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一个电子(质量为m、电荷量为-e)和一个正电子(质量为m、电荷量为e)经电场加速后以相等的动能Ek相向运动,并撞到一起,发生“湮灭”,产生两个频率相同的光子.设产生光子的频率为v,若这两个光子的能量都是hv,动量分别为p和p',下列关系式中正确的是(  )
A.hv=mc2,p=p'B.hv=
1
2
mc2,p=-p'
C.hv=mc2+Ek,p=-p'D.hv=
1
2
(mc2+Ek),p=-p'
正负电子动能相同,方向相反,初状态总动量为零,则末状态总动量为零,所以两个光子动量大小相等,方向相反.
根据爱因斯坦质能方程,结合能量守恒定律得,2hv=2mc2+2Ek,则光子能量hv=mc2+Ek.故C正确,A、B、D错误.
故选C.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在x轴上方存在磁感应强度为B的匀强磁场,一个电子(质量为m,电荷量为q)从x轴上的O点以速度v斜向上射入磁场中,速度方向与x轴的夹角为45°并与磁场方向垂直.电子在磁场中运动一段时间后,从x轴上的P点射出磁场.则
(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一个电子的质量为m,电荷量为e,让它以初速度v0,从屏S上的O点垂直于S射入其右边区域.该区域有垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,该区域为真空.
(1)求电子回到屏S时距离O点有多远;
(2)若电子在磁场中经过某点P,OP连线与v0成θ=60°角,求该电子从O点运动到P点所经历的时间t.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一个电子(质量为m)电荷量为e,以初速度v0沿着匀强电场的电场线方向飞入匀强电场,已知匀强电场的场强大小为E,不计重力,求:
(1)电子在电场中运动的加速度
(2)电子进入电场的最大距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:

制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板,如图甲所示.加在极板A、B间的电压UAB按图乙所示规律变化:在0-T0时间内电压为U0,此后电压呈周期性变化,电压大小为kU0,电压变化的周期为2τ.在t=0时,极板B附近的一个电子,质量为m、电荷量为e,受电场作用由静止开始运动.若无论经过多长的时间,这个电子既未碰到极板A,也没有碰到极板B,且不考虑重力作用.
(1)d的取值必须满足什么条件?
(2)k的取值以及T0与τ之间的关系必须满足什么条件?
(3)现逐渐增大k的值,使得电子第一次向B极板运动时就能碰到B板,求k的最小值.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板,如图甲所示,加在极板A、B间的电压UAB作周期性变化,其正向电压为U0,反向电压为-kU0(k>1),电压变化的周期为2r,如图乙所示.在t=0时,极板B附近的一个电子,质量为m、电荷量为e,受电场作用由静止开始运动.若整个运动过程中,电子未碰到极板A,且不考虑重力作用.
(1)若k=
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,电子在0-2r时间内不能到达极板A,求d应满足的条件;
(2)若电子在0~200t时间内未碰到极板B,求此运动过程中电子速度v随时间t变化的关系;
(3)若电子在第N个周期内的位移为零,求k的值.

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