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《近三年北京各区高考物理模拟题压轴题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、高考物理计算题难题训练—、07各区一模24题（07东一）24.（20分）如图4所示，在以O为圆心，半径为&10jicm的圆形区域内，有一个水平方向的匀强磁场，磁感应强度人小为B=0.1T,方向垂宜纸面向外.竖肓平行放置的两金属板/、K相距为t/=20V3mm,连在如图所示的电路中.电源电动势£=91V,内阳.厂=1Q,定值电阳./?i=10Q,滑动变阻器心的最人阻值为80Q,S】、S?为力、K板上的两个小孔，且Si、S2跟O点在垂肓极板的同-直线上，OS尸2R,另冇一水平放置的足够长的荧光屏D,O点跟荧光屏DZ间的距离为H=2R,比荷
2、为ZxlO^C/kg的正离子流由S］进入电场后，通过5*2向磁场小心射去，通过磁场后落到荧光屛D上。离了进入电场的初速度、重力、离了Z间的作用力均町忽略不计.问:（1）请分段描述正离子自$到荧光屏D的运动情况.（2）如果正离子垂直打在荧光屏上，电压表的示数多大？（3）调节滑动变阻器滑片P的位置，正离子到达荧光屏的最大范围多人？24.（20分）解：（1）正离子在两金属板间作匀加速直线运动，离开电场后做匀速直线运动，进入磁场后做匀速圆周运动，离开磁场后，离子乂做匀速直线运动，直到打在荧光屏上.（4分）（2）设离了由电场射出示进入磁场时的速
3、度为vo因离了是沿圆心O的方向射入磁场，由对称性可知,离子射出磁场时的速度方向的反向延长线也必过圆心0。离开磁场后，离子垂直打在荧光屏上（图小的O'点），则离子在磁场中速度方向偏转了90。，离子在磁场中做圆周运动的径迹如图答1所示.①（1分）山儿何知识可知，离子在磁场中做圆周运动的圆半径r=/?=10V3cm设离子的电荷量为9、质量为加，进入磁场吋的速度为v有V2/77V由qvB=m—,得厂=——②（2分）rqB门12qU=—mv2③（2分）而2=2x10’C/kg④mr22由②③两式可得^=rq2tn⑤（2分）设两金属板间的电压为U
4、,离子在电场屮加速，由动能定理有：代入有关数值可得U=30V,也就是电压表示数为30V.（1分）（3）因两金属板间的电压越小，离子经电场后获得的速度也越小，离子在磁场中作圆周运动的半径越小,射111电场时的偏转角越大，也就越町能射向荧光屏的左侧.rh闭合电路欧姆定律冇,/_E_91—A/?i+/?2+r10+80+1（2分）当滑动片尸处于最右端时，两金属板间电压最大，为Uma严"Rl+«2）=90V；当滑动片P处于最左端吋，两金属板间电压最小，为Umin=/&=10V；两板间电压为^lin=10V时，离子射在荧光屏上的位置为所求范围的
5、蝕左端点，由②③可解得离子射出电场后的速度人小为v1=2xio3m/s,离子在磁场中做闘运动的半径为八=0.1m,或山⑤式直接求出i・]=0.1m,此时粒子进入磁场后的径迹如图答2所示，。为径迹圆的I员I心，/点为离子能射到荧光屏的最左端点.山儿何知识可得：arxtan—=—=2R0.110x/3xl0-2分）所以JOr=7/tan(90°-a)=2x10>/3xV3(cm=20cm(13分）而两板间电压为（/max=90V吋，离子射在荧光屏上的位置为所求范围的最右端点，此吋粒子进入磁场后的径迹如图答3所示，同理由②③可解得离子射出电
6、场后的速度大小为v2=6xl03m/s,离子在磁场屮做圆运动的半径为r2=0.3m,或山⑤式直接求出d=0.3m,由几何知识可得tan0=〈=—尖一=73即0=120°(1分)V3xcm=20cm3（1分）2R10V3X10'2所以O'B=Htan(卩一90。)=2x10^3离子到达荧光屏上的范围为以O'为中点的左右两侧20cm.（2分）（07西一）24.（20分）如左图所示，是一种自由电子激光器的原理a口图。经电场加速后的高速电子束，射入上下排列着许多磁诙的管中。相邻两块磁铁的极性是相反的。电了在垂直于磁场的方向上摆动着前进，电了在
7、摆动的过程中发射出光子。管了两端的反光镜（图中未呦出）使光子来回反射，光子与自由电子发生相互作用，使光能最不断增人，从而产牛•激光输出。⑴若该激光器发射激光的功率为F=6.63x109W,激光的频率为^1.0x1016Hzo贝U该激光器每秒发出多少个激光光子？（普朗克常量/7=6.63xW34Js）⑵若加速电压*1.8x10®,取电子质M/^xlO^To每个磁极的左右宽度为"30cm,厚度为2厶。忽略左右磁极间的缝隙距离,认为电子在磁场中运动的速度大小不变。电子经电场加速后，从上下磁极间缝隙的正小间垂直于磁场方向射入第1对磁极的磁场中
8、，电子一共可通过几对磁极？在右图的俯视图中，画出电子在磁场中运动的轨迹的示意图（尺寸比图卬有放大）。X・1-111-1-11-1•1X-111•1■L11丄1«X1rI111rIX11•11X1•1«X11IT2L在磁场
