江苏省徐州市2009届高考打靶卷.doc

1、- 1 -江苏省徐州市 2009 届高考打靶卷物理一、单项选择题：本题共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分每小题只有一个选项符合题意1对下列公式理解正确的是 A由公式 tva知，物体的加速度等于速度的变化率B由公式 qFE知，场强 E 的大小与试探电荷的电量 q 成正比C由公式 URI知，导体的电阻与通过导体的电流强度 I 成反比D由公式 F=ma 知，一定质量的物体所受合外力由运动加速度 a 决定2如图所示是一个简单的磁控防盗报警装置门的上沿嵌入一小块永磁体 M，门框内相对的位置嵌入干簧管 H，并且将干簧管接入图示的电路睡觉前连接好电路，当盗贼开门时，蜂鸣器就会叫起来以下关于此报警装置

2、工作原理的说法正确的是 A开门时，干簧管 H 处于接通状态，图中 A 端处于高电位B关门时，干簧管 H 处于接通状态，图中 A 端处于低电位C关门时，干簧管 H 处于接通状态，图中 A 端处于高电位D开门时，干簧管 H 处于接通状态，图中 A 端处于低电位3真空中相距为 3a 的两个点电荷 M、N ，分别固定于 x 轴上x1=0 和 x2=3a 的两点上，在它们连线上各点场强随 x 变化关系如图所示，以下判断正确的是 A点电荷 M、N 一定为同种电荷B点电荷 M、N 一定为异种电荷C点电荷 M、 N 所带电荷量的绝对值之比为 2:1 Dx=2a 处的电势一定为零4如图，在水平板的左端有一固定挡

3、板，挡板上连接一轻质弹簧。紧贴弹簧放一质量为 m的滑块，此时弹簧处于自然长度。已知滑块与板的动摩擦因数为 3，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现将板的右端缓慢抬起（板与水平面的夹角为 ） ，直到板竖直，此过程中弹簧弹力的大小 F 随夹角 的变化关系可能是 5如图所示，质量均为 1kg 的两个物体 A、B 放在水平地面上相距 7m，它们与水平地面的动摩擦因数均为 =0.2现使它们分别以初速度 vA=6m/s 和 vB=2m/s 同时相向运动，不计物体的大小，g 取 10m/s2则 FFFA B C D0 0 0 0263mg632gmgg663322121m11mA- 2 -CBAPA它们经过( 3

4、)s 相遇B它们经过 42s 相遇C它们在距离物体 A 出发点 5.25m 处相遇D它们在距离物体 A 出发点 6m 处相遇二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分每小题有多个选项符合题意全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，错选或不答的得 0 分 6如图所示的电路中，L 为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D 1、D 2 是两个完全相同的电灯，E 是内阻不计的电源t=0 时刻，闭合开关 S，经过一段时间后，电路达到稳定，t1 时刻断开开关 S规定以电路稳定时流过电灯 D1、D 2 的电流方向为正，分别用 I1、I 2 表示流过电灯 D1 和 D2 中的电流，

5、则以下各图中能定性描述 I 随时间 t 变化关系的是 7如图所示，A 为静止于地球赤道上的物体，B 为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，C 为绕地球做圆周运动的卫星， P 为 B、 C 两卫星轨道的交点已知 A、B 、C 绕地心运动的周期都相同，则 A相对于地心，卫星 C 的运行速度大于物体 A 的速度B相对于地心，卫星 C 的运行速度等于物体 A 的速度C卫星 B 在 P 点的加速度大小大于卫星 C 在该点加速度D卫星B 在P点的加速度大小等于卫星C在该点加速度大小8如图所示，电源电动势为 E，内电阻为 r，两电表均可看作是理想电表闭合开关，使滑动变阻器的触片由右端向左滑动，在此过程中 A小灯泡

6、L1、 L2 均变暗B小灯泡 L1 变暗，L 2 变亮C电流表 A 的读数变小，电压表 V 的读数变大D电流表 A 的读数变大，电压表 V 的读数变小9如图所示，a、b 的质量均为 m，a 从倾角为 45的光滑固定斜面顶端以初速度 v0 沿斜面下滑，b 从斜面顶端以初速度 v0 平抛，不计空气阻力，则 A落地前的瞬间二者速率相同Ba、b 都做匀变速运动C整个运动过程重力的平均功率可能相同D落地前瞬间 b 球重力的功率一定大于 a 球重力的功率三、简答题：本题分必做题(第 10、11 题)和选做题( 第 12 题)两部分，共计 42 分请将解答填在答题纸上相应的位置tI1O tI1O tI2O

