《電磁學(xué)與微觀粒子的碰撞模型》專題教案

1、PAGE6專題二動(dòng)量和動(dòng)量守恒定律電磁學(xué)與微觀粒子的碰撞模型1、如圖所示，金屬棒a從高為h的光滑弧形導(dǎo)軌上自由滑下進(jìn)入水平光滑且足夠長(zhǎng)的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，水平導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平導(dǎo)軌另一端放有金屬棒b，設(shè)a、b兩棒的質(zhì)量和電阻分別為m和R，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩棒沒(méi)有相碰。求b棒的最終速度和兩棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所消耗的電能。；mgh/22、如圖所示，一根足夠長(zhǎng)的滑桿SS/，桿上套有一質(zhì)量為m的光滑金屬環(huán)，在滑桿的正下方置一很長(zhǎng)的光滑水平木制軌道，并穿過(guò)金屬環(huán)的圓心O，現(xiàn)在將質(zhì)量為M的條形磁鐵以v0的速度在軌道上向右運(yùn)動(dòng)，則（）A、磁鐵穿過(guò)金屬環(huán)后二者先后停下來(lái)B、磁鐵靠近

2、滑環(huán)將推動(dòng)滑環(huán)向右運(yùn)動(dòng)SS/SS/Mv0OD、滑環(huán)得到的電能是Mv02/2BC4bbv1av22a3、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一個(gè)原來(lái)速度幾乎為零的放射性碳4bbv1av22A、B、C、D、A4、如圖中的M、N為兩豎直平行金屬板，相距為d，兩板間的電勢(shì)差恒為U，兩板間有一絕緣的光滑曲面AC和絕緣光滑平面AB，相切于兩板中點(diǎn)A，A與C的高度差為h，質(zhì)量為m的帶電小球在靠近N板的B處由靜止開(kāi)始在電場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng)，與停止A處的質(zhì)量為3m的不帶電小球相碰，碰后兩球粘在一起向曲面運(yùn)動(dòng)，不計(jì)兩球的大小，欲使它們剛好運(yùn)動(dòng)到C處速度減小為零，則質(zhì)量為mMNCd/2h3mmAB（q=32mgh/5U）vAvBAB5、如

3、圖所示，在光滑的水平直線軌道上，有質(zhì)量分別為2m和m，帶電量分別為q，MNCd/2h3mmABvAvBABA、A球一直沿原方向運(yùn)動(dòng)，B球要反向運(yùn)動(dòng)B、A、B都要反向運(yùn)動(dòng)，但B球先反向C、兩球相距最近時(shí)，速度大小相等，方向相同D、B球和A球之間的作用力始終做負(fù)功（BC）EaBb6、如圖所示，在空間存在著水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在某點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶電液滴a，它運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)恰與一個(gè)原來(lái)靜止的液滴b相碰，碰后兩液滴合為一體，沿著水平方向做直線運(yùn)動(dòng)。已知液滴a質(zhì)量是液滴b質(zhì)量的2倍，液滴EaBb3E2/2gB27、如圖所示，在光滑絕緣水平面的上方，有垂直

4、紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為2m不帶電的銅球A，以速率v0沿水平面向右運(yùn)動(dòng)。另一質(zhì)量為m，帶電量為q的銅球C靜止在水平面上，C球與A球大小相同，A球恰與C球正碰，碰撞時(shí)無(wú)能量損失。若碰后C球?qū)Φ孛媲o(wú)壓力，則此時(shí)A球?qū)λ矫娴膲毫Φ拇笮椤?mg/4v0CA8、如圖所示為區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向上，長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端拴著一個(gè)質(zhì)量為3m的小球A，其帶電量為q,由于其所受的電場(chǎng)力大于其重力，靜止時(shí)A平衡在O點(diǎn)正上方，這時(shí)繩的拉力剛好等于A的重力。另一質(zhì)量為2m、大小與A完全相同的不帶電的小金屬球B，以水平速度v0與A發(fā)生正碰（碰后形狀不變），碰后瞬間B的速度為零，A

5、則開(kāi)始在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。為使A、B兩球能在某時(shí)刻的速度相同，繩長(zhǎng)l必須滿足怎樣的條件（金屬小球視為質(zhì)點(diǎn)，且不計(jì)帶電小球間的庫(kù)侖力）l=16v02/9g4n3n=0,1,2BAO9、如圖所示，兩根質(zhì)量均為2kg的金屬棒c、d靜放在光滑的水平導(dǎo)軌上，左右兩導(dǎo)軌的間距之比為1：2，導(dǎo)軌間有強(qiáng)度相同、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩棒的電阻之比Rc：Rd=1：2，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，若用F=250N的水平恒力向右拉d棒，當(dāng)d棒從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)了s=0.5m時(shí)立即撤去拉力，此時(shí)兩棒的速度大小之比vc：vv0CABAO（vc/=6.4m/s;vd/=）m/s10、水平放置的光滑導(dǎo)軌，寬為L(zhǎng)，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在導(dǎo)軌中接入電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的直流電源和電阻R，其余電阻不計(jì)。導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，導(dǎo)體由高為H的水平導(dǎo)軌的端部沿水平方向飛出，落地時(shí)的水平位移為s求：開(kāi)關(guān)S閉合后，通過(guò)導(dǎo)體棒的電量qRaErLSbRaErLSbBHs例11、一個(gè)靜止的氮核俘獲一個(gè)速度為107m/s的中子生成甲、乙兩個(gè)新核，設(shè)它們前進(jìn)的方向跟原來(lái)的速度方向一致，并測(cè)得甲核的質(zhì)量是中子的11倍，速度