组卷网 > 知识点选题 > 利用动量守恒计算解决简单的碰撞问题
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解析
| 共计 3 道试题

1 . 托卡马克装置是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器,将容器简化为如图1所示的足够长的空心圆柱,其半径为为空心圆柱的中心轴。圆柱内部以半径为的圆为边界分成两部分磁场,正视图如图2所示,外环分布有垂直纸面向外磁感应强度为的匀强磁场;内环分布有逆时针的环形磁场,磁感应强度大小处处相等且大小为。在点设置一原子核发射装置,可发射电荷量为、质量为的氘核与电荷量为、质量为的氚核,核子发射时速度方向如图2所示沿半径向外,除碰撞外,忽略粒子间的相互作用。

(1)氘核运动时能够恰好不与容器相碰,求氘核发射的速度

(2)氚核发射速度,需要经过多长时间氚核第一次回到点同一条轴线上的点;

(3)若两个动量方向相反,大小均为的氘核与氚核对心碰撞发生核聚变,生成一个质量为的氦核和质量为的中子,碰后氦核的速度为,求该过程释放的核能

(4)假设原子核发射装置只持续稳定发射速度为的氚核粒子,设定,粒子稳定后,轴向单位长度内有个氚核,求圆柱形容器内沿轴线方向的等效电流。

2023-12-09更新 | 1464次组卷 | 2卷引用:浙江省强基联盟2023-2024学年高三上学期12月联考物理试题
2 . 如图所示,用长为且不可伸长的轻质细线将质量为的小球悬挂于O点。现将小球从与O点等高的A点由静止释放,下降后在B点细线绷直(绷直时间极短),然后绕O做圆周运动至O点正下方的C点,小球与质量为的木板在C点发生正碰(碰撞时间极短),已知碰撞的恢复系数为ee为两物体碰后相对远离速度与碰前相对靠近速度的比值),碰后小球恰好静止。质量为的小物块初始静止于木板的最左端,且小物块在往后的运动中恰好没有从木板上掉下来。已知,木板与地面间的动摩擦因数,木板与小物块间的动摩擦因数g,小球与小物块均可视为质点,所有运动及相互作用均发生在同一竖直面内,空气阻力不计。求:
(1)小球与木板相碰前的瞬间,细绳拉力T的大小;
(2)小球与木板碰撞恢复系数e的大小;
(3)木板长度S及木板与小物块间摩擦产生的热Q
2023-04-02更新 | 1332次组卷 | 1卷引用:广西邕衡金卷2022-2023学年高三下学期一轮复习诊断性联考物理试题
3 . 运动的合成与分解告诉我们一个复杂合运动可看成几个简单分运动同时进行,比如平抛运动:如果我们想直接得到它的轨迹方程就比较困难,为方便处理,我们将合运动分解成一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动同时进行。这种思想方法得到了广泛的应用。如图所示,一人工转变核反应的反应区A,内有α粒子以速率v′轰击静止的铍核(),单位时间发射大量α粒子,发生核反应生成碳核(碳12)和另一个核子,三者速度在同一直线上,且碳核速度与α粒子入射速度同向。反应区A的大小忽略不计,碳核仅在如图所示的竖直平面内,从反应区A限定角度内可以沿各个方向按平面机会均等地射出,其速率为θ为碳核与水平方向的夹角,θ最大为75°)。整个空间处于一个向右的场强为B的匀强磁场中,距离反应区右侧d位置处有一个圆屏,圆心O与反应区A的连线垂直于圆屏。(不考虑粒子重力作用及生成物间的相互作用)。已知电子电荷量大小为e,中子和质子质量均为m,于是各粒子的质量和电荷量均可表示,求:
(1)写出核反应方程式,书写时请推断出核反应生成的另一核子,并计算θ=0时另一核子的速率;
(2)若单位时间内数量的碳核打到圆屏上,求圆屏的半径;
(3)若已知圆屏的半径为R,求单位时间内打到圆屏上碳核的数目占总生成碳核的百分比。

2020-05-22更新 | 2212次组卷 | 4卷引用:2020届浙江省稽阳联谊学校高三下学期4月联考物理试题
共计 平均难度:一般