浙江省杭州市高考命題比賽高中物理-資料下載頁(yè)
2025-06-07 20:29本頁(yè)面
【正文】 02=10m/s，同理得：vb=ωr1=4m/s，2分則ab棒切割磁感線的平均速度： =7m/s， 1 分故產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為：E=BL vab=10(102)7=， 1 分由閉合電路歐姆定律得：I===， 2 分由右手定則判定電流方向由a到b． 1 分（2）根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)得：ωA=ω=102rad/s，vA=ωArA=1024102=4m/s， 2 分而vB=vA=ωBrB=4m/s，解得：ωB===25rad/s， 2 分而ωB=ωC=25rad/s，vC=ωCrC=25102=1m/s， 2 分手柄向下運(yùn)動(dòng)的速度等于C的線速度，大小為1m/s； 1 分（3）根據(jù)能量守恒定律知，手按壓手柄是作用力做功的60%轉(zhuǎn)化為焦耳熱，設(shè)時(shí)間t內(nèi)的做功為W，則有：W=FX=Fvt 1 分 則 =Q=I2Rt， 2 分即：=I2R，帶入數(shù)值得：F=6 1 分 解得：F= 2 分 （1）從注入口C入射的粒子在向里的磁場(chǎng)中向右運(yùn)動(dòng)，向下偏轉(zhuǎn)，軌跡左手定則可知，粒子一定是負(fù)電子； 4 分（2）要使電子從PQ邊界飛出，設(shè)電子束的最小速率為v，運(yùn)動(dòng)的半徑為r，畫(huà)出運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖1，由幾何關(guān)系得：r+rcos30176。=d 2 分即：r=2(2)d 1 分 由圓周運(yùn)動(dòng)：evB= 1 分代入得：v= 1 分根據(jù)題意，設(shè)電子在Ⅰ區(qū)磁場(chǎng)的區(qū)域中運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的圓心角 為θ，經(jīng)過(guò)3次重復(fù)，最后運(yùn)動(dòng)的軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為α，設(shè)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則：θ= 1 分，α= 1 分T= 1 分得：t=12T+T= 2 分（3）電子在Ⅰ區(qū)磁場(chǎng)的區(qū)域中運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的半徑為r0，圖2中對(duì)應(yīng)的角度為β，則：r0==(2)d 1 分由：cosβ= 1 分得：β=45176。 1 分x=（1）d 1 分設(shè)電子在Ⅱ區(qū)域回旋的次數(shù)為n，則Ⅱ區(qū)域運(yùn)動(dòng)的半徑為rn，磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bn，則：rn=[13(2)d2n(1)d]247。n 1 分Bn=①當(dāng)n=1時(shí)，運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖a，設(shè)電子在Ⅱ區(qū)域運(yùn)動(dòng)的半徑為r1，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，則：r1=[13(2)d2n(1)d]≈此時(shí)：r1r1+x，不能實(shí)現(xiàn)正負(fù)電子對(duì)的對(duì)碰 1 分②當(dāng)n=2時(shí)，運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖b，設(shè)電子在Ⅱ區(qū)域運(yùn)動(dòng)的半徑為r2，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，則：r2=[13(2)d4(1)d]247。2≈r1+xB2=≈ 1 分③當(dāng)n=3時(shí)，運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖c，設(shè)電子在Ⅱ區(qū)域運(yùn)動(dòng)的半徑為r3，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B4，則：r3=[13(2)d6(1)d]247。3≈B3=≈ 1 分④當(dāng)n=4時(shí)，運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖d，設(shè)電子在Ⅱ區(qū)域運(yùn)動(dòng)的半徑為r4，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B4，則：r4=[13(2)d8(1)d]247。3≈B4=≈ 1 分 15
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