高中物理 模塊六 動量與動量守恒定律 考點(diǎn)3_2 動量與磁場試題1

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考點(diǎn)3.2 動量與磁場 1. 粒子甲的質(zhì)量與電荷量分別是粒子乙的4倍與2倍，兩粒子均帶正電，讓它們在勻強(qiáng)磁場中同一點(diǎn)以大小相等、方向相反的速度開始運(yùn)動。已知磁場方向垂直紙面向里。以下四個圖中，能正確表示兩粒子運(yùn)動軌跡的是（ A ） 2. 如圖所示，勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面向里，一帶電微粒從磁場邊界d點(diǎn)垂直于磁場方向射入，沿曲線dpa打到屏MN上的a點(diǎn)，通過pa段用時(shí)為若該微粒經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，與一個靜止的不帶電微粒碰撞并結(jié)合為一個新微粒，最終打到屏MN上。兩個微粒所受重力均忽略。新微粒運(yùn)動的 ( D ) A.軌跡為pb,至屏幕的時(shí)間將小于t B.軌跡為pc,至屏幕的時(shí)間將大于t C.軌跡為pb，至屏幕的時(shí)間將等于t D.軌跡為pa，至屏幕的時(shí)間將大于t 3. 如圖所示，在足夠大的空間范圍內(nèi)，同時(shí)存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.57T.小球1帶正電，其電荷量與質(zhì)量之比=4 C/kg,所受重力與電場力的大小相等；小球2不帶電，靜止放置于固定的水平懸空支架上。小球向右以v0=23.59 m/s的水平速度與小球2正碰，碰后經(jīng)過0.75 s再次相碰。設(shè)碰撞前后兩小球帶電情況不發(fā)生改變，且始終保持在同一豎直平面內(nèi)。（取g=10 m/s2) (1) 電場強(qiáng)度E的大小是多少？ (2) 兩小球的質(zhì)量之比是多少？ 【答案】(1)2.5N/C (2)11 4. 某種工業(yè)上用質(zhì)譜儀將鈾離子從其他相關(guān)元素中分離出來，如圖所示，鈾離子通過U=100KV的電勢差加速后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場分離器，磁場中鈾離子的路徑為半徑r=1.00m的半圓，最后鈾離子從狹縫出來被收集在一只杯中，已知鈾離子的質(zhì)量m=3.9210-25kg，電量q=3.2010-19C，如果該設(shè)備每小時(shí)分離出的鈾離子的質(zhì)量m=100mg，則：（為便于計(jì)算） (1) 求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 (2) 計(jì)算一小時(shí)內(nèi)杯中所產(chǎn)生的內(nèi)能 (3) 計(jì)算離子流對杯產(chǎn)生的沖擊力 5. K-1介子的衰變方程為，其中K-1介子和π-1介子帶負(fù)電，電荷量為元電荷電量e，π0介子不帶電?，F(xiàn)一K-1介子以某一初速度按圖示沿直線穿過復(fù)合場區(qū)域Ⅰ，且該區(qū)域電場強(qiáng)度為E，方向豎直向下；磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，方向垂直紙面向里。穿過復(fù)合場Ⅰ后，K介子進(jìn)入同一平面的y軸右側(cè)單邊界磁場區(qū)域Ⅱ，坐標(biāo)軸與紙面平行，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，方向垂直于紙面。K-1介子在磁場區(qū)域Ⅱ中運(yùn)動軌跡如圖所示，且OA的距離為L，OB的距離為2L，A、B的為運(yùn)動軌跡與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)。當(dāng)K-1介子運(yùn)動到P點(diǎn)時(shí)發(fā)生衰變，衰變后產(chǎn)生的π-1介子的軌跡PC，兩軌跡在P點(diǎn)相切(π0軌跡未畫出)，若兩圓弧的半徑RAP:RPC=2:1,不計(jì)微觀粒子的重力，則： (1) 判斷磁場區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2方向； (2) 求K-1介子的初速度v0 (3) 求K-1介子的質(zhì)量 (4) 求衰變后π-1介子與π0介子的動量比。 如圖所示，在光滑絕緣水平面上由左到右沿一條直線等間距的靜止排著多個形狀相同的帶正電的絕緣小球，依次編號為1、2、3…每個小球所帶的電荷量都相等且均為q=3.7510-3C，第一個小球的質(zhì)量m=0.03kg，從第二個小球起往下的小球的質(zhì)量依次為前一個小球的，小球均位于垂直于小球所在直線的勻強(qiáng)磁場里，已知該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T．現(xiàn)給第一個小球一個水平速度v=8m/s，使第一個小球向前運(yùn)動并且與后面的小球發(fā)生彈性正碰．若碰撞過程中電荷不轉(zhuǎn)移，則第幾個小球被碰后可以脫離地面？（不計(jì)電荷之間的庫侖力，取g=10m/s2 【答案】第3個 - 4 -