當(dāng)前位置： 2022年江蘇省連云港市高考物理模擬試卷（一）> 試題詳情

如圖所示，沿水平和豎直方向建立直角坐標(biāo)系，沿x軸放置一塊長為10d的絕緣板，y軸左側(cè)固定一內(nèi)壁光滑的半圓管道（內(nèi)徑很小），半圓直徑為d,且與y軸重合。第一象限內(nèi)絕緣板的上方存在有界的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場強(qiáng)度E=
mg
q
，方向豎直向上，磁場方向垂直于坐標(biāo)平面向外，大小未知，豎直方向邊界未知。一帶電量為q、質(zhì)量為m的絕緣小球A（直徑略小于管道內(nèi)徑）靜止在坐標(biāo)原點(diǎn)O處，質(zhì)量也為m的不帶電的小球B以初速度v₀（未知）向左運(yùn)動，與A球發(fā)生彈性正碰。
（1）若碰撞后A球能過管道最高點(diǎn)，則v₀至少多大？
（2）若場區(qū)邊界y₁=d,A球通過最高點(diǎn)后能與B球再次發(fā)生彈性正碰，并且使B球恰能通過最高點(diǎn)，則磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大？
（3）若場區(qū)邊界y₂=
7
8
d,A球以v₂=
2
gd
3
通過最高點(diǎn)后恰好從坐標(biāo)為（4d,d）的P點(diǎn)水平射出場區(qū)，則磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足什么條件？

【考點(diǎn)】動量守恒與能量守恒共同解決實(shí)際問題；帶電粒子在疊加場中做直線運(yùn)動；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題；帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的圓周運(yùn)動；機(jī)械能守恒定律的簡單應(yīng)用．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：62引用：1難度：0.4

相似題

1．中子的發(fā)現(xiàn)是守恒定律在核反應(yīng)過程中的重要應(yīng)用，1930年發(fā)現(xiàn)用釙放出的α射線轟擊Be核時產(chǎn)生一種射線，其貫穿能力極強(qiáng)，能穿透幾厘米厚的鋁板，當(dāng)時著名物理學(xué)家居里夫人也不知道這是一種什么射線。1932年，英國青年物理學(xué)家查德威克用這種射線分別轟擊氫原子和氮原子，結(jié)果打出了一些氫核和氮核。若未知射線均與靜止的氫核和氮核正碰，測出被打出的氫核最大速度為v_H=3.5×10⁷m/s,被打出的氮核的最大速度v_N=4.7×10⁶m/s。假定正碰時無能量損失，設(shè)未知射線中粒子的質(zhì)量為m,初速為v,被打出的核質(zhì)量為m'。
（1）推導(dǎo)出被打出的核的速度v'的表達(dá)式；
（2）根據(jù)上述數(shù)據(jù)，推算出未知射線中粒子的質(zhì)量m與質(zhì)子質(zhì)量之比。（氮核質(zhì)量m_N為氫核質(zhì)量m_H的14倍）
發(fā)布：2024/11/6 8:0:1組卷：11引用：1難度：0.5
解析
2．（1）盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，這一模型建立的基礎(chǔ)是
A．α粒子的散射實(shí)驗(yàn) B．對陰極射線的研究
C．天然放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) D．質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)
（2）質(zhì)量為5kg的物體A，以一定的速度v沿光滑的水平面運(yùn)動，跟迎面而來速度大小為
1
2
v
的物體B相碰撞，碰后兩個物體結(jié)合在一起沿碰前A的方向運(yùn)動，且它們的共同速度大小為
1
3
v
．求B物體的質(zhì)量．
發(fā)布：2024/11/5 8:0:2組卷：38引用：1難度：0.5
解析
3．A．“中子的發(fā)現(xiàn)”
關(guān)于“原子核的組成”的研究，物理學(xué)的發(fā)展過程經(jīng)歷了如下幾個重要的階段：
1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核從而發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子；
1920年，盧瑟福預(yù)言“原子核內(nèi)可能還有質(zhì)量與質(zhì)子相近的中性粒子存在”；
1930年，約里奧?居里夫婦用釙（Po）放出的α粒子轟擊鈹（Be），產(chǎn)生了一種貫穿能力極強(qiáng)的射線，研究發(fā)現(xiàn)這種射線是一種中性粒子流；
1932年，查德威克用這種射線轟擊氫原子和氮原子，打出了一些氫核（質(zhì)子）和氮核，測量出被打出的氫核和氮核的速度，并由此推算出這種粒子的質(zhì)量而發(fā)現(xiàn)了中子．
查德威克認(rèn)為：氫核、氮核的熱運(yùn)動速度遠(yuǎn)小于未知粒子的速度而可以忽略不計(jì)；被碰出的氫核、氮核之所以會具有不同的速率是由于碰撞的情況不同而造成的，其中速率最大的應(yīng)該是彈性正碰的結(jié)果．實(shí)驗(yàn)中測得氫核的最大速度為v_H=3.3×10⁷m/s,氮核的最大速度為v_N=4.5×10⁶m/s；已知m_N=14m_H．
請你根據(jù)查德威克研究，經(jīng)過推理計(jì)算，證明盧瑟福的“預(yù)言”是正確的．
發(fā)布：2024/11/6 8:0:1組卷：13引用：1難度：0.1
解析

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