徑的一半，則可以預言反氫核（）與反氦核（）的軌跡及其在Ox軸上的偏轉距離x₁和x₂，如果預言正確，那么，當人們觀測到這樣的軌跡時，就可證明已經測到了反氫核和反氦核.

圖10-3-17

    若已知氫原子核的質量為m，電量為e,勻強磁場的磁感應強度為B，氫原子核進入勻強磁場的速度為v，勻強磁場的橫截面ACDE為矩形區域，O′O為矩形區域的中垂線，O為x軸上的坐標原點.試求：

（1）反氫核（）反氦核（）的軌道半徑.

（2）反氫核（）與反氦核（）在Ox軸上的偏轉距離和.

Answer 1

解析：(1)的軌道半徑為r₁，的半徑為r₂

r₁=  r₂=

(2)偏轉距離x₁==

偏轉距離x₂=r₂-=-·=(2-).

答案：(1) ：r₁=;：r₂=   (2)(2-).