20xx年10月浙江省普通高校招生選考科目考試物理試題(word版含答案)-資料下載頁
2025-06-28 08:48本頁面
【正文】 3kg的“”型金屬細(xì)框豎直放置在兩水銀槽中，“”型框的水平細(xì)桿CD長l = ，處于磁感應(yīng)強度大小B1=，方向水平向右的勻強磁場中，有一匝數(shù)n=300匝，面積S = 。線圈處于與線圈平面垂直的、豎直方向的勻強磁場中，其磁感應(yīng)強度B2的大小隨時間t的變化關(guān)系如圖2所示。 （1）求0—。（2）t=，若細(xì)桿CD所受的安培力方向豎直向上，判斷CD中的電流方向及磁感應(yīng)強度B2的方向。（3）t=，若安培力遠(yuǎn)大于重力，細(xì)框跳起的最大高度h=，求通過CD的電荷量。解：（1）由圖示圖象可知，0～：△Φ=△BS=（10）=，0～：E=n=300=30V；（2）細(xì)桿CD所受安培力方向豎直向上，由左手定律可知，電流方向為：C→D，由安培定則可知感應(yīng)電流的磁場方向豎直向上，由圖示圖象可知，由楞次定律可知，磁感應(yīng)強度B2方向：豎直向上；（3）對細(xì)框，由動量定理得：B1Il?△t=mv0，細(xì)框豎直向上做豎直上拋運動：v2=2gh，電荷量：Q=I△t，解得：Q===；答：（1）0～；（2）t=，若細(xì)桿CD所受安培力方向豎直向上，CD中的電流方向為：C→D，磁感應(yīng)強度B2的方向：豎直向上；（3）t=，若安培力遠(yuǎn)大于重力，細(xì)框跳起的最大高度h=，．23．【加試題】如圖是水平放置的小型粒子加速器原理示意圖，區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ存在方向垂直紙面向里的勻強磁場B1和B2，長L=Ⅲ的存在場強大小E=104V/m，方向水平向右的勻強電場。區(qū)域Ⅲ上方中間有一個離子源S，水平向左發(fā)射動能為Ek0 = 104eV的氘核，氘核最終從區(qū)域Ⅱ的下方的P水平射出。S、P兩點的高度差h=。(氘核的質(zhì)量m=21027kg、電荷量q=1019C、1eV=1019J?！?104）（1）求氘核經(jīng)過兩次加速后從P射出時動能的大小。（2）若B1=，要使氘核經(jīng)過兩次加速后從P射出，求區(qū)域Ⅰ的最小寬度d。（3）若B1=，要使氘核經(jīng)過兩次加速后從P射出，求區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強度B2。（1）粒子在電場中加速，由動能定理得：qE?2L=EK2EK0，解得：EK2=105eV=1014J；（2）粒子做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=m，粒子第一次進(jìn)入B1區(qū)域時，R0==，粒子第二次進(jìn)入B1區(qū)域過程，由動能定理得：qEL=mv12EK0，粒子軌道半徑：R2==，則：d=R2=；（3）氘核運動軌跡如圖所示：由幾何知識得：2R2=h+（2R12R0），解得：R1=，粒子軌道半徑：R1=，磁感應(yīng)強度：B2==；答：（1）1014J；（2）若B1=，要使氘核經(jīng)過兩次加速后從P點射出，區(qū)域Ⅰ；（3）若B1=，要使氘核經(jīng)過兩次加速后從P點射出，區(qū)域Ⅱ．第11頁（共11
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