2023届专题03英语答案

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5.C【考查点】本题考查牛顿第二定律、连接体及动态平衡问题。【解析】小滑块从A到B缓慢移动过程中，始终受力平衡，对小滑块受力分析如图1所示，根据平行四边形定则可得推力F=mgsin0,凹槽对滑块的支持力F、=mgcos0,滑块上移时夹角0从零逐渐增大至90°，由数学知识可知推力F一直增大，凹槽对滑块的支持力F、一直减小，A、B错误；滑块和凹槽系统始终处于平衡状态，对整体受力分析如图2所示，由平行四边形定则可得地面对凹槽的支持力N,=G-Fsin0=G-mgsin'0,墙面对凹槽的压力N,=Fcos0=mgsin6cos0=2 mgsin20,随着滑块缓慢由A到B,夹角9从零逐渐增大至90°，由三角函数知识可知水平地面对凹槽的支持力N,逐渐减小，墙面对凹槽的压力N2先增大后减小，C正确，D错误。mg】777777777777777图1图2

13.(13分)(1)m四mi(2)B2=方向垂直x0y平面向里S=T,2(3)B,'=mw1m0B=grS2=2(T-2)r32qrgraS=(T-2)r【考查点】本题考查带电粒子在磁场中的运动。【解析】(1)要使得带电粒子流经过磁场后都汇聚到坐标原点0，根据磁聚焦原理，需要满足粒子做匀速圆周运动的半径与圆形磁场区域的半径相等。设粒子做匀速圆周运动的半径为R,,则有R1=r,①(1分)根据粒子做匀速圆周运动所需向心力由洛伦兹力提供，则有qB,=m②(1分)RA(0,r)联立①②解得B,=m"③(1分)(2)在磁场B1中汇聚到0点的带电粒子进入磁场B2后，射出后变为宽度为22的平行粒子束，此为磁聚焦的逆过程（磁控束），粒子运动轨迹如图1中轨迹，则可知需要的区域面C(0,-r2积最小的匀强磁场应为以出射的粒子流的宽度为直径的圆形区域磁场，如图1中x轴下方圆形区域，设粒子做匀速圆周运动的半径为R2,需要的最小圆形磁场区域半径为2'，则1有R2=T2'=T2④(1分)图1粒子做匀速圆周运动所需向心力等于洛伦兹力，则有8,=m产⑤(1分)联立④⑤解得B,=m⑥(1分)qr2带正电粒子在磁场B2中做逆时针匀速圆周运动，由左手定则判断，磁感应强度B,的方向垂直xOy平面向里，该磁场区域的面积S=Tr22=Tr,2⑦(1分)(3)进人区域I的粒子经磁聚焦由O点进入区域Ⅳ经磁控束后离开磁场；同理，进入区域Ⅱ的粒子经磁聚焦由0点进入区域Ⅲ经磁控束后离开磁场，则可知在区域I和区域Ⅱ中的圆形磁场区域半径为，3，粒子做匀速圆周运动的半径也为3，同理，在区域Ⅲ和区域V中的圆形磁场区域半径为「4，粒子做匀速圆周运动的半径也为t4,如图2所示。各区域中的靠近x轴的人圆弧为最小区域磁场边界，靠近y轴的一圆弧为入射或出射时离x轴距离最远的粒子运动轨迹，则各区域需要的磁场区域最小面积为两个圆弧围成的区域面积图2设区域I中磁场的磁感应强度为B',则有gB,'=m”⑧(1分)，解得B,'=mm⑨(1分)qr3设区域Ⅲ中磁场的磁感应强度为B,则有gB,=m”①(1分)，解得B,=m”①(1分)10gra区域Ⅱ中匀强磁场区域的面积S,=2(m,-7,)-之（-2)，20(1分)1214区域V中匀强磁场区域的面积S,=2(4mr)=宁(-2).0(1分)[答案仅供参考]21