天津市十二重點(diǎn)中學(xué)20xx屆高三畢業(yè)班聯(lián)考二物理試題word版含答案-閱讀頁(yè)
2024-12-20 20:40本頁(yè)面
【正文】 知導(dǎo)軌間距為 L， ?b 桿光滑，cd桿與豎直導(dǎo)軌之間動(dòng)摩擦因數(shù)為 ?， ?b桿由靜止開(kāi)始到剛達(dá)到勻速狀態(tài)通過(guò)它的電量為 q。求： （ 1） cd 桿勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)它的電流大?。? （ 2） ?b 桿由靜止開(kāi)始到剛達(dá)到勻速狀態(tài)發(fā)生的位移大??； （ 3） ?b 桿由靜止開(kāi)始到剛達(dá)到勻速狀態(tài)， ?b 桿上產(chǎn)生的焦耳熱。一臺(tái)質(zhì)譜儀的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)如圖甲所示，粒子源不斷產(chǎn)生出大量質(zhì)量為 m、電量為 q、初速度不計(jì)粒子“飄入”加速電場(chǎng)中，經(jīng)電壓 U 加速后，經(jīng)小孔 P 沿垂直極板方向進(jìn)入垂直紙面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，旋轉(zhuǎn)半周后打在熒光屏上形成亮點(diǎn)。 （ 1）若單位時(shí)間內(nèi)從小孔 P 射出的粒子個(gè)數(shù)為 n，求粒子剛射出時(shí)速度大小 v0 以及粒子擊 中熒光屏?xí)r對(duì)屏的平均作用力大?。〒糁衅梁罅Ｗ硬环磸棧?； （ 2）受加速場(chǎng)實(shí)際結(jié)構(gòu)的影響，從小孔 P 處射出的粒子方向會(huì)有微小角度的發(fā)散，現(xiàn)在只討論在紙面內(nèi)有相對(duì)極板垂線左右相等的微小角度的發(fā)散（但速度大小都為 v0），光屏上會(huì)出現(xiàn)亮線。 （ 3）利用小孔 P 處射出的粒子方向微小角度發(fā)散的現(xiàn)象可以測(cè)定粒子的荷質(zhì)比，其原理可以粗略地按以下模型討論；若粒子源產(chǎn)生的是同一種粒子，將磁場(chǎng)的方向改為垂直極板方向（如圖乙） ，把熒光屏從緊靠極板位置開(kāi)始在磁場(chǎng)中逐漸向下緩慢平移，屏上出現(xiàn)亮斑先變大，后變小的現(xiàn)象，當(dāng)屏與極板距離為 d時(shí)，亮斑第一次收縮為一個(gè)亮點(diǎn)，求該粒子的荷質(zhì)比。 設(shè)左右最大發(fā)散角均為 ?時(shí)，粒子 m2 光斑的右邊緣恰好與粒子 m1 光斑的左邊緣重合，如圖所示（圖中虛線為 m2半圓軌跡和向左發(fā)散 ?角軌跡，實(shí)線為 m1 半圓軌道和向左發(fā)散 ?角軌跡），則 12 2cos2 RR ?? ????? ???????⑨（ 2 分） 由⑦⑧⑨得 21cos mm?? ????????????⑩（ 1 分） 此時(shí)兩種粒子光班總寬度為 ?co s22 12 RRx ??? ?????????? ○ 11（ 1 分） 由⑦⑧⑩ ○11得 )1(22212 mmmqUBx ??? ???? ○ 12（ 1 分） （ 3）將發(fā)散射入磁場(chǎng)的粒子速度分解為沿磁場(chǎng)方向的速度 v和垂直于磁場(chǎng)方向的分速度 v⊥ ， v=v0cos?， v⊥ =v0sin? 由于 ?很小，所以 cos?≈ 1 即不同發(fā)散角度的所有粒子的 v 都近似相等， 即 v=v0 ???????????????? ○ 13（ 1 分） 而發(fā)散角度不同的各粒子的 v⊥ 有明顯不同 粒子沿 v方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿 v⊥ 方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)； v方向所有粒子的速度都一樣，v⊥ 方向速度不同，軌跡半徑不同，但圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同。 ○14 qBmvRT ?? 22 ?? ???????????? ○ 15（ 1 分） vTd? ???????????????? ○ 16（ 2 分） 由② ○13○ 15○16得 2228 dB Umq ?? ?????????????? ○ 17（ 2 分）
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