6-4磁场与动量的综合

X一・XX_X-1XX一・XX_X-1X$x*lxXXXXX子动迹粒运轨动A.）运动周期之比是2：1C.运动速度大小之比是4:1D.受到的洛伦兹力之比是2：1磁场与动量的综合1.科学家试图模拟宇宙大爆炸初的情境，他们使两个带正电的不同重离子加速后，沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞。为了使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能，关键是设法使这两个重离子在碰撞前的瞬间具有相同大小的（）A.速率 B.质量C.动量 D.动能答案：C解析：尽量减小碰后粒子的动能，才能增大内能，所以设法使这两个重离子在碰撞前的瞬间合动量为零，即具有相同大小的动量。2.『高三综合』为了科学研究的需要，常常将带电粒子储存在圆环形状空腔中，圆环状空腔置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场中，如图所示。如果磁场的磁感应强度为B，质子（;H）和a粒子（；He）在空腔中做圆周运动的轨迹相同，质子和a粒子在圆环空腔中运动的速率分别为v和va，运动周期分别为Th和Ta，则以下判断H正确的是（)AVH气TH气B.VH=Va；Th=TCVH=Va；Th名D.Vh代a；答案:ATH=Taaa考点：带电粒子在磁场中的运动情况（求速度和周期），原子核，3.『高三综合』（2015・广东高考）在同一匀强磁场中，a粒子（24He）和质子"H）做匀速圆周运若它们的动量大小相等，则a粒子和质子（运动半径之比是2：1 B.答案:解析:a W和质子（1H）的质量之比切4，一 _，动量大小相等，即mva。解析:a W和质子（1H）的质量之比切4，一 _，动量大小相等，即mva。二略，运动速• .v度大小之比亍=H. _V2_mv一， r选项C错误；根据qvB=*,得r=,所以运动半径之比;r qB r氏=1m4，1选项a错误；由T=2nm知，运动周期之比m2 qB IHa.'=2.1=1=■hqaqm142了■#=2'1="选项B正确；根据MaHf=qvB,洛伦兹力之比&=qHqHvH142，选项D错误。考点：动量，原子核，带电粒子在磁场中的运动4.（2018-焦作模拟）如图所示，人工元素原子核286Nh开始静止在匀强磁场B］、B2的边界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，某时刻发生裂变生成一个氦原子您He和一个Rg原子核，裂变后的微粒速度方向均垂直B1、B2的边界MN。氦原子核通过B1区域第一次经过MN边界时，距出发点的距离为l，Rg原子核第一次经过MN边界距出发点的距离也为1。则下列有关说法正确的是()两磁场的磁感应强度B1:B2为111:2两磁场的磁感应强度B1:B2为111:141氦原子核和Rg原子核各自旋转第一个半圆的时间比为2:141氦原子核和Rg原子核各自旋转第一个半圆的时间比为111:141答案：AC解析：原子核裂变过程系统动量守恒，以24He解析：原子核裂变过程系统动量守恒，以24He速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m/j即p1=p2，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由题意可知：粒子轨道半径：。=弓，则:吝=qrqr B?-m2V2=0，=l，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=¥，/mvp角牛得：B=q2q1岑，A岑，A正确，B错误；粒子在磁场中做圆周运动的周期:T=qm，粒子旋转第一个半圆兀彻1需要的时间：是丁兀彻1需要的时间：是丁螺,时间之比：%=站=淄=旦2qB 匕华m2qB02B21112 2X^-X^T=二282八2"111141，C正确，D错A.m—avmA.m—avmB.-vC.4Vm-maD.m—a—Vm-ma误。当它完成一次a衰变.以速度v当它完成一次a衰变.以速度v发射出一个质量为ma的ama的a粒子后，答案：D一个不稳定的原子核质量为M，处于静止状态.放出一个质量为m的粒r后反冲.已知放出的粒子的动能为E。，则原子核反冲的动能为().A.E°A.E°B.—EMoC.^^EM-m0Mme.(M-m)20答案：C(2014■大纲版全国卷一中子与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为()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：中子与原子核发生弹性正碰时，动量和机械能都守恒，考虑到中子的质量小于静止的原子核的质量,所以设碰撞前中子的速度为v0,碰撞后中子原路返回的速度为-v,原子核的速度为V,中子的质量为m,则原子核的质量为Am,由动量守恒定律和机械能守恒定律得:mv=AmV-mv和上mv2=Lmv2+—AmV2，所以四=打，故选项A正确。0 2 。 2 2 vA-1【解题指南】解答本题应注意以下三点：中子和原子核碰撞过程中动量和机械能都守恒。中子的质量小于原子核的质量碰撞时返回。⑶中子碰撞前后的方向的表示。【误区警示】一是中子和静止的原子核碰撞时，中子的质量小于原子核的质量中子被碰回；二是题中说的是中子碰撞前后的速率之比所以在列动量守恒的方程时要注意到v是速率，要用-v表示返回的速度。(2016■唐山调研)在匀强磁场中，有一个原来静止的146C原子核，它放出的粒子与反冲核的径迹是两个相内切的圆，圆的直径之比为7:1,那么碳14的衰变方程应为()D—0e+i4BD—0e+i4B—2H+12B・1•BD一*He+1°4Be解析：静止的放射性原子核发生了衰变放出粒子后，新核的速度与粒子速度