高中物理 模塊六 動量與動量守恒定律 考點3_2 動量與磁場試題1

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考點3.2 動量與磁場 1. 粒子甲的質量與電荷量分別是粒子乙的4倍與2倍，兩粒子均帶正電，讓它們在勻強磁場中同一點以大小相等、方向相反的速度開始運動。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動軌跡的是（ A ） 2. 如圖所示，勻強磁場的方向垂直紙面向里，一帶電微粒從磁場邊界d點垂直于磁場方向射入，沿曲線dpa打到屏MN上的a點，通過pa段用時為若該微粒經過P點時，與一個靜止的不帶電微粒碰撞并結合為一個新微粒，最終打到屏MN上。兩個微粒所受重力均忽略。新微粒運動的 ( D ) A.軌跡為pb,至屏幕的時間將小于t B.軌跡為pc,至屏幕的時間將大于t C.軌跡為pb，至屏幕的時間將等于t D.軌跡為pa，至屏幕的時間將大于t 3. 如圖所示，在足夠大的空間范圍內，同時存在著豎直向上的勻強電場和垂直紙面向里的水平勻強磁場，磁感應強度B=1.57T.小球1帶正電，其電荷量與質量之比=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，碰后經過0.75 s再次相碰。設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。（取g=10 m/s2) (1) 電場強度E的大小是多少？ (2) 兩小球的質量之比是多少？ 【答案】(1)2.5N/C (2)11 4. 某種工業(yè)上用質譜儀將鈾離子從其他相關元素中分離出來，如圖所示，鈾離子通過U=100KV的電勢差加速后進入勻強磁場分離器，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，已知鈾離子的質量m=3.9210-25kg，電量q=3.2010-19C，如果該設備每小時分離出的鈾離子的質量m=100mg，則：（為便于計算） (1) 求勻強磁場的磁感應強度 (2) 計算一小時內杯中所產生的內能 (3) 計算離子流對杯產生的沖擊力 5. K-1介子的衰變方程為，其中K-1介子和π-1介子帶負電，電荷量為元電荷電量e，π0介子不帶電。現一K-1介子以某一初速度按圖示沿直線穿過復合場區(qū)域Ⅰ，且該區(qū)域電場強度為E，方向豎直向下；磁場磁感應強度為B1，方向垂直紙面向里。穿過復合場Ⅰ后，K介子進入同一平面的y軸右側單邊界磁場區(qū)域Ⅱ，坐標軸與紙面平行，磁感應強度為B2，方向垂直于紙面。K-1介子在磁場區(qū)域Ⅱ中運動軌跡如圖所示，且OA的距離為L，OB的距離為2L，A、B的為運動軌跡與坐標軸的交點。當K-1介子運動到P點時發(fā)生衰變，衰變后產生的π-1介子的軌跡PC，兩軌跡在P點相切(π0軌跡未畫出)，若兩圓弧的半徑RAP:RPC=2:1,不計微觀粒子的重力，則： (1) 判斷磁場區(qū)域Ⅱ的磁感應強度B2方向； (2) 求K-1介子的初速度v0 (3) 求K-1介子的質量 (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，第一個小球的質量m=0.03kg，從第二個小球起往下的小球的質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磁場里，已知該磁場的磁感應強度B=0.5T．現給第一個小球一個水平速度v=8m/s，使第一個小球向前運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移，則第幾個小球被碰后可以脫離地面？（不計電荷之間的庫侖力，取g=10m/s2 【答案】第3個 - 4 -