物理电磁大题.docVIP

24．（14分） 如图所示，一足够长的固定斜面与水平方向的夹角为θ=37°，物体B与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5。将物体A以初速度v0从斜面顶端水平抛出的同时，物体B在斜面上距顶端L= 16．5 m处由静止释放，经历时间t，物体A第一次落到斜面上时，恰与物体B相碰，已知sin37°= 0．6，cos37°= 0．8，g=10m/s2，不计空气阻力，两物体都可视为质点。求：v0和t的大小。 25．（1 8分） 真空中有如图l装置，水平放置的金属板A、B中间开有小孔，小孔的连线沿竖直放置的金属板C、D的中间线，一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（初速不计、重力不计）P进入A、B间被加速后，再进入金属板C、D间的偏转电场偏转，并恰能从D板下边缘射出。已知金属板A、B间电势差为UAB=+U0，C、D板长度均为L，C、D板间距为。在金属板C、D下方有如图l所示的、有上边界的、范围足够大的匀强磁场，该磁场上边界与金属板C、D下端重合，其磁感应强度随时间变化的图象如图2，图2中的B0为已知，但其变化周期T未知，忽略偏转电场的边界效应。 （1）求金属板C、D间的电势差UCD； （2）求粒子刚进入磁场时的速度； （3）已知垂直纸面向里的磁场方向为正方向，该粒子在图2中t=时刻进入磁场，并在t=T0时刻的速度方向恰好水平，求该粒子从射入磁场到离开磁场的总时间t总。 24、（14分） 对B有 （4分） 对A有 （三式中，任意两个对的，各给4分） 联立式解得：，t = 1.5 s （1分） v0 = 10 m/s（1分） 25、（18分） （1）设粒子进入偏转电场瞬间的速度为v0，对粒子加速过程由动能定理： 得到 （2分） 进入偏转电场中，水平位移 （1分） 其中加速度 （式中d = ） （1分） 竖直位移与时间关系 （1分） 又依题意“恰能从D板下边缘射出”： （1分） 解得: （1分） （2）设粒子进入磁场时的速度为v，对粒子的偏转过程有 （2分） 解得： （1分） 设粒子由k点离开电场时偏转角为θ，则 或者或者 解得 （2分） （3）粒子在磁场中做圆周运动轨迹如图所示，周期为： （1分） 粒子从k进入磁场沿逆时针方向运动,由“并在时刻的速度方向恰好水平”知，轨迹对应的圆心角为，此过程对应的运动时间为，到达了e点；接着磁场反向，在内粒子沿顺时针方向运动半周到达f点；此时磁场再反向，粒子在内沿逆时针方向运动到g点；接着在内运动到h点；再接着在内运动到i点；最后经离开磁场。 则该粒子从射入磁场到离开磁场的总时间为 （4分） 即 （1分）23.（18分）如图所示的坐标系中，第四象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度。现有一比荷为的正离子以某一速度从O点沿与x轴成角的方向射入磁场，，离子通过磁场后刚好从A点射出，。（不计离子重力） （1）求离子进入磁场B0的速度的大小。 （2）当离子第一次经x轴从A点进入第一象限时，在第一象限内加一方向与离子速度 ?方向相反的匀强电场，电场强度。求离子从第一次经x轴到第三次经x所用的时间。 （3）若离子从O点进入磁场B0后，到达A点前某时刻后的一段时间在第四象限再加个同方向的匀强磁场，使离子做完整的圆周运动，求所加磁场感应强度的最小值。 17．（10分）如图所示，两平行金属板A、B长度为l，直流电源能提供的最大电压为U，位于极板左侧中央的粒子源可以沿水平方向向右连续发射质量为m、电荷量为－q、重力不计的带电粒子，射入板间的粒子速度均为。在极板右侧有一个垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，分布在环带区域中，该环带的内外圆的圆心与两板问的中心重合于O点，环带的内圆半径为R1。当变阻器滑动触头滑至b点时，带电粒子恰能从右侧极板边缘射向右侧磁场。 （1）问从板间右侧射出的粒子速度的最大值是多少? （2）若粒子射出电场时，速度的反向延长线与所在直线交于点，试证明点与极板右端边缘的水平距离x＝，即与O重合，所有粒子都好像从两板的中心射出一样；