曲线航天磁场动量综合复习题.doc

1如图4所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的足够长的感光板。从圆形磁场最高点P以速度v垂直磁场射入大量带正电的粒子，且粒子所带电荷量为q、质量为m。不考虑粒子间的相互作用力和粒子的重力，关于这些粒子的运动以下说法正确的是()图4A只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN上B即使是对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线也不一定过圆心C只要速度满足v，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上D对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长 2(多选)如图7两根足够长光滑平行金属导轨PP、QQ倾斜放置，匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的上端与水平放置的两金属板M、N相连，板间距离足够大，板间有一带电微粒，金属棒ab水平跨放在导轨上，下滑过程中与导轨接触良好。现在同时由静止释放带电微粒和金属棒ab，则()图7A金属棒ab一直加速下滑B金属棒ab最终可能匀速下滑C金属棒ab下滑过程中M板电势高于N板电势D带电微粒可能先向N板运动后向M板运动3.如图11，水平地面上有两个静止的小物块a和b，其连线与墙垂直；a和b相距l，b与墙之间也相距l；a的质量为m，b的质量为m。两物块与地面间的动摩擦因数均相同。现使a以初速度v0向右滑动。此后a与b发生弹性碰撞，但b没有与墙发生碰撞。重力加速度大小为g。求物块与地面间的动摩擦因数满足的条件。图11 4.北斗导航系统具有导航、定位等功能。如图2所示，“北斗”系统的三颗卫星a、b、c绕地心做匀速圆周运动，卫星c所在的轨道半径为r，卫星a、b所在的轨道半径为2r，若三颗卫星均沿顺时针方向(从上向下看)运行，质量均为m，卫星c所受地球的万有引力大小为F，引力常量为G，不计卫星间的相互作用。下列判断中正确的是()图2A卫星a所受地球的万有引力大小为B地球质量为C如果使卫星b加速，它一定能追上卫星aD卫星b的周期是卫星c的两倍5.如图4所示，将a、b两小球以大小为20 m/s的初速度分别从A、B两点相差1 s先后水平相向抛出，a小球从A点抛出后，经过时间t，a、b两小球恰好在空中相遇，且速度方向相互垂直，不计空气阻力，g取10 m/s2，则抛出点A、B间的水平距离是()图4A80 m B100 mC200 m D180 m6如图5所示为某种电磁泵模型的示意图，泵体是长为L1，宽与高均为L2的长方体。泵体处在方向垂直向外、磁感应强度为B的匀强磁场中，泵体的上下表面接电压为U的电源(内阻不计)，理想电流表示数为I，若电磁泵和水面高度差为h，液体的电阻率为，在t时间内抽取液体的质量为m，不计液体在流动中和管壁之间的阻力，取重力加速度为g，则()图5A泵体上表面应接电源负极B电磁泵对液体产生的推力大小为BIL1C电源提供的电功率为D质量为m的液体离开泵时的动能为UItmghI2t7（多选）如图7甲所示，两个平行导轨竖直放置，导轨间距为L2 m。金属棒MN在导轨间部分电阻r2 ，金属棒质量m0.4 kg，导轨的最上端接阻值为R8 的定值电阻。虚线OO下方无穷大区域存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。将金属棒从图示位置由静止释放，下落过程中的vt图象如图乙所示。不计导轨的电阻和一切摩擦，金属棒与导轨始终接触良好，取重力加速度g10 m/s2，则()图7A释放金属棒的位置到OO的距离为10 mB匀强磁场的磁感应强度大小为1 TC12 s内，定值电阻R产生的热量为32 JD12 s内，金属棒克服安培力做的功为32 J8.(12分)如图11所示，光滑半圆形轨道MNP竖直固定在水平面上，直径MP垂直于水平面，轨道半径R0.5 m。质量为m1的小球A静止于轨道最低点M，质量为m2的小球B用长度为2R的细线悬挂于轨道最高点P。现将小球B向左拉起，使细线水平，以竖直向下的速度v04 m/s释放小球B，小球B与小球A碰后粘在一起恰能沿半圆形轨道运动到P点。两球可视为质点，g10 m/s2。试求：图11(1)B球与A球相碰前的速度大小；(2)A、B两球的质量之比m1m2。9. (20分)如图12所示，S为一电子发射枪，可以连续发射电子束，发射出来的电子初速度可视为0，电子经过平行板A、B之间的加速电场加速后，从O点沿x轴正方向进入xOy平面内，在第一象限内沿x、y轴各放一块平面荧光屏，两屏的交点为O，已知在y0、0x0、xa的区域有垂直纸面向里的匀强磁场，大小均为B。已知给平行板A、B提供直流电压的电源E可以给平行板A、B提供0U之间的各类数值的电压，现调节电源E的输出电压，从0调到最大值的过程中发现当A、B间的电压为U时，x轴上开始出现荧光。(不计电子的重力)试求：图12(1)当电源输出电压调至U和U时，进入磁场的电子运动半径之比r1r2；(2)两荧光屏上的发光亮线的范围。 1.答案 2.解析根据牛顿第二定律有mgsin BIlma，而I，qCU，UBlv，vat，联立解得a，因而金属棒将做匀加速运动，选项A正确，B错误；ab棒切割磁感线，相当于电源，a端相当于电源正极，因而M板带正电，N板带负电，选项C正确；若带电粒子带负电，在重力和电场力的作用下，先向下运动然后再反向向上运动，选项D正确。答案ACD 3.解析设物块与地面间的动摩擦因数为。若要物块a、b能够发生碰撞，应有mvmgl即设在a、b发生弹性碰撞前的瞬间，a的速度大小为v1。由能量守恒定律得mvmvmgl设在a、b碰撞后的瞬间，a、b的速度大小分别为v1、v2，由动量守恒和能量守恒有mv1mv1mv2mvmv12mv22联立式解得v2v1由题意，b没有与墙发生碰撞，由功能关系可知mv22gl联立式，可得联立式，a与b发生碰撞、但没有与墙发生碰撞的条件答案4. 答案B 5.答案D 6.答案D7.解析在01 s，金属棒的位移就是释放金属棒的位置到OO的距离，大小为5 m，A错误；由题图乙知，金属棒自由下落1 s进入磁场后以速度v10 m/s做匀速运动，产生的电动势EBLv，金属棒中的电流I，金属棒所受安培力F安BIL，由平衡条件得mgF安，解得B1 T，B正确；12 s内，电阻R产生的热量QI2Rt32 J，C正确；克服安培力做的功为WF安x40 J，D错误。答案BC8.解析(1)设B球与A球碰前速度为v1，碰后两球的速度为v2。B球摆下来的过程中机械能守恒m2vm2g2Rm2v(2分)解得v16 m/s(1分)(2)碰后两球恰能运动到P点，则(m1m2)g(m1m2)(2分)得vP m/s(1分)碰后两球沿圆弧运动机械能守恒(m1m2)g2R(m1m2)v(m1m2)v(2分)得v25 m/s(1分)两球碰撞过程中动量守恒m2v1(m1m2)v2(2分)解得m1m215(1分)答案(1)6 m/s(2)159.解析(1)设电子的质量为m，电荷量为q，经过U和U的电压加速后速度分别为v1和v2，根据动能定理和牛顿第二定律有：mvqU(2分)mvqU(2分)qv1Bm(2分)qv2Bm(2分)由得。(1分)(2)由题意可知经加速电压为U加速的电子打在y轴最高点，此时r1a(1分)y轴上的发光范围为0y2a(1分)当加速电压调至U后，越过磁场边界的电子与边界线相切打在x轴的x2a处，如图甲所示(2