1、选择题 光子的能量为hv,动量的大小为
.如果一个静止的放射性元素的原子核在发生γ衰变时只发出一个γ光子,则下列说法错误的是( )
A.衰变后的原子核仍然静止
B.衰变后的原子核沿着与光子运动方向相反的方向运动
C.该过程中质量亏损为
D.该过程中质量亏损大于
参考答案:由动量守恒知,衰变后的原子核沿着与光子运动方向相反的方向运动,故A正确B错误;
hvC2仅仅是光子对应的质量亏损,而原子核具有动能,还对应部分质量亏损,故C正确D错误.
故选:AC
本题解析:
本题难度:简单
2、简答题 如图所示,电子源每秒钟发射2.5×1013个电子,电子以v0=8.0×106m/s的速度穿过P板上A孔,从M、N两平行板正中央进入两板间,速度方向平行于板M且垂直于两板间的匀强磁场,两极板M、N间电压始终为UMN=80.0V,两板距离d=1.00×10-3m,电子在板M、N间做匀速直线运动后进入由C、D两平行板组成的已充电的电容器中,电容器电容为8.0×10-8F,电子打到D板后就留在D板上.在t1=0时刻,D板电势较C板的电势高818V,在t2=T时刻,开始有电子打到M板上,已知电子质量m=9.1×10-31kg、电荷量e=1.6×10-19C,两板C、P均接地,电子间不会发生碰撞(忽略电子所受的重力).求:
(1)两极板M、N间匀强磁场的磁感应强度B;
(2)T时刻打到M板上每个电子的动能EK(以eV为单位);
(3)最终到达D板的电子总数n;
(4)在t3=
T时刻,每个电子作用到D板的冲量I.
参考答案:(1)由于电子在M、N板间做匀速直线运动,所以eE=eBv0
B=Ev0=UMNdv0=80.01.0×10-3×8.0×106=1.0×10-2T
(2)开始有电子打在M板上,表示电子刚好不能到达D板,从C板小孔反向折回时,
动能仍为?EK0=12mv20=9.1×10-31×(8.0×166)22×1.6×10-19eV=182eV
折返的电子,从C板小孔到M板的过程:e?UMN2=EK-EK0
∴EK=EK0+eUMN2=222eV
(3)电子刚不能到达B板时,C、D间的电势差:UCD′=EK0e=182V
从t1=0起电容器C、D板间的电压变化为:△U=UCD′-UCD=182V-(-818V)=1000V
D板的电量变化量为:△Q=C?△U=8.0×10-8×1000C=8.0×10-5C
到达D的电子数为:n=△Qe=8.0×10-51.6×10-19=5.0×1014(个)?
(4)在O-T时间内,由于电子匀速且连续打在D板上,两极板间电压均匀变化,
所以当t=3T5时,C、D板间的电压变化为△U"=3?△U5=600V
此时两极板C、D间的电压为?U""DC=(818-600)V=218V
所以,每个电子打到D板上的动能为?EK′=12mv20+eU″DC=400eV
故冲量为?I=△p=
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 验证动量守恒定律”的实验装置如图16-3-3所示,A、B是直径为d、质量分别为ma和mb的两个小球.

图16-3-3
(1)现有下列器材,为完成本实验,哪些是必需的?请将这些器材前面的序号字母填在横线上______________.
A.秒表 B.刻度尺 C.天平 D.圆规
(2)如果碰撞中动量守恒,根据图中各点间的距离,则下列式子可能成立的有__________(填字母).
A.
B.
C.
D.
参考答案:(1)BCD (2)A
本题解析:据动量守恒有
,即mA(
)=
,A正确.
本题难度:一般
4、实验题 如图16-8所示,质量为m1的车厢静止在光滑的水平面上,车厢内有一质量为m2的物体以初速度v0沿车厢水平地板向右运动,与车厢两壁发生若干次碰撞后,最后静止在车厢中,此时车厢的速度为_____________.
参考答案:
本题解析:图16-8分析m1、m2系统的受力情况,可知竖直方向合力为零,水平方向的摩擦力和碰撞时的弹力均为内力,所以m1、m2构成的系统在整个过程中满足动量守恒.由动量守恒定律,有m2v0=(m1+m2)v,可得,车厢速度v=
,且与v0方向相同.
本题难度:简单
5、选择题 下列物理量中属于矢量的是
A.重力势能
B.电流强度
C.功
D.磁感强度
参考答案:D
本题解析:既有大小又有方向的物理量是矢量只有D选项符合。
本题难度:简单