组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 动量守恒定律 > 动量守恒定律的应用 > 完全弹性碰撞 > 完全弹性碰撞1:动碰静
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:683 题号:22567531
如图所示,在水平面内有一圆柱形轨道,虚线MN将轨道分为左右两部分,左侧光滑且有垂直于圆柱外表面的辐射状磁场,右侧粗糙且有平行于圆柱的匀强电场。外表面绝缘的导体圆环P套在导轨上位于左端的弹射器内,某时刻弹射器给P一冲量,将P弹射进入辐射状磁场,P向右运动一段时间在边界MN处与绝缘带电圆环Q发生弹性碰撞,碰撞过程中Q的带电量不变,碰后P反弹进入磁场,Q则进入右侧电场中,在电场右侧导轨上存在两档板,Q与档板碰后反弹,碰撞时间极短,碰后损失的机械能。已知P、Q两圆环的直径略大于导轨,磁场区域长度为,P、Q两圆环周长均为,P的质量,电阻,Q环质量,带电量,Q环在虚线MN右侧受到摩擦阻力,圆环所在位置磁感应强度,电场强度,右侧的挡板到MN的距离为。求:
(1)导体环P刚弹射入磁场的加速度;
(2)P环与Q环碰后是否能返回弹射器,若能求出返回弹射器的速度,若不能求P环停止时离MN有多远;
(3)Q环在电场中运动的路程。

相似题推荐

解答题 | 较难 (0.4)
【推荐1】如图所示,竖直平面内有等量异种点电荷MN水平固定放置,其中M为正电荷,N为负电荷,两电荷正下方固定一足够长的光滑水平绝缘直杆,AB分别为杆上位于MN正下方的两点,O点为AB的中点。中心开孔的小球ab穿在杆上,分别位于AB两点处,其中小球a质量为m、电荷量为qq>0),小球b不带电且处于静止状态。将小球a由静止释放,已知两小球碰撞为完全弹性碰撞,且碰撞过程电量不转移,取无穷远处电势为零,A点电势为φ,重力加速度大小为g,求:
(1)小球a运动至O点时,所受轨道的弹力大小;
(2)若碰撞后小球a恰能回到O点,求小球b的质量;
(3)已知AB两点的距离为L,若AB段变为粗糙,且与小球a的动摩擦因数,小球a由静止释放后向右运动并与小球b碰撞,为使碰后小球a能一直向右运动,求小球b质量的取值范围。

2023-03-09更新 | 1411次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
【推荐2】我国首艘攻击核潜艇,代号091型,西方称其为汉级攻击核潜艇,其核反应堆采用的燃料是铀235,用一个动能约为的热中子(慢中子)轰击铀235,生成不稳定的铀236,从而再裂变为钡144和氪89,同时放出能量和3个快中子,而快中子不利于铀235的裂变。为了能使裂变反应继续下去,需要将反应中放出的快中子减速,从而使生成的中子继续撞击其它铀235.有一种减速的方法是使用石墨(碳12)作减速剂,设中子与碳原子的碰撞是对心弹性碰撞。(可能用到的数据),试求:
(1)请写出核反应方程式;
(2)一个动能为的快中子与静止的碳原子碰撞一次后,快中子的动能为多少
(3)一个动能为的快中子需要与静止的碳原子碰撞多少次,才能减速成为慢中子?
2021-06-21更新 | 1043次组卷
【推荐3】如图,一轻弹簧一端固定在垂直水平面的挡板上的A点,B点为弹簧原长位置,开始时弹簧处于压缩状态并锁定,弹簧具有的弹性势能,弹簧右端有一质量的物块P与弹簧接触但不栓接,B点右端C点静止放置一质量m=6.0kg物块K,AC为光滑的水平面,物块K右侧光滑的水平轨道DE上静止放置一质量M=2.0kg的平板车,其上表面与水平轨道BC在同一水平面内,左侧紧靠C点。物块K与平板车上表面之间的动摩擦因数为FH为竖直面内半径R=0.90m的光滑圆弧轨道,圆心为FG为竖直方向的直径,其固定在一水平位置可以调节的竖直挡板EF的上方,平板车上表面与圆弧轨道FH可以平滑连接。调节竖直挡板使平板车右侧与E点的水平距离d=1.5m,让弹簧解除锁定推动物块P向右运动,之后物块P进入水平轨道BC与物块K发生弹性正碰,碰撞后物块P被束缚不再运动,物块K滑上平板车带动平板车运动,平板车运动到F点与挡板EF碰撞后速度立即变为0,之后物块K又由平板车滑上圆弧轨道FH。物块P、K均可视为质点,物块K从F点进入圆弧轨道FH时无动能损失,不计空气阻力,重力加速度g取,求
(1)物块P与物块K碰撞之后物块K的速度大小
(2)从物块K滑上平板车到平板车运动到E点过程中,物块K与平板车之间因摩擦产生的热量Q;(物块K未脱离平板车)
(3)物块K能滑上圆弧轨道且能运动到最高点G,平板车长度L的取值应满足的条件。
2022-07-29更新 | 1227次组卷
共计 平均难度:一般