23. 如图所师.匀强电场方向沿轴的正方向.场强为.在 点有一个静止的中性微粒.由于内部作用.某一时 刻突然分裂成两个质量均为的带电微粒.其中电荷量为 的微粒1沿轴负方向运动.经过一段时间到达点. 不计重力和分裂后两微粒间的作用.试求 (1)分裂时两个微粒各自的速度, (2)当微粒1到达(点时.电场力对微粒1做功的 瞬间功率, (3)当微粒1到达(点时.两微粒间的距离. 答案:(1).方向沿y正方向(2)(3)2 解析:(1)微粒1在y方向不受力.做匀速直线运动,在x方向由于受恒定的电场力.做匀加速直线运动.所以微粒1做的是类平抛运动.设微粒1分裂时的速度为v1.微粒2的速度为v2则有: 在y方向上有 - 在x方向上有 - 根号外的负号表示沿y轴的负方向. 中性微粒分裂成两微粒时.遵守动量守恒定律.有 方向沿y正方向. (2)设微粒1到达(0.-d)点时的速度为v.则电场力做功的瞬时功率为 其中由运动学公式 所以 (3)两微粒的运动具有对称性.如图所示.当微粒1到达(0.-d)点时发生的位移 则当当微粒1到达(0.-d)点时.两微粒间的距离为 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(2013安徽师大摸底)如图所示,在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。在xOy平面内,从原点O处沿与x轴正方向成θ角(0<θ<π)以速率v发射一个带正电的粒子(重力不计).则下列说法正确的是(   )

A.若v一定,θ越大,则粒子在磁场中运动的时间越短

B.若v一定,θ越大,则粒子在离开磁场的位置距O点越远

C.若θ一定,v越大,则粒子在磁场中运动的角速度越大

D.若θ一定,v越大,则粒子在磁场中运动的时间越短

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(08年西南师大附中月考)(20分)如图所示,x轴上方有一匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于纸面向里,大小为Bx轴下方有一匀强电场,电场强度的大小为E,方向与y轴的夹角θ为45且斜向上方. 现有一质量为m电量为q的正离子,以速度v0y轴上的A点沿y轴正方向射入磁场,该离子在磁场中运动一段时间后从x轴上的C点(图中未标出)进入电场区域,该离子经C点时的速度方向与x轴夹角为45.不计离子的重力,设磁场区域和电场区域足够大.求:

(1)离子在磁场中运动的半径R,并求出离子第一次出磁场的位置C点的横坐标;

(2)离子从A点出发到第三次穿越x轴时的运动时间;

(3)离子第四次穿越x轴时速度的大小。

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(09年东北师大附中摸底)(14分)如图甲所示,在xOy平面内存在垂直平面的磁场,磁感应强度的变化规律如图乙所示(规定向里为磁感应强度的正方向),在t=0时刻由原点O发射初速度大小为v0,方向沿y轴正方向的带负电粒子(不计重力).若粒子的比荷大小.试求:

 

(1)带电粒子从出发到再次回到原点所用的时间;

(2)带电粒子从出发到再次回到原点的运动轨迹的长度;

(3)若粒子的比荷变为,同时在y轴方向加匀强电场,其电场强度的变化规律如图丙所示(沿y轴正方向电场强度为正),要使带电粒子能够在运动一段时间后回到原点,则E的取值应为多少?

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我国科学家和工程师研制的阿尔法磁谱仪由航天飞机搭载升空,科学家用阿尔法磁谱仪进行了太空实验,探测宇宙中是否有反物质.反物质的原子由带负电的反原子核及带正电的正电子组成,反原子核由反质子和反中子组成.与质子、中子、电子等这些物质粒子相对应的反质子、反中子、反电子等统称为反粒子.由于反粒子具有与相应粒子完全相同的质量及相反的电磁性质,故可用下述方法探测:如图10-3-17所示,设图中各粒子或反粒子沿垂直于匀强磁场方向(O′O)进入横截面为ACDE的匀强磁场区域时速度相同,且氢原子核()在Ox轴上的偏转距离恰为其轨道半径的一半,则可以预言反氢核()与反氦核()的轨迹及其在Ox轴上的偏转距离x1和x2,如果预言正确,那么,当人们观测到这样的轨迹时,就可证明已经测到了反氢核和反氦核.

图10-3-17

    若已知氢原子核的质量为m,电量为e,匀强磁场的磁感应强度为B,氢原子核进入匀强磁场的速度为v,匀强磁场的横截面ACDE为矩形区域,O′O为矩形区域的中垂线,O为x轴上的坐标原点.试求:

(1)反氢核()反氦核()的轨道半径.

(2)反氢核()与反氦核()在Ox轴上的偏转距离和.

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1998年6月,我国科学家和工程师研制的阿尔法磁谱仪由发现号航天飞机搭载升空,探测字宙中是否有反物质.我们知道物质的原子是由带正电的原子核及带负电的电子组成,原子核是由质子和中子组成,而反物质的原子则是由带负电的反原子核及带正电的正电子组成,反原子核由反质子和反中子组成,与质子、中子、电子等这些物质粒子相对应的反质子、反中子、反电子等均称为反粒子.由于反粒子具有与相应粒子完全相同的质量及相反的电磁性质,故可用下述方法探测:如图所示,设图中各粒子或反粒子沿垂直于匀强磁场B方向()进入横截面为MNPQ的磁谱仪时速度相同,若氢()原子核在Ox轴上的偏转位移为x0,且恰为其轨道半径的一半.

(1)请画出反氢核()和反氦核(He)的轨迹;

(2)求出它们在Ox轴上的偏转位移x1和x2.

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同步练习册答案