7、tI2Ot1t1 t1 t1A B C DL D1D2SEA BvA vB- 3 -10某实验小组利用如图甲所示的实验装置来测量匀加速直线运动的加速度滑块上的左右端各有一个完全一样的遮光板若光线被遮光板遮挡，光电传感器会输出高电平滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光板 1、2 分别经过光电传感器时，通过计算机可以得到如图乙所示的电平随时间变化的图像（1 ）实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，则图乙中的t1、t 2、t 3、t 4 间满足关系 则说明气垫导轨已经水平（2 ）如图丙所示,用游标卡尺测量遮光板的宽度 d= mm 挂上钩码后，将滑块由如图甲所示位置释放，通过光

8、电传感器和计算机得到的图像如图乙所示，若 t1、t 2、t 3、t 4和 d 已知，则遮光板 1 和遮光板 2 在经过光电传感器过程中的平均速度分别为 、 （用已知量的字母表示）（3 ）在（2 ）情况下，滑块运动的加速度 a= （用已知量的字母表示）11某实验小组要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材如下：A待测的干电池（电动势约为 1.5V，内电阻约为 2）B电压表 V1（ 02V，内阻 RV1 =4000）C电压表 V2（ 02V，内阻 RV2 约为 3500）D电流表 A（03A ，内阻 0.1）E电阻箱 R1（09999）F滑动变阻器 R2（0200，lA）G电键和导线若

9、干该小组根据以上实验器材设计了如右图所示的电路来测量电源的电动势和内阻（1 ）请你根据实验电路补充完整主要的实验步骤：a闭合电键 ，记下 V1 的读数 U1，b闭合电键 ，断开电键 ，记下 V1 V2S1S2图丙0 10 200 1 2 3遮光板cmtU0 t1 t2 t3 t4图乙- 4 -（2 ）请你根据以上步骤记录的物理量和已知的物理量写出该干电池的电动势和内阻的表达式：E = r = （3 ）在现有器材的条件下，请你选择合适的实验器材，并设计出另一种测量干电池电动势和内阻的方案，在左下边方框中画出实验电路图 （4 ）如果要求用图像法处理你设计的实验的数据，并能根据图像较直观地求出电动势

10、和内阻，则较适合的函数表达式是 请你在右上边虚框中画出此表达式对应的大致图像12 选做题 (请从 A、B 和 C 三小题中选定两小题作答，并在答题纸上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑如都作答则按 A、B 两小题评分)A(选修模块 33) (12 分)（1 ）以下说法正确的是 A同一种物质不可能呈现晶体和非晶体两种不同的形态B一切自然过程总是沿着熵增大的方向进行C温度降低，水的饱和汽压增大D浸润与不浸润均是分子力作用的表现（2 ）如图所示，一定质量的氢气（可看作理想气体）由状态 A 经状态 B 变化到状态 C设由 A 到 B、由 B 到 C 的过程外界对气体做的功分别为W1、 W2,气体从外界

11、吸收的热量分别为 Q1、Q 2则 AW 1 0，W 20BQ 1 0，Q 20C 12D 12(3) 质量 m=0.1kg 的氢气在某状态下的体积 V=1.9210-4m3，求此时氢气分子的平均间距 （保留一位有效数字已知氢气的摩尔质量 M=2g/mol，阿伏加德罗常数 NA=6.01023mol-1 ）B(选修模块 34)(12 分)有一列简谐横波在介质中沿 x 轴正方向以 v=10m/s的速率传播，某时刻的波形如图所示，该波的周期 T = s，把此时作为零时刻，平衡位置x=1.5m 处的质点 D 的振动方程为 cm。x/my/cm10-100 1.0 2.0 3.0 4.0vD52- 5

12、-设一列火车沿平直的轨道飞快行驶，如图，车厢中央的光源发出了一个闪光，闪光照到了车厢的前壁与后壁，这是两个事件，下列说法正确的是 A车厢内的观察者认为闪光先到达后壁，后到达前壁B车厢内的观察者认为闪光同时到达前壁与后壁C车厢外的观察者认为闪光先到达后壁，后到达前壁D车厢外的观察者认为闪光同时到达前壁与后壁（3 ） 如图所示，在平静的水面下有一点光源 s，点光源到水面的距离为 H，水对该光源发出的单色光的折射率为 n在水面上方可以看到一圆形的透光面，该圆的半径为 该单色光在真空中的波长为 0，该光在水中的波长为 C (选修模块 35)(12 分)（1 ）根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是

