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2014-04-04
24.(20分)如图所示装置由加速电场、偏转电场和偏转磁场组成。偏转电场处在加有电压的相距为d的两块水平平行放置的导体板之间,匀强磁场水平宽度为l,竖直宽度足够大,处在偏转电场的右边,如图甲所示。大量电子(其重力不计)由静止开始,经加速电场加速后,连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场。当两板没有加电压时,这些电子通过两板之间的时间为2t0,当在两板间加上如图乙所示的周期为2t0、幅值恒为U0的电压时,所有电子均能通过电场,穿过磁场,最后打在竖直放置的荧光屏上(已知电子的质量为m、电荷量为e)。求:
(1)如果电子在t=0时刻进入偏转电场,求它离开偏转电场时的侧向位移大小;
(2)通过计算说明,所有通过偏转电场的电子的偏向角(电子离开偏转电场的速度方向与进入电场速度方向的夹角)都相同。
(3)要使电子能垂直打在荧光屏上,匀强磁场的磁感应强度为多少?
理综物理部分参考答案
13.D 14.C 15.A 16.C 17.B 18.A 19.A 20.D
21.(1)(6分)
①8.95 (2分)
②1.56 (2分)
③5.2×10-7 (2分)
(2)(12分)① (3分)
②图像如图(2分)。 x=0.005s (2分)
= (2分)
③ x= (2分)
④偏小 (1分)
22.(16分)解:(1)(5分)物块从A点运动到B点的过程中,由机械能守恒得
(3分)
解得: (2分)
(2)(5分)物块从B至C做匀速直线运动
∴ (2分)
物块通过圆形轨道最低点C时,做圆周运动,由牛顿第二定律有:
(2分)
∴ (1分)
(3)(6分)设物块能从C点运动到D点,由动能定理得:
(2分)
解得: (1分)
物块做圆周运动,通过圆形轨道的最高点的最小速度设为vD1,由牛顿第二定律得:
(1分)
(1分)
可知物块能通过圆形轨道的最高点。 (1分)
23.(18分)解:(1)(5分)对于滑块M和物块m组成的系统,物块沿轨道滑下的过程中,水平方向动量守恒,物块滑出时,有 (3分)
滑块M的速度 (1分),方向向右。(1分)
(2)(5分)物块滑下的过程中,物块的重力势能,转化为系统的动能和内能,有
(3分)
解得 (2分)
(3)(8分)物块以速度v0冲上轨道,初速度越大,冲上圆弧轨道的高度越大。若物块刚能达到最高点,两者有相同的速度V1,此为物块不会越过滑块的最大初速度。对于M和m组成的系统,水平方向动量守恒,有 (3分)
相互作用过程中,系统的总动能减小,转化为内能和重力势能,有
(3分)
解得 (1分)
要使物块m不会越过滑块,其初速度 (1分)
24.(20分)
解:(1)(8分)在t=0时刻,电子进入偏转电场,Ox方向(水平向右为正)做匀速直线运动。(2分)
Oy方向(竖直向上为正)在0-t0时间内受电场力作用做匀加速运动, (2分)
在t0-2t0时间内做匀速直线运动,速度 (2分)
侧向位移
得 (2分)
(2)(6分)设电子以初速度v0=vx进入偏转电场,在偏转电场中受电场力作用而加速。不管电子是何时进入偏转电场,在它穿过电场的2t0时间内,其Oy方向的加速度或者是 (电压为U0时),或者是0(电压为0时)。 (2分)
,它在Oy方向上速度增加量都为 。(2分)
因此所有电子离开偏转电场时的Oy方向的分速度都相等为 ;Ox方向的分速度都为v0=vx,所有电子离开偏转电场的偏向角都相同。(2分)
(3)(6分)设电子从偏转电场中射出时的偏向角为 ,电子进入匀强磁场后做圆周运动垂直打在荧光屏上,如图所示。电子在磁场中运动的半径: (2分)
设电子从偏转电场中出来时的速度为vt,则电子从偏转电场中射出时的偏向角为: (1分)
电子进入磁场后做圆周运动,其半径 (1分)
由上述四式可得: 。(2分)
2011高三物理下册二模试卷就介绍到这里了,更多精彩内容请继续关注精品学习网!
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标签:高考物理模拟题
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