练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    精英家教网如图所示，一质子由静止经电场加速后，垂直磁场方向射入感应强度B=10-2T的匀强磁场．在磁场中的a点与一静止的中子正碰后一起做匀速圆周运动，测得从a点运动到b点的最短时间t1=2.0×10-4s，再从b点继续运动到a点的最短时间t2=10-3s．已知a、b两点的距离x=0.1m，质子的电量e=1.6×10-19C．求：
    （1）质子和中子碰撞到一起后，做圆周运动的周期T=？
    （2）质子和中子碰撞到一起后，做圆周运动的轨道半径r=？
    （3）若质子的质量和中子的质量均为m=1.67×10-27kg．电场的加速电压U=？
    分析：（1）质子和中子碰撞到一起后，做圆周运动的周期，先从a点运动到b点，再从从b点继续运动到a点，正好是一个完整的周期．
    （2）画出运动轨迹，利用几何关系求解
    （3）在电场中加速由动能定理可求质子速度，碰撞过程动量守恒，结合圆周运动知识即可求解．
    解答：解：（1）由题意可知，质子和中子正碰到一起在磁场中做圆周运动的周期为：T=t1+t2=1.2×10-3s
    （2）如图分析，精英家教网
    因
    t1
    T
    =
    θ
    2π
    ，解得：θ=
    π
    3
        ①
    由△abo可得：轨道半径r=x=0.1m 
    （3）取质子，由动能定理有：eU=
    1
    2
    mv12-0
    取质子、中子系统，由动量守恒定律有：mv1=2mv2
    由牛顿第二定律有：ev2B=2m
    v22
    r

    上式联立解得：加速电压U=
    eB2r2
    2m
    =
    1.6×10-19×(10-2)2×0．12
    2×1.67×10-27
    V=48V
    答：（1）质子和中子碰撞到一起后，做圆周运动的周期T=1.2×10-3s
    （2）质子和中子碰撞到一起后，做圆周运动的轨道半径r=0.1m
    （3）若质子的质量和中子的质量均为m=1.67×10-27kg．电场的加速电压U=48V．
    点评：本题是带电粒子在磁场中运动的问题，关键是画出轨迹，由几何知识求解轨迹半径．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （1）2011年3月11日，日本东海岸发生9.0级地震，地震引发的海啸摧毁了日本福岛第一核电站的冷却系统，最终导致福岛第一核电站的6座核反应堆不同程度损坏，向空气中泄漏大量碘131和铯137等放射性物质，这些放射性物质随大气环流飘散到许多国家．4月4日，日本开始向太平洋排放大量带有放射性物质的废水，引起周边国家的指责．下列说法中正确的是：
    C
    C

    A．福岛第一核电站是利用原子核衰变时释放的核能来发电
    B．碘131能自发进行β衰变，衰变后生成的新物质原子核比碘131原子核多一个中子而少一个质子
    C．铯137进行β衰变时，往往同时释放出γ射线，γ射线具有很强的穿透能力，甚至能穿透几厘米厚的铅板
    D．铯137进入人体后主要损害人的造血系统和神经系统，其半衰期是30.17年，如果将铯137的温度降低到0度以下，可以延缓其衰变速度．
    （2）如图所示，质量为m1=3kg的1/2光滑圆弧形轨道ABC与一质量为m2=1kg 的物块P紧靠着（不粘连）静置于光滑水平面上，B为半圆轨道的最低点，AC为轨道的水平直径，轨道半径R=0.3m．一质量为m3=2kg的小球（可视为质点）从圆弧轨道的A处由静止释放，g取10m/s2，求：
    ①小球第一次滑到B点时的速度v1；
    ②小球第一次经过B点后，相对B能上升的最大高度h．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2010-2011学年辽宁省高三第四次模拟理科综合物理部分 题型：计算题

    2011年3月11日，日本东海岸发生9.0级地震，地震引发的海啸摧毁了日本福岛第一核电站的冷却系统，最终导致福岛第一核电站的6座核反应堆不同程度损坏，向空气中泄漏大量碘131和铯137等放射性物质，这些放射性物质随大气环流飘散到许多国家．4月4日，日本开始向太平洋排放大量带有放射性物质的废水，引起周边国家的指责．下列说法中正确的是：（   ）

    A．福岛第一核电站是利用原子核衰变时释放的核能来发电

    B．碘131能自发进行β衰变，衰变后生成的新物质原子核比碘131原子核多一个中子而少一个质子

    C．铯137进行β衰变时，往往同时释放出γ射线，γ射线具有很强的穿透能力，甚至能穿透几厘米厚的铅板

    D．铯137进入人体后主要损害人的造血系统和神经系统，其半衰期是30.17年，如果将铯137的温度降低到0度以下，可以延缓其衰变速度．

     

    （2）（10分）如图所示，质量为m1=3kg的1/2光滑圆弧形轨道ABC与一质量为m2=1kg 的物块P紧靠着（不粘连）静置于光滑水平面上，B为半圆轨道的最低点，AC为轨道的水平直径，轨道半径R=0.3m．一质量为m3=2kg的小球（可视为质点）从圆弧轨道的A处由静止释放，g取10m/s2，求：

