(2)α粒子在D形盒内做圆周运动，轨道半径达到最大时被引出，具有最大动能。设此时的速度为v，有

……………………2分

解得： ……………………2分

设α粒子的最大动能为Ek，则

Ek=  ……………………2分

解得：Ek=  ……………………2分

设交变电压的周期为T、频率为f，为保证粒子每次经过狭缝都被加速，带电粒子在磁场中运动一周的时间应等于交变电压的周期(在狭缝的时间极短忽略不计)，则

，

解得：T= ……………………1分

……………………1分

(3)离子经电场第1次加速后，以速度 进入D2盒，设轨道半径为r1

离子经第2次电场加速后，以速度v2进入D1盒，设轨道半径为r2

轨道半径：

………

离子第n次由D1盒进入D2盒，离子已经过(2n-1)次电场加速，以速度 进入D2盒，由动能定理：

轨道半径： ……………………1分

离子经第n+1次由D1盒进入D2盒，离子已经过2n次电场加速，以速度v2n进入D1盒，由动能定理：

轨道半径： ……1分

则 =2  …………1分(如图所示)

=2(   ……………………1分

24.(20分)

(1)设物体滑到P端时速度大小为 ，物体从A端运动到P端的过程中，机械能守恒

…………………………1分

解得： …………………………1分

设物体滑到P端时受支持力为N，根据牛顿第二定律

…………………………1分

解得：N=3mg…………………………1分

设物体滑到P端时对轨道压力为F，根据牛顿第三定律

F = N =3mg…………………………1分

(2)物体到达C端以后受滑动摩擦力，向左做初速度为零的匀加速运动，设向左运动

距离为x时物体与皮带速度相同，设物体受到的摩擦力为f，则

fx= ………………………1分

物体从皮带的P端滑到C端摩擦力做功

-fL=0- ………………………1分

………………………1分

解得：x= ………………………1分

即物体在皮带上向左先做匀加速运动一半皮带长度后，与皮带同速向左运动，即再次到达P点时速度大小是v= ………………………2分

根据机械能守恒定律，设在斜面上上升的高度H，则

mgH=

解得H= ……………………2分

说明：其他方法答案正确均得分。

(3)设电场强度为E，在无磁场物体从A端运动到C端的过程中，根据动能定理有

……………………1分

解得E= ……………………1分

在有磁场情况下物体从P端运动到C端的过程中，设任意时刻物体速度为v，取一段极短的含此时刻的时间 ，设在此时间段内的速度改变量为 (取水平向右为正方向)，根据牛顿第二定律，有

……………………1分

两边同时乘以 再对两边求和

……………………1分

而   ……………………1分

而 ，

则 ……………………1分

以上结果代入上式，得

化简得    t= ……………………1分

高三二模理综物理试卷就分享到这里了，希望对大家二模考试有所帮助!

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