电荷量为3e的带正电的微粒,自匀强磁场a点如图甲射出,当它运动到b点时,与一个静止的电荷量为e的带负电的微粒碰撞并结合为一个新微粒,忽略微粒的重力,则接下来微粒

电荷量为3e的带正电的微粒,自匀强磁场a点如图甲射出,当它运动到b点时,与一个静止的电荷量为e的带负电的微粒碰撞并结合为一个新微粒,忽略微粒的重力,则接下来微粒

题型:不详难度:来源:
电荷量为3e的带正电的微粒,自匀强磁场a点如图甲射出,当它运动到b点时,与一个静止的电荷量为e的带负电的微粒碰撞并结合为一个新微粒,忽略微粒的重力,则接下来微粒的运动轨迹是(    )
答案
D
解析

本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动;动量守恒定律;牛顿第二定律;向心力。本题的关键是抓住带正电粒子在b点突然与一带负电的静止粒子碰撞合为一体,此过程动量守恒,碰撞后新微粒的速率、质量虽然与碰撞前不同,但动量mv与碰撞前相同,带电量变为+2e。
设碰撞前带电粒子的动量为P,带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 。电荷量为3e的带正电的微粒在b点与一个静止的电荷量为e的带负电的微粒碰撞过程动量守恒,总动量仍为P,带电量变为+2e,则由得知,碰撞后的新微粒做匀速圆周运动的半径比碰撞前带电粒子的半径大,根据左手定可判定D正确。
故选D。
举一反三
如图所示,为水平放置的光滑平行导轨,区域内充满方向竖直向上的匀强磁场。间的宽度是间宽度的2倍。设导轨足够长,导体棒的质量是的质量的2倍。现给导体棒一个初速度,沿导轨向左运动,下列说法正确的(      )
A.两棒组成的系统在相互作用过程中动量守恒
B.两棒组成的系统在达到稳定时动量守恒
C.两棒在达到稳定时,速度大小之比为1:2
D.两棒在达到稳定时,速度大小之比为1:1

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振弦型频率传感器的结构如图所示,它由钢弦和永磁铁两部分组成,钢弦上端用固定夹块夹紧,下端的夹块与一膜片相连接,当弦上的张力越大时,弦的固有频率越大.这种装置可以从线圈输出电压的频率确定膜片处压力的变化.下列说法正确的是
A.当软铁块与磁铁靠近时,a端电势高
B.当软铁块与磁铁靠近时,b端电势高
C.膜上的压力较小时,线圈中感应电动势的频率高
D.膜上的压力较大时,线圈中感应电动势的频率高

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在匀强磁场中放置一矩形的载流导体,当磁场方向与电流方向垂直时,导体在与磁场、电流都垂直的方向上出现了电势差,这种现象称为霍尔效应。如图4所示为一竖直放置的金属导体,通有水平向右的电流,加水平向里的磁场,下列说法正确的是(   )
A.导体a侧的电势高于b侧的电势
B.导体a侧的电势低于b侧的电势
C.若磁场增强a、b间的电势差不变
D.若磁场增强a、b间的电势差会增大

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(20分)
一种电磁缓冲装置,能够产生连续变化的电磁斥力,有效缓冲车辆间的速度差,避免车辆间发生碰撞和追尾事故。下图虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图,在缓冲车的底部还安装有电磁铁(图中未画出),能产生垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,在缓冲车的PQ、MN导轨内有一个由高强度材料制成的缓冲滑块K,滑块K可以在导轨上无摩擦地滑动。在滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd,线圈的总电阻为R,匝数为n,ab的连线长为L,缓冲车在光滑水平面上运动。
(1)如果缓冲车以速度v0与障碍物碰撞后滑块K立即停下,求缓冲车厢速度减半时滑块K上线圈内的感应电流大小和方向;
(2)如果缓冲车以速度v0与障碍物碰撞后滑块K立即停下,求缓冲车厢从碰撞到停下过程中通过的位移(设缓冲车厢与滑块K始终不相撞);
(3)设缓冲车厢质量为m1 ,滑块K质量为m2,如果缓冲车以速度v匀速运动时.在它前进的方向上有一个质量为m3的静止物体C,滑块K与物体C相撞后粘在一起。碰撞时间极短。设m1 = m2 = m3 = m, cd边进入磁场之前,缓冲车(包括滑块K)与物体C达到相同的速度,求相互作用的整个过程中线圈abcd产生的焦耳热。(物体C与水平面间摩擦不计)
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如图,两个通电圆形线圈,每个线圈中的电流在圆心处产生的磁场的磁感应强度大小都是B,两个圆的圆心重合,一个圆的一条直径与另一个圆的一条直径重合,并可以绕共同的直径自由转动,当两线圈转动达到平衡时,圆心O处的磁感应强度大小是(不考虑线圈的重力)
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