如图所示,在某一真空区域,x<0的区域有磁感应强度为B1的匀强磁场,x>0的区域有磁感应强度为B2的匀强磁场,且
,方向均垂直纸面向里。在t=0时刻,处于坐标原点的一个静止中性粒子(不计重力)裂变为两个带电粒子a和b,质量分别为ma和mb。已知裂变后瞬时,带正电粒子a的速度方向沿x轴正方向。忽略粒子间的相互作用力。求:
(1)裂变后粒子a在匀强磁场B2中的回旋半径与粒子b在匀强磁场B1中的回旋半径之比为多少?
(2)
为何值时,两粒子裂变以后又能在磁场的分界线y轴上相遇。
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(1)裂变后粒子a在匀强磁场B2中的回旋半径与粒子b在匀强磁场B1中的回旋半径之比为多少?
(2)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94958161c700afc9ce919049811a5625.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/11/822ccf7b-f416-4237-b91f-4be07a9ad620.png?resizew=211)
更新时间:2018-03-28 15:23:25
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解答题
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较难
(0.4)
【推荐1】如图所示,物块
放在平台上,长木板
静止在水平面上,
的上表面与平台齐平、左端紧靠平台,一小球用不可伸长的轻绳悬挂于O点。现将小球向左拉至轻绳水平后由静止释放,小球在最低点与
沿水平方向发生弹性碰撞,此后
滑过平台并滑上
且恰好不滑离
。已知
的质量分别为
,小球的质量为
与平台间、
与
间的动摩擦因数均为
与水平面间无摩擦。开始时
离平台右端的距离为
,B的长度为
与小球均可视为质点,不计空气阻力,取
。求:
(1)小球与
碰撞前瞬间,细线拉力
的大小;
(2)小球与
碰撞过程,A对小球的冲量
;
(3)A从开始运动至到达B右端所用的时间;
(4)其它条件不变,若
与水平面间的动摩擦因数为
,通过计算判断
是否能从
右端滑下。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/76c2bb7be2e9410a16502268fd4c67be.png)
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(1)小球与
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(2)小球与
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e105760638b22b26ff8bec4354255e4c.png)
(3)A从开始运动至到达B右端所用的时间;
(4)其它条件不变,若
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(0.4)
【推荐2】质量
、长度
、电量
的导体板A在绝缘水平面上,质量
可视为质点为绝缘物块B在导体板A上的左端,开始时A、B保持相对静止一起向右滑动,当它们的速度减小到
时,立即施加一个方向水平向左、场强大小
的匀强电场,此时A的右端到竖直绝缘挡板的距离为s,此后A、B始终处在匀强电场中,如图所示,假定A与挡板碰撞时间极短且无机械能损失,A与B之间(动摩擦因数
)及A与地面之间(动摩擦因数
)的最大静摩擦力均可认为等于其滑动摩擦力,取
.试分析:
(1)当加上电场后,A,B是否立即有相对滑动;
(2)要使A与挡板碰后,最终B不从A上滑下,s应满足的条件.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/260dd5b71ff1bfd940ca18caec215440.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e1d8f72e0a8d5278852502e308008e1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e8c1aabb7f6d64e3176689bef784b8a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3639b9b596019a23574b1dc4bf3e0ade.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3b299959adb00c48110a9512192d4ef9.png)
(1)当加上电场后,A,B是否立即有相对滑动;
(2)要使A与挡板碰后,最终B不从A上滑下,s应满足的条件.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/5/2/1936754948456448/1939249859018752/STEM/7f59d710-a851-45fd-9a57-db8706a094fa.png?resizew=512)
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(0.4)
名校
【推荐3】如图所示,放在光滑水平面上的小车可以在两个固定障碍物A、B之间往返运动。小车最左端放有一个小木块,初始小车紧挨障碍物A静止。某时刻,一粒子弹以
的速度射中木块并嵌入其中。小车向右运动到与障碍物B相碰时,木块恰好运动到了小车的最右端,且小车与木块恰好达到共速。小车和它上面的木块同时与障碍物B相碰,碰后小车速度立即减为零,而木块以碰撞之前的速率反弹。过一段时间,小车左端又与障碍物A相碰,碰后小车速度立即减为零,木块继续在小车上向左滑动,速度逐渐减为零而停在小车上。已知小车的质量为
,长度为L=2.7m,小木块质量为
,子弹质量为
,子弹和小木块都可以看做质点(g取10m/s2)。求:
(1)小木块运动过程中的最大速度;
(2)小木块与小车间的动摩擦因数;
(3)小木块最终停止运动后,小木块在小车上的位置与小车右端的距离。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/84cdba6e62c2056e44540a54065b2375.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/294f5ba74cdf695fc9a8a8e52f421328.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/417b9d7b3753cd7b3a0eacecb17134a1.png)
(1)小木块运动过程中的最大速度;
(2)小木块与小车间的动摩擦因数;
(3)小木块最终停止运动后,小木块在小车上的位置与小车右端的距离。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/11/2848888916951040/2849165682253824/STEM/c83709af-369e-4096-8fc2-8805e4595627.png?resizew=292)
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(0.4)
【推荐1】如图所示,在平面直角坐标系
的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为
、电量为
的带电粒子。从静止开始经
的电压加速后,从P点沿图示方向进入磁场,已知
,(粒子重力不计,
,
),求:
(1)带电粒子到达P点时速度v大小;
