A. B.
C. D.
4. 如图为一个几何体的三视图,尺寸如图,则该几何体的表面积为(不考虑接触点)
A. B. C. D.
3. 设计一个计算的算法.图中给出了程序
2. 若复数是纯虚数,则实数的值为
A.1 B. 或1 C. D. 或3
1. 某学校有教师人,其中高级教师人,中级教师人,初级教师人. 现按职称分层抽样选出名教师参加教工代表大会,则选出的高、中、初级教师的人数分别为
A. B. C. D.
55、如图所示,一个质量,电荷量的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场,偏转电场的电压。金属板长,两板间距。求:
⑴微粒进入偏转电场时的速度大小;
⑵微粒射出偏转电场时的偏转角;
⑶若该匀强磁场的宽度,为使微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度至少多大?
54、地球周围存在磁场,由太空射来的带电粒子在此磁场中的运动称为磁漂移,以下是描述的一种假设的磁漂移运动,在某真空区域有一带正电的粒子(重力不计)在x=0,y=0处沿y方向以速度v0运动,空间存在垂直纸面的匀强磁场,在y>0的区域中,磁感应强度为B1,在y<0的区域中,磁感应强度为B2,且B1 与B2的方向相同,B1<B2,粒子在磁场区域内沿x方向作磁漂移运动,如图所示.
(1)问:磁感应强度B1与B2的方向如何?
(2)把粒子出发点x = 0处作为第0次通过x轴,求至第2次过x轴的过程中,在x轴方向的平均速度v与v0之比.
(3)若把粒子出发点x = 0处作为第0次通过x轴,求至第n次过x轴的过程中,在x轴方向的平均速度v与v0之比.(n为奇数)
解:(1)磁感应强度B1与B2的方向垂直纸面向外.(2分)
(2)设带电粒子的电荷量为q,质量为m,在B1 和B2中运动轨道半径分别为r1和r2,周期分别为T1和T2,由
和得
①(1分) ②(1分)
③(1分) ④(1分)
粒子第2次过x轴,沿x轴的位移x = 2(r1-r2) ⑤(1分)
运动的时间 ⑥ (1分)
平均速度 ⑦(1分)
则由①②③④⑤⑥⑦式得:(1分)
(3)粒子第n次过x轴的位移x = ⑧(1分)
经过的时间 ⑨ (1分)
联立⑦⑧⑨式解得: ⑩ (2分)
53、如图所示,一个内外半径均可看作R=、光滑绝缘且竖直放置的细圆管,处于水平方向的匀强电场和匀强磁场内,电场与管道平面平行向左,磁场垂直管道平面向里。一个带正电的小球置于细圆管内,其所受电场力是重力的倍,现在最高点P给该小球一水平向左的初速,恰好使小球在细圆管内做完整的圆周运动。
(1)求初速度;
(2)在整个运动过程中,小球的最大速度多大?
(3)如果在最高点P时,小球对轨道的压力是重力的0.6倍,则小球运动到最低点时,它对轨道的压力是其重力的多少倍?
设小球的质量为m。小球受到三个力的作用,重力和电场力的合力为2mg,方向左下与水平方向成,因为洛伦兹力不做功,故小球在合力方向上的M、N两点速度分别最大和最小。小球恰好做完整的圆周运动,说明在N点速度为零。
(1) (2分) (1分)
(2)在M点速度最大: (3分)
(1分)
(3)小球在最低点时的速度是 (1分) (1分)
在最高点小球受到轨道的压力如果向下: (1分)
在最低点小球受到轨道的压力以向上为正方向, (1分)
(1分)
在最高点小球受到轨道的压力如果向上: (1分)
在最低点小球受到轨道的压力以向上为正方向, (1分)
(1分)
52、如图所示,在直角坐标系的原点O处有一放射源,向四周均匀发射速度大小相等、方向都平行于纸面的带电粒子。在放射源右边有一很薄的挡板,挡板与xoy平面交线的两端M、N与原点O正好构成等腰直角三角形。已知带电粒子的质量为m,带电量为q,速度为υ,MN的长度为L。
(1)若在y轴右侧加一平行于x轴的匀强电场,要使y轴右侧所有运动的粒子都能打到挡板MN上,则电场强度E0的最小值为多大?在电场强度为E0时,打到板上的粒子动能为多大?
(2)若在整个空间加一方向垂直纸面向里的匀强磁场,要使板右侧的MN连线上都有粒子打到,磁场的磁感应强度不能超过多少(用m、υ、q、L表示)?若满足此条件,放射源O向外发射出的所有带电粒子中有几分之几能打在板的左边?
