动量和动量守恒定律电磁学与微观粒子的碰撞模型.doc

专题二 动量和动量守恒定律 电磁学与微观粒子的碰撞模型1、 如图所示，金属棒a从高为h的光滑弧形导轨上自由滑下进入水平光滑且足够长的导轨，导轨电阻不计，水平导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，水平导轨另一端放有金属棒b，设a、b两棒的质量和电阻分别为m和R，运动过程中两棒没有相碰。求b棒的最终速度和两棒在运动过程中所消耗的电能。 ( ； mgh/2 )2、如图所示，一根足够长的滑杆SS/，杆上套有一质量为m的光滑金属环，在滑杆的正下方置一很长的光滑水平木制轨道，并穿过金属环的圆心O，现在将质量为M的条形磁铁以v0的速度在轨道上向右运动，则 （ ）A、磁铁穿过金属环后二者先后停下来 B、磁铁靠近滑环将推动滑环向右运动S S / M v0OC、滑环得到的电能是 D、滑环得到的电能是Mv02/ 2 ( B C ) 4bb v1a v2 2a 3、 在匀强电场中有一个原来速度几乎为零的放射性碳14原子核，它所放射的粒子与反冲核经过相等的时间所形成的径迹如图所示,（a、b均表示长度），那么碳14的衰变方程可能是 （ ）A、 B、 C、 D、+( A ) M N C d /2 h 3m m A B4、如图中的M、N为两竖直平行金属板，相距为d，两板间的电势差恒为U，两板间有一绝缘的光滑曲面AC和绝缘光滑平面AB，相切于两板中点A，A与C的高度差为h，质量为m的带电小球在靠近N板的B处由静止开始在电场力的作用下运动，与停止A处的质量为3m的不带电小球相碰，碰后两球粘在一起向曲面运动，不计两球的大小，欲使它们刚好运动到C处速度减小为零，则质量为m的球所带电量为多少? （ q=32mgh/5U ） vA vBA B5、如图所示，在光滑的水平直线轨道上，有质量分别为2m和m，带电量分别为q，+2q的A、B两球，相距很远，相向运动，某时刻速度大小vA =v, vB = 1.5v,由于静电斥力，它们不会相碰，则下列判断正确的是 （ ）A、A球一直沿原方向运动，B球要反向运动B、A、B都要反向运动，但B球先反向C、两球相距最近时，速度大小相等，方向相同D、B球和A球之间的作用力始终做负功 （ BC ） E a B b 6、如图所示，在空间存在着水平方向的匀强磁场和竖直方向的匀强电场，电场强度为E，磁感应强度为B，在某点由静止释放一个带电液滴a，它运动到最低点时恰与一个原来静止的液滴b相碰，碰后两液滴合为一体，沿着水平方向做直线运动。已知液滴a质量是液滴b质量的2倍，液滴a所带电量是液滴b所带电量的4倍。求两液滴初始位置之间的高度差h（设a、b之间的静电力可以不计）。 ( 3E 2 / 2gB 2 )7、如图所示，在光滑绝缘水平面的上方，有垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为2m不带电的铜球A，以速率v0沿水平面向右运动。另一质量为m，带电量为+q的铜球C静止在水平面上，C球与A球大小相同，A球恰与C球正碰，碰撞时无能量损失。若碰后C球对地面恰无压力，则此时A球对水平面的压力的大小为 。 ( 7mg/4 ) v0 CA8、如图所示为区域足够大的匀强电场，电场方向竖直向上，长为l的绝缘细绳一端固定在O点，另一端拴着一个质量为3m的小球A，其带电量为q,由于其所受的电场力大于其重力，静止时A平衡在O点正上方，这时绳的拉力刚好等于A的重力。另一质量为2m、大小与A完全相同的不带电的小金属球B，以水平速度v0与A发生正碰（碰后形状不变），碰后瞬间B的速度为零，A则开始在竖直面内做圆周运动。为使A、B两球能在某时刻的速度相同，绳长l必须满足怎样的条件？（金属小球视为质点，且不计带电小球间的库仑力） ( l=16v02/9g(4n+3) ( n=0,1,2) ) B A O9、如图所示，两根质量均为2kg的金属棒c、d静放在光滑的水平导轨上，左右两导轨的间距之比为1：2，导轨间有强度相同、方向相反的匀强磁场，两棒的电阻之比Rc：Rd=1：2，导轨足够长且电阻不计，若用F=250N的水平恒力向右拉d棒，当d棒从静止开始向右运动了s=0.5m时立即撤去拉力，此时两棒的速度大小之比vc：vd=1：2，在此过程中d棒上产生的焦耳热为30J，求c、d两棒的最终速度vc/、vd/ 。 （vc/= 6.4m/s ; vd/=3.2）m/s)10、水平放置的光滑导轨，宽为L，处在磁感应强度为B的竖直向下的匀强磁场中，在导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源和电阻R ，其余电阻不计。导体棒的质量为m 、长度为L，当开关S闭合后，导体由高为H的水平导轨的端部沿水平方向飞出，落地时的水平位移为s.求：开关S闭合后，通过导体棒的电量q .R aE r L S b B H s(q =)例11、一个静止的氮核俘获一个速度为2.3107m/s的中子生成甲、乙两个新核，设它们前进的方向跟原来的速度方向一致，并测得甲核的质量是中子的11倍，速度为1.0106m/s，让甲乙两核垂直射入同一匀强磁场中做匀速圆