英语周报高三2021-2022第33期答案

15、(18分)(1)x=0.2m(2)H=(1+v2)(3)1。=(+解:建立如图1所示的直角坐标系(1)t=0.05s时刻,中=50V,两板之间的电势差为U=50V质子在金属板间运动:质子做匀速直线运动:L=vot,解得t=4.0×10-s1分垂直于金属板方向,质子做匀加速直线运动:x=-at21 qU2分由以上两式解得x=0.2m=d,粒子恰好从D点射出2分(2)恰好从D点射出的质子:v,=at=t=1×103m/s1分v=√a+v=VE×10m/s1分tan e1,0=45°,速度方向与x轴正方向成451分某时刻从电场中偏出的质子,运动轨迹如图1所示:图1由速度的合成知识得v=Y,由牛顿运动定律得qvB=1分sin e解得R=gBsin e由几何关系可得H=R(1+cos0)=Y,1+cos01分qB sin e由数学知识可知:H==此函数是随0变化的一个减函数qB sin e所以当0=45°时,H取最大值,H=(1+V2)m2分(3)从B点射出的质子,在磁场中运动轨迹圆I的半径R===1m1分从D点射出的质子,在磁场中运动轨迹圆Ⅱ的半径R=-=2m1分gBsin45°质子在磁场中运动的轨迹如图2所示,图2从B点射出的质子,其轨迹圆I上最低点F的坐标为(1m,-1m);从D点射出的质子,其轨迹圆Ⅱ圆心0′的坐标为(1.2m,-1m即点F与点0′的纵坐标y值相等即点F与点0′的纵坐标y值相等所有圆的最低点的横坐标取值范围Im≤x≤1.2m,收集板收集质子长度1=x一x,根据两图线变化趋势,x取最大值应为G点横坐标值,能打到极板上的质子x的最小值应为F点横坐标值,根据几何关系,F、G两点的纵坐标y值是相等的1分所以,FG的长度即为收集板收集质子长度的最大值1,得1=(+VE)2分

25.(1)2×10m/s(2)128×10NC(3)cm【解析】(1)粒子从P点进入磁场做匀速圆周运动的轨迹恰好与AB、OB均相切,设轨迹半径为n,则n+r1tan0=x1,(2分)由牛领第二定律有qB1=m2,(2分)解得n1=4cm,v=2×10°m/s。(2分)(2)由几何关系得OP=n+cnn,MP=OP(2分)tan解得MP=9Cm(1分)设粒子从M点运动到P点的过程中加速度大小为由运动学公式有v2=2a1MP,(1分)9×104m/s2,En×106N/C。(2分)根据牛顿第二定律有qE1=ma1,解得a1128解得cm。(1分(3)粒子第二次在磁场中的运动轨迹半径设为r2,则r2B?由于OQ=ne71cm=r2,(1分)Q为粒子第一次出磁场时在OA的位置,则轨迹圆心在O点,粒子恰好垂直y轴离开粒子在第一象限的电场中的加速度大小为a2,根据牛顿第二定律有qE2=ma2,(1分)将加速度沿x轴方向和y轴方向分解,则a1=a25n6,(1分)a,=a2cosb,(1分)r2=a3x2,(1分)解得x2=2cm。(1分)

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