模拟分.docVIP

（海淀零模）23．（18分）如图11所示，是电视显像管工作原理图。炽热的金属丝发射出电子，在金属丝k和金属板M之间加一电压U，使电子在真空中加速后，从金属板的小孔C穿出，进入有界abcd矩形匀强磁场，经匀强磁场射出后，打在荧光屏上，荧光屏被电子束撞击而发光。已知电子的比荷C/kg，匀强磁场的磁感应强度B=1.0×10-4T，磁场的长度l=12cm，磁场的右边界距离荧光屏L=15cm。加速电压U=20V时，电子恰好从有界匀强磁场的右下角c点飞出。不计电子间的相互作用及重力影响。求： （1）电子射入磁场时的速度大小； （2）电子在磁场中运动的轨道半径； （3）电子打在荧光屏上的亮点与荧光屏中心O点的距离。 23．（18分） （1）设电子到达金属板C时的速度为v，根据动能定理 eU=………………………………3分 v==2.7×106m/s…………………2分 电子离开C后做匀速直线运动，所以电子射入磁场时的速度大小等于2.7×106m/s。 （2）设电子在磁场中运动的轨道半径为R，根据牛顿运动定律 evB=m………………………………3分 R==15cm…………………………2分 （3）如图所示，设电子打在荧光屏上的A点，距离中心O电位x，磁场一半的宽度为x1，电子在磁场中的偏转角为θ，由图所示几何知识可知， x1=R-=6cm………………………………3分 x=x1+Ltanθ…………………………………………2分 tanθ=………………………………………2分 x=6+15×=26cm……………………………1分 （东城零模）23．（18分）如图11所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域Ⅰ、Ⅱ中，A2A4与A1A3的夹角为60o。一质量为m、带电量为+q的粒子以某一速度从Ⅰ区的边缘点A1处沿与A1A3成30o角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入Ⅱ区，最后再从A4处射出磁场。已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t， 求：（1）画出粒子在磁场Ⅰ和Ⅱ中的运动轨迹； （2）粒子在磁场Ⅰ和Ⅱ中的轨道半径r1和r2比值； （3）Ⅰ区和Ⅱ区中磁感应强度的大小（忽略粒子重力）。 23．（18分） （1）4分（两部分图分别给2分）， （2）设粒子的入射速度为v，已知粒子带正电，故它在磁场中先顺时针做圆周运动，再逆时针做圆周运动，最后从A4点射出，用B1、B2、R1、R2、T1、T2分别表示在磁场Ⅰ区Ⅱ磁感应强度、轨道半径和周期　(没有设符号的，在图中标记也可以) 设圆形区域的半径为r，如答图所示，已知带电粒子过圆心且垂直A2A4进入Ⅱ区磁场，连接A1A2，△A1OA2为等边三角形，A2为带电粒子在区Ⅰ磁场中运动轨迹的圆心，其半径 （2分） 在Ⅱ区磁场中运动的半径 R2=r/2； （2分） 即：R1/R2 =2：1 （1分） 　（3）　　　　　　　　 ①（ 1分） 　　　　　　 ②（ 1分） 　　　　 ③（1分） 　　　　　④（ 1分） 圆心角，带电粒子在Ⅰ区磁场中运动的时间为　 （1分） 在Ⅱ区磁场中运动时间为　 （1分） 带电粒子从射入到射出磁场所用的总时间　（1分） 由以上各式可得 　　　　 （1分） （1分） （丰台零模）23.（18分） 如图是磁流体发电工作原理示意图。发电通道是个长方体，其中空部分的长、高、宽分别为、、，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可略的导体电极，这两个电极与负载电阻相连。发电通道处于匀强磁场里，磁感应强度为B，方向如图。发电通道内有电阻率为的高温等离子电离气体沿导管高速向右流动，运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势。发电通道两端必须保持一定压强差，使得电离气体以不变的流速通过发电通道。不计电离气体所受的摩擦阻力。根据提供的信息完成下列问题： （1）判断发电机导体电极的正负极，求发电机的电动势E； （2）发电通道两端的压强差； （3）若负载电阻R阻值可以改变，当R减小时，电路中的电流会增大；但当R减小到R 0时，电流达到最大值(饱和值)Im；当R继续减小时，电流就不再增大，而保持不变。设变化过程中，发电通道内电离气体的电阻率保持不变。求R 0和Im。 23. （18分） 解：（1）（4分）发电机上导体电极为正极、下导体电极为负极。 （2分） 电机的电动势 ① （2分） （2）（10分）外电路闭合后： ②（2分） 发电通道内电离气体的等效电阻