    ①小球第一次滑到B点时的速度v1；

    ②小球第一次经过B点后，相对B能上升的最大高度h．                

     

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    【物理  选修3-5】

    （1）2011年3月11日，日本东海岸发生9.0级地震，地震引发的海啸摧毁了日本福岛第一核电站的冷却系统，最终导致福岛第一核电站的6座核反应堆不同程度损坏，向空气中泄漏大量碘131和铯137等放射性物质，这些放射性物质随大气环流飘散到许多国家．4月4日，日本开始向太平洋排放大量带有放射性物质的废水，引起周边国家的指责．下列说法中正确的是：

    A.福岛第一核电站是利用原子核衰变时释放的核能来发电

    B.碘131能自发进行β衰变，衰变后生成的新物质原子核比碘131原子核多一个中子而少一个质子

    C.铯137进行β衰变时，往往同时释放出γ射线，γ射线具有很强的穿透能力，甚至能穿透几厘米厚的铅板

    D.铯137进入人体后主要损害人的造血系统和神经系统，其半衰期是30.17年，如果将铯137的温度降低到0度以下，可以延缓其衰变速度．

    （2）如图所示，质量为m1=3kg的1/2光滑圆弧形轨道ABC与一质量为m2=1kg 的物块P紧靠着（不粘连）静置于光滑水平面上，B为半圆轨道的最低点，AC为轨道的水平直径，轨道半径R=0.3m．一质量为m3=2kg的小球（可视为质点）从圆弧轨道的A处由静止释放，g取10m/s2，求：

    ① 小球第一次滑到B点时的速度v1；

    ② 小球第一次经过B点后，相对B能上升的最大高度h．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    【物理  选修3-5】

    （1）2011年3月11日，日本东海岸发生9.0级地震，地震引发的海啸摧毁了日本福岛第一核电站的冷却系统，最终导致福岛第一核电站的6座核反应堆不同程度损坏，向空气中泄漏大量碘131和铯137等放射性物质，这些放射性物质随大气环流飘散到许多国家．4月4日，日本开始向太平洋排放大量带有放射性物质的废水，引起周边国家的指责．下列说法中正确的是：

    A.福岛第一核电站是利用原子核衰变时释放的核能来发电

    B.碘131能自发进行β衰变，衰变后生成的新物质原子核比碘131原子核多一个中子而少一个质子

    C.铯137进行β衰变时，往往同时释放出γ射线，γ射线具有很强的穿透能力，甚至能穿透几厘米厚的铅板

    D.铯137进入人体后主要损害人的造血系统和神经系统，其半衰期是30.17年，如果将铯137的温度降低到0度以下，可以延缓其衰变速度．

    （2）如图所示，质量为m1=3kg的1/2光滑圆弧形轨道ABC与一质量为m2=1kg 的物块P紧靠着（不粘连）静置于光滑水平面上，B为半圆轨道的最低点，AC为轨道的水平直径，轨道半径R=0.3m．一质量为m3=2kg的小球（可视为质点）从圆弧轨道的A处由静止释放，g取10m/s2，求：

    ① 小球第一次滑到B点时的速度v1；

    ② 小球第一次经过B点后，相对B能上升的最大高度h．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2011年辽宁省沈阳二中高考物理四模试卷（解析版） 题型：解答题

    （1）2011年3月11日，日本东海岸发生9.0级地震，地震引发的海啸摧毁了日本福岛第一核电站的冷却系统，最终导致福岛第一核电站的6座核反应堆不同程度损坏，向空气中泄漏大量碘131和铯137等放射性物质，这些放射性物质随大气环流飘散到许多国家．4月4日，日本开始向太平洋排放大量带有放射性物质的废水，引起周边国家的指责．下列说法中正确的是：______
    A．福岛第一核电站是利用原子核衰变时释放的核能来发电
    B．碘131能自发进行β衰变，衰变后生成的新物质原子核比碘131原子核多一个中子而少一个质子
    C．铯137进行β衰变时，往往同时释放出γ射线，γ射线具有很强的穿透能力，甚至能穿透几厘米厚的铅板
    D．铯137进入人体后主要损害人的造血系统和神经系统，其半衰期是30.17年，如果将铯137的温度降低到0度以下，可以延缓其衰变速度．
    （2）如图所示，质量为m1=3kg的1/2光滑圆弧形轨道ABC与一质量为m2=1kg 的物块P紧靠着（不粘连）静置于光滑水平面上，B为半圆轨道的最低点，AC为轨道的水平直径，轨道半径R=0.3m．一质量为m3=2kg的小球（可视为质点）从圆弧轨道的A处由静止释放，g取10m/s2，求：
    ①小球第一次滑到B点时的速度v1；
    ②小球第一次经过B点后，相对B能上升的最大高度h．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案