题目内容
【题目】空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,图中的正方形为其边界.一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射.这两种粒子带同种电荷,它们的电荷量、质量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子.不计重力.下列说法正确的是( )
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A. 入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同
B. 入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同
C. 在磁场中运动时间相同的粒子,其运动轨迹一定相同
D. 在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角一定越大
【答案】BD
【解析】试题分析:带电粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动,虽然电量、质量不同,但比荷相同,所以运动圆弧对应的半径与速率成正比.它们的周期总是相等,因此运动的时间由圆心角来决定.
解:
A、入射速度不同的粒子,若它们入射速度方向相同,若粒子从左边边界出去则运动时间相同,虽然轨迹不一样,但圆心角相同.故A错误;
B、在磁场中半径
,运动圆弧对应的半径与速率成正比,故B正确;
C、在磁场中运动时间:
(θ为转过圆心角),虽圆心角可能相同,但半径可能不同,所以运动轨迹也不同,故C错误;
D、由于它们的周期相同的,在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角也一定越大.故D正确;
故选:BD
【题目】在学习了“实验:探究碰撞中的不变量”的实验后,得出了动量守恒定律,反过来我们可以利用该实验中的有关方案来验证动量守恒定律。下面是某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。实验仪器如图所示。
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实验过程:
(1)调节气垫导轨水平,并使光电计时器系统正常工作。
(2)在滑块1上装上挡光片并测出其长度L。
(3)在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥(或双面胶纸)。
(4)用天平测出滑块1和滑块2的质量m1、m2。
(5)把滑块1和滑块2放在气垫导轨上,让滑块2处于静止状态(
=0),用滑块1以初速度
与之碰撞(这时光电计时器系统自动计算时间),撞后两者粘在一起,分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门的遮光时间
和碰后通过光电门的遮光时间
。
(6)先根据 ④ 计算滑块1碰撞前的速度
及碰后两者的共同速度
;再计算两滑块碰撞前后的动量,并比较两滑块碰撞前后的动量的矢量和。
实验数据:m1=0.324kg m2=0.181kg L=1.00×10-3m
次 | 滑块1 | 滑块2 | 碰前系统动量kgms-1 | 碰后系统动量kgms-1 | |||
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| ( | |
1 | 0.290 | 0.184 | 0 | 0.184 | 0.094 | ⑤ | ⑥ |
2 | 0.426 | 0.269 | 0 | 0.269 | ⑦ | ⑧ | 0.136 |
结论: ⑨ | |||||||