13、A氡 的 半 衰 期 为 3.8 天 ， 则 若 取 4 个 氡 原 子 核 ， 经 7. 6 天 后 就 一 定 剩 下 一 个 氡 原 子 核 了B 衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的C 射线一般伴随着 或 射线产生，在这三种射线中， 射线的穿透能力最强，电离能力也最强D发生 衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了 2（2 ）氡核（ 286Rn）发生衰变后变为钋（ 2184Po） ，其衰变方程为_，若氡（ 6Rn）经过一系列衰变后的最终产物为铅（2068Pb） ，则共经过 _次 衰变，_次 衰变（3 ）静止的氡核（ 286n）放出一个速度为 v0 的 粒子，若衰

14、变过程中释放的核能全部转化为 粒子及反冲核的动能，已知原子质量单位为 u，真空中的光速为 c，试求在衰变过程中的质量亏损 （不计相对论修正，在涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计 ）四、计算题：本题共 3 小题，共 47 分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中须明确写出数值和单位13 (15 分)如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨 MN、PQ 固定在同一竖直面上，两导轨间距 d1m，电灯 L 的电阻 R4 ，导轨上放一质量 m1kg 、电阻 r1 的金属杆，长度与金属导轨等宽，与导轨接触良好，导轨的电阻不计，整个装置处于磁感应强

15、度B0.5T 的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向里现用一拉力 F 沿竖直方向拉杆，I2/10-2A2t/sO3.06.09.012.01.0 2.0 3.0 4.0甲 乙SH- 6 -使金属杆由静止开始向上运动，经 3s 上升了 4m 后开始做匀速运动。图乙所示为流过电灯 L 的电流平方随时间变化的 I2-t 图线，取 g=10m/s2求：（1 ） 3s 末金属杆的动能；（2 ） 3s 末安培力的功率；（3 ） 4s 内拉力 F 做的功。14 (16 分)如图所示，质量 mB3.5kg 的物体 B 通过一轻弹簧固连在地面上，弹簧的劲度系数 k=100N/m一轻绳一端与物体 B 连接，绕过无

16、摩擦的两个轻质小定滑轮 O1、O 2 后，另一端与套在光滑直杆顶端的、质量 mA1.6kg 的小球 A 连接已知直杆固定，杆长 L为 0.8m，且与水平面的夹角 =37初始时使小球 A 静止不动，与 A 端相连的绳子保持水平，此时绳子中的张力 F 为 45N已知 A O1=0.5m，重力加速度 g 取 10m/s2，绳子不可伸长现将小球 A 从静止释放，则：（1 ）在释放小球 A 前弹簧的形变量；（2 ）若直线 C O1 与杆垂直，求物体 A 运动到 C 点的过程中绳子拉力对物体 A 所做的功； （3 ）求小球 A 运动到底端 D 点时的速度15 (16 分)回旋加速器是加速带电粒子的常用仪器

17、，其结构示意图如图甲所示,其中置于高真空中的金属 D 形盒的半径为 R，两盒间距极小，在左侧 D 形盒圆心处放有粒子源 S，匀强磁场的磁感应强度为 B，方向如图乙所示（俯视） 。设带电粒子质量为 m，电荷量为+q，该粒子从粒子源 S 进入加速电场时的初速度不计，两金属盒狭缝处加高频交变电压，加速电压大小 U 可视为不变,粒子重力不计，粒子在电场中的加速次数等于回旋半周的次数，求：(1)粒子在回旋加速器中经过第一次加速可以达到的速度和第一次在磁场中的回旋半径；(2)粒子在第 n次通过狭缝前后的半径之比；(3)粒子若能从上侧边缘的引出装置处导出，则 R 与 U、B、 n之间应满足什么条件？FLMN

18、PQ图甲 图乙B O1 O2ACD- 7 -图甲 图乙- 8 -参考答案一、单项选择题：本题共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分每小题只有一个选项符合题意1 A 2 B 3 A 4 C 5 D二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分每小题有多个选项符合题意全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，错选或不答的得 0 分 6 AC 7 AD 8 BD 9 ABC三、简答题：本题分必做题(第 10、11 题)和选做题( 第 12 题)两部分，共计 42 分请将解答填在答题纸上相应的位置10 （ 1）t 4- t3= t2- t1 (2 分) （2）10.75 (2

19、分) d/( t2- t1) (1 分) d/( t4- t3) (1 分)（3 ） 4321() dtt (2 分)11 (1) a S1 和 S2 (1 分)，bS 1 (1 分) ，S 2 (1 分) ，V 1 的读数 1U和 V2 的读数 2U(1 分)(2) 1UE (1 分) 11)(vRr (1 分)(3)电路图如右上图所示 (2 分)(4) 下列两种情况答出任意一种给满分 ERr1(1 分) 对应的图像如图 1 (1 分) 或者 rUER1(1 分) 对应的图像如图 2 (1 分) 12 选做题 (请从 A、B 和 C 三小题中选定两小题作答，并在答题纸上把所选题目对应字母后的

