0  332552  332560  332566  332570  332576  332578  332582  332588  332590  332596  332602  332606  332608  332612  332618  332620  332626  332630  332632  332636  332638  332642  332644  332646  332647  332648  332650  332651  332652  332654  332656  332660  332662  332666  332668  332672  332678  332680  332686  332690  332692  332696  332702  332708  332710  332716  332720  332722  332728  332732  332738  332746  447090 

16.(14分)

⑴ 从A点射出的粒子,由AA的运动时间为T,根据运动轨迹和对称性可得

     x轴方向        (1分)

    y轴方向   (1分)

    得:  (2分)

⑵ 设到C点距离为△y处射出的粒子通过电场后也沿x轴正方向,粒子第一次达x轴用时△t,水平位移为△x,则    (1分)

若满足,则从电场射出时的速度方向也将沿x轴正方向 (2分)

解之得:  (2分)

ACy坐标为 (n = 1,2,3,……) (1分)

⑶ 当n=1时,粒子射出的坐标为

n=2时,粒子射出的坐标为

n≥3时,沿x轴正方向射出的粒子分布在y1y2之间(如图)y1y2之间的距离为

L= y1y2= 则磁场的最小半径为  (2分)

若使粒子经磁场偏转后汇聚于一点,粒子的运动半径与磁场圆的半径相等(如图),(轨迹圆与磁场圆相交,四边形PO1QO2为棱形) 由 得:  (2分)

 

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36、如图所示的直角坐标系中,在直线x=-2l0y轴区域内存在着两个大小相等、方向相反的有界匀强电场,其中x轴上方的电场方向沿y轴负方向,x轴下方的电场方向沿y轴正方向。在电场左边界上A(-2l0,-l0)到C(-2l0,0)区域内,连续分布着电量为+q、质量为m的粒子。从某时刻起由A点到C点间的粒子,依次连续以相同的速度v0沿x轴正方向射入电场。若从A点射入的粒子,恰好从y轴上的A′(0,l­0)沿x轴正方向射出电场,其轨迹如图。不计粒子的重力及它们间的相互作用。

⑴求匀强电场的电场强度E

⑵求在AC间还有哪些位置的粒子,通过电场后也能沿x轴正方向运动?

⑶若以直线x=2l0上的某点为圆心的圆形区域内,分布着垂直于xOy平面向里的匀强磁场,使沿x轴正方向射出电场的粒子,经磁场偏转后,都能通过直线x=2l0与圆形磁场边界的一个交点处,而便于被收集,则磁场区域的最小半径是多大?相应的磁感应强度B是多大?

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35、如图所示,空间某平面内有一条折线是磁场的分界线,在折线的两侧分布着方向相反、与平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小都为B。折线的顶角∠A=90°,PQ是折线上的两点, AP=AQ=L。现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿PQ方向射出,不计微粒的重力。

(1)若PQ间外加一与磁场方向垂直的匀强电场,能使速度为v0射出的微粒沿PQ直线运动到Q点,则场强为多大?

(2)撤去电场,为使微粒从P点射出后,途经折线的顶点A而到达Q点,求初速度v应满足什么条件?

(3)求第(2)中微粒从P点到达Q点所用的时间。

   ⑴由电场力与洛伦兹力平衡得:qE=qv0B

得:E=v0B(3分)

⑵根据运动的对称性,微粒能从P点到达Q点,应满足  (2分)

其中x为每次偏转圆弧对应的弦长,偏转圆弧对应的圆心角为

设圆弧的半径为R,则有2R2=x2,可得: (1分)

由①②③式得:n=1、2、3、……(3分)

⑶当n取奇数时,微粒从PQ过程中圆心角的总和为

,其中n=1、3、5、……(2分)

n取偶数时,微粒从PQ过程中圆心角的总和为

,其中n=2、4、6、……(2分)

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34、如图所示,在y轴的右方有一磁感应强度为B的方向垂直纸面向外的匀强磁场,在x轴的下方有一场强为E的方向平行x轴向右的匀强电场。有一铅板放置在y轴处,且与纸面垂直。现有一质量为m、电荷量为q的粒子由静止经过加速电压为U的电场加速,然后以垂直于铅板的方向从A处沿直线穿过铅板,而后从x轴上的D处以与x轴正向夹角为60°的方向进入电场和磁场叠加的区域,最后到达y轴上的C点。已知OD长为l,求:

(1)粒子经过铅板时损失了多少动能?

(2)粒子到达C点时的速度多大?

