6-4磁場(chǎng)與動(dòng)量的綜合

X一?XX_X-1XX一?XX_X-1X$x*lxXXXXX子動(dòng)跡粒運(yùn)軌動(dòng)A.）運(yùn)動(dòng)周期之比是2：1C.運(yùn)動(dòng)速度大小之比是4:1D.受到的洛倫茲力之比是2：1磁場(chǎng)與動(dòng)量的綜合1.科學(xué)家試圖模擬宇宙大爆炸初的情境，他們使兩個(gè)帶正電的不同重離子加速后，沿同一條直線相向運(yùn)動(dòng)而發(fā)生猛烈碰撞。為了使碰撞前的動(dòng)能盡可能多地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，關(guān)鍵是設(shè)法使這兩個(gè)重離子在碰撞前的瞬間具有相同大小的（）A.速率 B.質(zhì)量C.動(dòng)量 D.動(dòng)能答案：C解析：盡量減小碰后粒子的動(dòng)能，才能增大內(nèi)能，所以設(shè)法使這兩個(gè)重離子在碰撞前的瞬間合動(dòng)量為零，即具有相同大小的動(dòng)量。2.『高三綜合』為了科學(xué)研究的需要，常常將帶電粒子儲(chǔ)存在圓環(huán)形狀空腔中，圓環(huán)狀空腔置于一個(gè)與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示。如果磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，質(zhì)子（;H）和a粒子（；He）在空腔中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡相同，質(zhì)子和a粒子在圓環(huán)空腔中運(yùn)動(dòng)的速率分別為v和va，運(yùn)動(dòng)周期分別為Th和Ta，則以下判斷H正確的是（)AVH氣TH氣B.VH=Va；Th=TCVH=Va；Th名D.Vh代a；答案:ATH=Taaa考點(diǎn)：帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況（求速度和周期），原子核，3.『高三綜合』（2015?廣東高考）在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，a粒子（24He）和質(zhì)子"H）做勻速圓周運(yùn)若它們的動(dòng)量大小相等，則a粒子和質(zhì)子（運(yùn)動(dòng)半徑之比是2：1 B.答案:解析:a W和質(zhì)子（1H）的質(zhì)量之比切4，一 _，動(dòng)量大小相等，即mva。解析:a W和質(zhì)子（1H）的質(zhì)量之比切4，一 _，動(dòng)量大小相等，即mva。二略，運(yùn)動(dòng)速? .v度大小之比亍=H. _V2_mv一， r選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)qvB=*,得r=,所以運(yùn)動(dòng)半徑之比;r qB r氏=1m4，1選項(xiàng)a錯(cuò)誤；由T=2nm知，運(yùn)動(dòng)周期之比m2 qB IHa.'=2.1=1=■hqaqm142了■#=2'1="選項(xiàng)B正確；根據(jù)MaHf=qvB,洛倫茲力之比&=qHqHvH142，選項(xiàng)D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)：動(dòng)量，原子核，帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)4.（2018-焦作模擬）如圖所示，人工元素原子核286Nh開始靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B］、B2的邊界MNTOC\o"1-5"\h\zXXXX X x x xXXXX X Xg X XXXX44 X X Xxxx[2皿x x x xMkxxxXgxXXXX X X X X上，某時(shí)刻發(fā)生裂變生成一個(gè)氦原子您He和一個(gè)Rg原子核，裂變后的微粒速度方向均垂直B1、B2的邊界MN。氦原子核通過B1區(qū)域第一次經(jīng)過MN邊界時(shí)，距出發(fā)點(diǎn)的距離為l，Rg原子核第一次經(jīng)過MN邊界距出發(fā)點(diǎn)的距離也為1。則下列有關(guān)說法正確的是()兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1:B2為111:2兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1:B2為111:141氦原子核和Rg原子核各自旋轉(zhuǎn)第一個(gè)半圓的時(shí)間比為2:141氦原子核和Rg原子核各自旋轉(zhuǎn)第一個(gè)半圓的時(shí)間比為111:141答案：AC解析：原子核裂變過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以24He解析：原子核裂變過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以24He速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：m/j即p1=p2，粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由題意可知：粒子軌道半徑：。=弓，則:吝=qrqr B?-m2V2=0，=l，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=￥，/mvp角牛得：B=q2q1岑，A岑，A正確，B錯(cuò)誤；粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期:T=qm，粒子旋轉(zhuǎn)第一個(gè)半圓兀徹1需要的時(shí)間：是丁兀徹1需要的時(shí)間：是丁螺,時(shí)間之比：%=站=淄=旦2qB 匕華m2qB02B21112 2X^-X^T=二282八2"111141，C正確，D錯(cuò)A.m—avmA.m—avmB.-vC.4Vm-maD.m—a—Vm-ma誤。當(dāng)它完成一次a衰變.以速度v當(dāng)它完成一次a衰變.以速度v發(fā)射出一個(gè)質(zhì)量為ma的ama的a粒子后，答案：D一個(gè)不穩(wěn)定的原子核質(zhì)量為M，處于靜止?fàn)顟B(tài).放出一個(gè)質(zhì)量為m的粒r后反沖.已知放出的粒子的動(dòng)能為E。，則原子核反沖的動(dòng)能為().A.E°A.E°B.—EMoC.^^EM-m0Mme.(M-m)20答案：C(2014■大綱版全國(guó)卷一中子與一質(zhì)量數(shù)為A(A>1)的原子核發(fā)生彈性正碰。若碰前原子核靜止，則碰撞前與碰撞后中子的速率之比為()A+1A.A+1A.——A-1A-1B. A+1八4AC.(A+1)2(A+1)2D.(A-1)2答案:A解析：中子與原子核發(fā)生彈性正碰時(shí)，動(dòng)量和機(jī)械能都守恒，考慮到中子的質(zhì)量小于靜止的原子核的質(zhì)量,所以設(shè)碰撞前中子的速度為v0,碰撞后中子原路返回的速度為-v,原子核的速度為V,中子的質(zhì)量為m,則原子核的質(zhì)量為Am,由動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律得:mv=AmV-mv和上mv2=Lmv2+—AmV2，所以四=打，故選項(xiàng)A正確。0 2 。 2 2 vA-1【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下三點(diǎn)：中子和原子核碰撞過程中動(dòng)量和機(jī)械能都守恒。中子的質(zhì)量小于原子核的質(zhì)量碰撞時(shí)返回。⑶中子碰撞前后的方向的表示?！菊`區(qū)警示】一是中子和靜止的原子核碰撞時(shí)，中子的質(zhì)量小于原子核的質(zhì)量中子被碰回；二是題中說的是中子碰撞前后的速率之比所以在列動(dòng)量守恒的方程時(shí)要注意到v是速率，要用-v表示返回的速度。(2016■唐山調(diào)研)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)原來靜止的146C原子核，它放出的粒子與反沖核的徑跡是兩個(gè)相內(nèi)切的圓，圓的直徑之比為7:1,那么碳14的衰變方程應(yīng)為()D—0e+i4BD—0e+i4B—2H+12B?1?BD一*He+1°4Be解析：靜止的放射性原子核發(fā)生了衰變放出粒子后，新核的速度與粒子速度