金太阳十堰市2022年高三年级元月调研考试(22-11-232C)物理答案

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14.(1【解析】(1)设离子的质量为m、电荷量为q,从边界PQ射出的速度大小为v的离子,设其运动半径为R1,运动轨迹恰好与MN相切,运动轨迹如图中圆弧1所示。设MP的长度为L,根据洛伦兹力提供向心力得B=(2分)根据几何关系得L sin a=R,-R sin a(1分)解得L=kB(1分)M2°kOR1O从边界MP射出的离子,速度最大时离子运动轨迹恰好与MN相切,设其运动半径为R2,运动轨迹如图中圆弧2所示,根据洛伦兹力提供向心力得numBR,(2分)根据几何关系得MP的长度为sin+R2(1分)解得vn=(1分

6cC【解析】设虚线y=x与x轴之间的夹角为6,则tan=个%2,解得6=30°,粒子在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦弦力提供向心力得qB=mR,所以粒子√3L做匀速圆周运动的轨迹半径为R=根据几何gB 2关系可得,A到虚线的距离为一。。当粒子的速度方向沿y轴负方向时,粒子运动轨迹如图甲所示,根据几何关系可得粒子在磁场中运动转过的最小圆心角为60°故粒子在磁场中运动的最短时间为:=百67,过A点作磁场边界线的平行线AB',其中A、B'间距离等于√3L√3L以AB'的中点O’为圆心,以R==为半径的圆弧为粒子在磁场中运动时间最长的轨迹,如图乙所示,粒子初速度方向与y轴负方向夹角为30°,粒子射出磁场时速度方向与y轴负方向的夹角为30°,粒子轨迹对应的圆心角为360°-60°=300°,粒子在磁场中运动的最长时间300°为t2=0T=6T,则粒子在磁场中运动的最短时间与最长时间之比为=5,C正确…z……