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2023年普通高等学校招生全国统一考试信息模拟测试卷(新高考)(五)物理.试卷答案
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20.(11分)如图所示是一种质谱仪的分析装置,此质谱仪由以下几部分构成:粒子源、环形加速器、磁分析器、收集板。环形加速器的圆心角为90^,,沿半径为R的中心圆弧线有大小恒定、方向如图中箭头所示的电场,可对从入口S进入加速器的带电粒子进行加速,带电粒子进入加速器的初速度可忽略不计。在环形加速器内设计能使加速粒子沿中心弧线做圆周运动的垂直纸面向外的磁场。加速粒子从P点垂直边界射出后从Q点垂直边界进入磁分析器,经磁分析器后垂直分析器的右侧边界射出,已知磁分析器中偏转磁场的圆心角为60^,,磁感应强度为B0,,方向垂直纸面向外,点到偏转磁场圆心O2的距离为L。已知粒子的带电量为,质量为m,,不考虑带电粒子间的相互作用及重力。(1)求加速器的中心圆弧线上电场强度E的大小;(2)设环形加速器中圆弧线上某点到圆心O1连线与SO1的夹角为θ,,求圆弧线上各点磁场磁感应强度B的大小与对应θ的关系;(3)若粒子出P点时存在垂直加速电场且平行纸面的微小速度,且沿电场方向的速度分量保持不变,所有粒子可近似看成从出射口P点以小发散角出射,则要使所有粒子经过磁分析器后汇聚于同一点,求磁分析器左边界到粒子出口P点的距离Lpo;(4)在第三问的汇聚点处平行于磁分析器右侧边界安放收集板,粒子打到收集板后被收集板吸收,若已知单位时间有n个带电粒子打到收集板上,求粒子在垂直板方向对收集板冲击力F的大小。
2023年普通高等学校招生全国统一考试信息模拟测试卷(新高考)(五)物理.第一部分
3.3.两个等量异种点电荷水平放置,电场线的分布如图甲所示,1是两电荷连线的垂直平分线;不场线分分带带电的导体平板2竖直放置,带正电的点电荷置于平板右侧的中垂线上,两者间的电场线分布如图乙所示,规定无限远处电势为0,下列说法正确的是A.甲图中,电场线与1垂直,且1的电势大于0B.乙图中,电场线与2不一定垂直,平板2属于感应起电C.甲图中,a点场强小于b点场强,a点的电势高于b点的电势D.乙图中,平行板2内部的c点的电势为0,场强不为0
2023年普通高等学校招生全国统一考试信息模拟测试卷(新高考)(五)物理.第二部分（待更新）
15.(18分)如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道bc与水平面ab相切于b点,在圆弧轨道最低点b静止放置物块A、B(均可看作质点),A、B的质量分别为m、2m。A、B间有少量炸药(质量可忽略),某时刻引爆炸药,A、B迅速分开,分开后B以大小为v0的速度水平向右冲上圆弧轨道,经一段时间再次回到b点后继续向左运动,并在A停止运动时间t0后与A发生第一次碰撞。已知A与B之间的所有碰撞均为弹性碰撞,B与水平面ab间没有摩擦,A与水平面ab间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g,炸药爆炸释放的能量转化为两物块A、B总机械能的效率n=50%。,求:(1)炸药爆炸释放的能量E;(2)第一次碰撞前,物块B在圆弧轨道上运动的时间t;(3)A与B第n次碰撞后到第n+1次碰撞前A运动的位移大小。
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