2019年(全国1卷)逐题仿真练题号24253334考点带电粒子在复合场中的运动用动量和能量观点处理多过程问题热力学定律和打气问题机械波和光24
(12分)(2019·山东威海市5月模拟)如图1所示,位于第一象限内半径为R的圆形磁场与两坐标轴分别相切于P、Q两点,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B,第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E
Q点有一粒子源,可在xOy平面内向各个方向发射速率均为v的带正电粒子,其中沿x轴正方向射入磁场的粒子恰好从P点射出磁场.不计重力及粒子之间的相互作用.图1(1)求带电粒子的比荷;(2)若AQ弧长等于六分之一圆弧,求从磁场边界上A点射出的粒子,由Q点至第2次穿出磁场所经历的时间.答案(1)(2)+解析(1)由几何关系得:粒子做圆周运动的半径r=R根据洛伦兹力提供向心力可得:qvB=m解得:=(2)由于粒子轨迹半径和圆半径相等,则无论粒子沿哪个方向射入磁场,从磁场中射出时速度方向均沿y轴负方向;若AQ弧长等于六分之一圆弧,粒子的运动轨迹如图所示:粒子在磁场中运动周期:T=粒子在QA段运动时间:t1=无场区AB段距离:x=R-Rcos30°粒子在AB段运动时间:t2=粒子在电场中运动时,由牛顿第二定律得:qE=ma在电场中运动时间:t3=2粒子在AC段运动时间:t4=总时间:t=t1+t2+t3+t4代入数据得:t=+
(20分)(2019·湖南怀化市第三次模拟)如图2所示,倾角θ=37°的光滑固定斜面上放有A、B、C三个质量均为m的物块(均可视为质点),A固定,C与斜面底端处的挡板接触,B与C通过轻弹簧相连且均处于静止状态,A、B间的距离为d
现由静止释放A,一段时间后A与B发生碰撞,重力加速度大小为g,取sin37°=0
6,cos37°=0
(B与C始终未接触,弹簧始终在弹性限度内)图2(1)求A与B碰撞前瞬