(1)    由动能定理可知此带电粒子穿过铅板前的动能,--1分

根据,得,--2分

又由几何知识可得(如图)

,--1分  故。--1分

由于洛伦兹力不做功,带电粒子穿过铅板后的动能,--1分

因此粒子穿过铅板后动能的损失为  --1分

(2)从D到C只有电场力对粒子做功,电场力做功与路径无关,根据动能定理,有

,--3分

解得--3分

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33、如图所示,粒子源S可以不断地产生质量为m、电荷量为+q的粒子(重力不计).粒子从O1孔漂进(初速不计)一个水平方向的加速电场,再经小孔O2进入相互正交的匀强电场和匀强磁场区域,电场强度大小为E,磁感应强度大小为B1,方向如图.虚线PQMN之间存在着水平向右的匀强磁场,磁感应强度大小为B2(图中未画出).有一块折成直角的硬质塑料板abc(不带电,宽度很窄,厚度不计)放置在PQMN之间(截面图如图),ac两点恰在分别位于PQMN上,ab=bc=Lα= 45°.现使粒子能沿图中虚线O2O3进入PQMN之间的区域.

(1) 求加速电压U1

(2) 假设粒子与硬质塑料板相碰后,速度大小不变,方向变化遵守光的反射定律.粒子在PQMN之间的区域中运动的时间和路程分别是多少?

(1)粒子源发出的粒子,进入加速电场被加速,速度为v0,根据能的转化和守恒定律得:                       (2分)

要使粒子能沿图中虚线O2O3进入PQMN之间的区域,则粒子所受到向上的洛伦兹力与向下的电场力大小相等,得到         (2分)

将②式代入①式,得             (1分)

(2)粒子从O3以速度v0进入PQMN之间的区域,先做匀速直线运动,打到ab板上,以大小为v0的速度垂直于磁场方向运动.粒子将以半径R在垂直于磁场的平面内作匀速圆周运动,转动一周后打到ab板的下部.由于不计板的厚度,所以质子从第一次打到ab板到第二次打到ab板后运动的时间为粒子在磁场运动一周的时间,即一个周期T

和运动学公式,得           (2分)

粒子在磁场中共碰到2块板,做圆周运动所需的时间为       (2分)

粒子进入磁场中,在v0方向的总位移s=2Lsin45°,时间为     (2分)

t=t1+t2=                       (2分)

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32、如图所示,有位于竖直平面上的半径为R的圆形光滑绝缘轨道,其上半部分处于竖直向下、场强为E的匀强电场中,下半部分处于水平向里的匀强磁场中;质量为m,带正电为q的小球,从轨道的水平直径的M端由静止释放,若小球在某一次通过最低点时对轨道的压力为零,求:

(1)磁感强度B的大小。

(2)小球对轨道最低点的最大压力。

(3)若要小球在圆形轨道内作完整的圆周运动,小球从轨道的水平直径的M端下滑的最小速度。

解:(1)小球在轨道上来回运动时受重力、支持力、洛伦兹力,但只有重力做功,因此小球的机械能守恒。从M到最低点有     在最低点有   即  联解(1)(2)得 

(2)小球从M到N以及在轨道上来回运动时受重力、支持力、洛伦兹力,但总只有重力做功,因此小球的机械能始终守恒。从N到最低点时对轨道最低点的有最大压力。

在最低点有        联解(1)(3)得N2=6mg 

(3)要小球在圆形轨道内作完整的圆周运动,此时对圆形轨道的最高点压力为零,

设小球从轨道的水平直径的M端下滑的最小速度为v0,在最高点速度为v1。

从M→轨道的最高点,据动能定理:

  在圆形轨道的最高点:  联解(4)(5)得 

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20、(14分)设集合W由满足下列两个条件的数列构成:

 ①;②存在实数M,使。(n为正整数)

(Ⅰ)在只有5项的有限数列中,其中=3,;试判断数列是否为集合W中的元素;

(Ⅱ)设是各项为正数的等比数列,是其前项和,,试证明,并写出的取值范围;

(Ⅲ)设数列,对于满足条件的M的最小值M0,都有()。

求证:数列单调递增。

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19、(13分)在直角坐标系中,点到F1、F2的距离之和是4,点的轨迹轴的负半轴交于点,不过点的直线与轨迹交于不同的两点

(1)求轨迹的方程;

(2)当时,求的关系,并证明直线过定点.

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18、(13分)已知函数

(Ⅰ)当时,求函数f(x)的单调区间;

(Ⅱ)若函数f(x)在[1,e]上的最小值是,求的值.

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17、(14分)某工厂师徒二人各加工相同型号的零件2个,是否加工出精品均互不影响。已知师父加工一个零件是精品的概率为,师徒二人各加工2个零件都是精品的概率为

(Ⅰ)求徒弟加工2个零件都是精品的概率;

(Ⅱ)求徒弟加工该零件的精品数多于师父的概率;

(Ⅲ)设师徒二人加工出的4个零件中精品个数为,求的分布列与均值

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