(2)若要求粒子不能进入x轴上方,磁感应强度的最小值B是多大。
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(1)带电粒子到达P点时速度v大小;
(2)若要求粒子不能进入x轴上方,磁感应强度的最小值B是多大。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/31/1ff47ca8-402b-419c-bedb-95d4cc856464.png?resizew=162)
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(0.4)
名校
【推荐2】水平折叠式串列加速器是用来产生高能离子的装置,如图是其主体原理侧视图.图中
为一级真空加速管,中部
处有很高的正电势
,
、
两端口均有电极接地(电势为零);
、
左边为方向垂直纸面向里的匀强磁场;
为二级真空加速管,其中
处有很低的负电势
,
、
两端口均有电极接地(电势为零).有一离子源持续不断地向
端口释放质量为m、电荷量为e的负一价离子,离子初速度为零,均匀分布在
端口圆面上.离子从静止开始加速到达
处时可被设在该处的特殊装置将其电子剥离,成为正二价离子(电子被剥离过程中离子速度大小不变);这些正二价离子从
端口垂直磁场方向进入匀强磁场,全部返回
端口继续加速到达
处时可被设在该处的特殊装置对其添加电子,成为负一价离子(电子添加过程中离子速度大小不变),接着继续加速获得更高能量的离子.已知
端口、
端口、
端口、
端口直径均为L,
与
相距为2L,不考虑离子运动过程中受到的重力,不考虑离子在剥离电子和添加电子过程中质量的变化,
,
,求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/3/26/1910389670633472/1911474567921664/STEM/23b58b47-8d18-4fb5-bc48-9588f9b7d206.png?resizew=738)
(1)离子到达
端口的速度大小v;
(2)磁感应强度大小B;
(3)在保证(2)问中的B不变的情况下,若
端口有两种质量分别为
、
,电荷量均为e的的负一价离子,离子从静止开始加速,求从
端口射出时含有m1、m2混合离子束的截面积为多少.
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/62bc2589fa54fb5ab2ec3eac35dcd067.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8eee9cce5238389bb107f6d9c169e5ab.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14a7ec735a2aa38202f0f2c1125306e0.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/42961aa994604cc8a4fe1fa75cd5c5d4.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3e9438ac95f30d2818671f3b665e2774.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8eee9cce5238389bb107f6d9c169e5ab.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5edf900c810371fb21297c15f86d8743.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50dc8d4502a7ea414e8ae07ee541f1dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5b17113546503dd3af0d88bb8c5f7585.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/3/26/1910389670633472/1911474567921664/STEM/23b58b47-8d18-4fb5-bc48-9588f9b7d206.png?resizew=738)
(1)离子到达
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3e9438ac95f30d2818671f3b665e2774.png)
(2)磁感应强度大小B;
(3)在保证(2)问中的B不变的情况下,若
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8eee9cce5238389bb107f6d9c169e5ab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a95956341118b39c400b4a5f2dff7e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53c5a5ac6464cd05355cb0c44ae4bd3c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3e9438ac95f30d2818671f3b665e2774.png)
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较难
(0.4)
【推荐3】如图所示的平行板器件中,存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度B1=0.40T,方向垂直纸面向里,电场强度E=2.0×105V/m,PQ为板间中线.紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内,有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B2的匀强磁场,磁场边界AO和y轴的夹角
AOy=45
.一束带电量q=8.0×10-19C,质量m=8.0×10-26kg的正离子从P点射入平行板间,沿中线PQ做直线运动,穿出平行板后从y轴上坐标为(0,0.2m)的Q点垂直y轴射入磁场区(正离子重力不计).
(1)离子运动的速度为多大;
(2)要使离子都不能打到x轴上,AOy区域内磁感应强度大小B2应满足什么条件;
(3)若AOy区域内磁感应强度大小B2介于0.25T到0.5T之间,试求正离子经过x轴时的区域范围.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/665ffcdb7c57534dc184cc840471f2f5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/83873a9d782f2588c5eedbfe73f9bc2f.png)
(1)离子运动的速度为多大;
(2)要使离子都不能打到x轴上,AOy区域内磁感应强度大小B2应满足什么条件;
(3)若AOy区域内磁感应强度大小B2介于0.25T到0.5T之间,试求正离子经过x轴时的区域范围.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2011/3/23/1575099238727680/1575099273109504/STEM/dc274dd8-8ad6-4b7f-8261-56cbce89ad16.png?resizew=475)
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