解:⑴由题意知,要使y轴右侧所有运动粒子都能打在MN板上,其临界条件为:沿y轴方向运动的粒子作类平抛运动,且落在M或N点。
M O′=L=υt ①
a= ②
OO′=L =at2 ③
解①②③式得
E0= ④
由动能定理知
qE0×L =Ek- ⑤
解④⑤式得
Ek= ⑥
⑵由题意知,要使板右侧的MN连线上都有粒子打到,粒子轨迹直径的最小值为MN板的长度L。
R0=L= ⑦
B0= ⑧
放射源O发射出的粒子中,打在MN板上的粒子的临界径迹如图所示。
∵OM=ON,且OM⊥ON
∴OO1⊥OO2
∴υ1⊥υ2
∴放射源O放射出的所有粒子中只有打在MN板的左侧。
评分标准:①②③④⑤⑥各1分,⑦⑧各2分,第2问的第二部分的文字叙述正确得2分。
51、如图所示,第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B1,E的大小为0.5×103V/m, B1大小为0.5T;第一象限的某个矩形区域内,有方向垂直纸面向里的匀强磁场B2,磁场的下边界与x轴重合.一质量m=1×10-14kg、电荷量q=1×10-10C的带正电微粒以某一速度v沿与y轴正方向成60°角从M点沿直线运动,经P点进入处于第一象限内的磁场B2区域。一段时间后,微粒经过y轴上的N点并与y轴正方向成60°角的方向飞出,M点的坐标为(0,-10),N点的坐标为(0,30).不计粒子重力,g取10m/s2.
(1)请分析判断匀强电场E的方向并求微粒运动速度的v大小;
(2)匀强磁场B2的大小为多大?;
(3) B2磁场区域的最小面积为多少?
(1)带正电微粒在第四象限作匀速直线运动
E的方向垂直于MP与y轴负方向成300角
(2)微粒在第一象限运动轨迹如图示
OP=OMtan600=(m)
由几何关系
解得 (m)
B2=T
Smin==(m2)
50、如图甲所示,在边界MN左侧存在斜方向的匀强电场E1,在MN的右侧有竖直向上、场强大小为E2=0.4N/C的匀强电场,还有垂直纸面向内的匀强磁场B(图甲中未画出)和水平向右的匀强电场E3(图甲中未画出),B和E3随时间变化的情况如图乙所示,P1P2为距MN边界2.28m的竖直墙壁,现有一带正电微粒质量为4×10-7kg,电量为1×10-5C,从左侧电场中距MN边界m的A处无初速释放后,沿直线以1m/s速度垂直MN边界进入右侧场区,设此时刻t=0, 取g =10m/s2.求:
(1)MN左侧匀强电场的电场强度E1(sin37º=0.6);
(2)带电微粒在MN右侧场区中运动了1.5s时的速度;
(3)带电微粒在MN右侧场区中运动多长时间与墙壁碰撞?(≈0.19)
解:(1)设MN左侧匀强电场场强为E1,方向与水平方向夹角为θ.
带电小球受力如右图.
沿水平方向有 qE1cosθ=ma (1分)
沿竖直方向有 qE1sinθ=mg (1分)
对水平方向的匀加速运动有 v2=2as (1分)
代入数据可解得 E1=0.5N/C (1分)
θ=53º (1分)
即E1大小为0.5N/C,方向与水平向右方向夹53º角斜向上.
(2) 带电微粒在MN右侧场区始终满足 qE2=mg (1分)
在0~1s时间内,带电微粒在E3电场中 m/s2 (1分)
带电微粒在1s时的速度大小为 v1=v+at=1+0.1×1=1.1m/s (1分)
在1~1.5s时间内,带电微粒在磁场B中运动,周期为 s(1分)
在1~1.5s时间内,带电微粒在磁场B中正好作半个圆周运动.所以带电微粒在MN右侧场区中运动了1.5s时的速度大小为1.1m/s, 方向水平向左. (1分)
(3)在0s~1s时间内带电微粒前进距离 s1= vt+at2=1×1+×0.1×12=1.05m
带电微粒在磁场B中作圆周运动的半径 m (1分)
因为r+s1<2.28m,所以在1s~2s时间内带电微粒未碰及墙壁.
在2s~3s时间内带电微粒作匀加速运动,加速度仍为 a=0.1m/s2 ,
在3s内带电微粒共前进距离
s3=m (1分)
在3s时带电微粒的速度大小为 m/s
在3s~4s时间内带电微粒在磁场B中作圆周运动的半径
m=0.19m (1分)
因为r3+s3>2.28m,所以在4s时间内带电微粒碰及墙壁.
带电微粒在3s以后运动情况如右图,其中 d=2.28-2.2=0.08m (1分)
sinθ= , θ=30º (1分)
所以,带电微粒作圆周运动的时间为
s (1分)
带电微粒与墙壁碰撞的时间为 t总=3+=s (1分)
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