20、方框涂满涂黑如都作答则按 A、B 两小题评分)A(1) BD (4 分) (2) BD (4 分)(3) 解：该状态下气体的摩尔体积为46301.920.81m5VN(2 分)氢气分子的平均间距为6903323.84Aa(2 分)B(选修模块 34)(12 分) T=0.4s (2 分) 10sin(5)(cm4yt(2 分) BC (4 分) （3 ） 2Hr (2 分) 0n (2 分)V1R1S R11图 1R1U1图 2- 9 -C (选修模块 35)(12 分)(1) BD (4 分) (2) 22184862RnPo+He (2 分) 4 (1 分)；4 (1 分)(3)设 粒子的

21、质量为 1m，氡核的质量为 m，反冲核的速度大小为 v则根据动量守恒定律可得： 1021()vv 由题意得，释放的核能 21021E 由质能方程得： 2mc 联立以上三式解得：209uv式每式 1 分四、计算题：本题共 3 小题，共 47 分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中须明确写出数值和单位13 解： (1)设 3s 末金属杆的速度为 v，由图象知，t=3s 时回路中的电流 0.9.3AI (1 分)由 EBdv和 EIRr得，金属杆的速度 ()0.(41)3m/s5IRrBd (2 分)金属杆的动能 2214.5Jkmv (

22、2 分)(2)(法一)安培力的功率就等于回路的发热功率，所以 3s 末安培力的功率 2()0.9(1)0.45WPIr (4 分)(法二)3s 末的安培力 .53NFBd安 (2 分)所以安培力的功率 1.4v安 安 (2 分)(3)由图象知，4s 内回路中产生的热量 2()380.1254.8JQIRrt (2 分)金属杆上升的总高度为 37mHht (2 分)对整个系统由能量守恒知外力 F 在 4s 内做的总功为142.80721.8JWQmg(2 分)14 解：（ 1）释放小球 A 前，物体 B 处于平衡状态，kxF(1 分) 得 .xm (1 分)故弹簧被拉长了 0.1cm（2 ） 解

23、法 1：小球从杆顶端运动到 C 点的过程，由动能定理：20TAAWmghv- 10 -其中 1cos37hCO而 1in0.mA物体 B 下降的高度 10.2hACO 由此可知，此时弹簧被压缩了 0.1m，则弹簧的弹性势能在初、末状态相同。再以 A、B 和弹簧为系统，由机械能守恒： 221ABmghvm对小球进行速度分解可知，小球运动到 C 点时物体 B 的速度 0Bv 由联立可得： 0.7TBWghJ解法 2：1sin3.mCOA物体 B 下降的高度 10.2hAOC由此可知，此时弹簧被压缩了 0.1m，则弹簧的弹性势能在初、末状态相同。故在此过程，弹簧对物体 B 做功的代数和 0W弹对小球

24、进行速度分解可知，小球运动到 C 点时物体 B 的速度 0Bv故在此过程，物体 B 动能的变化 0kBE由于绳子不可伸长，且在运动的过程中始终处于张紧状态，故绳子对小球 A 的功在数值上就等于物体 B 克服省里拉力所做的功。对物体 B，利用动能定理 TkBmghWE弹故 7BJ（3 ）因杆长 L=0.8m，故 137CDO故 DO1=AO1，弹簧的伸长量依然为 0.1m.，与最初状态相比，弹簧的弹性势能相同，物体 B又回到了初始位置，其重力势能也与最初状态相同。在 D 点对 A 的速度进行分解可得 cos370.8BAAvv 由机械能守恒： 221sin37AABmgLvm联立可得小球 A 运

25、动到杆的底端 D 点时的速度2/Avs- 11 -15 解：（ 1）粒子在电场中加速时有： 21mvqU 粒子在磁场中做半径为 1r的圆周运动时，有 11rB 由、解得 mqv21 qr21 （2 ）粒子经过第 n次加速前后的速度分别为 1nv、由动能定理得： 211nqU 2nvq由牛顿运动定律有： rvmqB2 联立、得 nrn11 （3 ）粒子经电场第 1 次加速后，在磁场中向上回旋半周进入电场，经电场第 2 次加速后，在磁场中向下回旋半周再进入电场，以此类推，若粒子从上侧狭缝边缘导出，应有： 1231 nrrrR 2342 为奇数解得： qmUnnB2141 113142R n为奇数1

26、2以下为备用试题题前序号为相应的题号1物理学史上的一些重大发现往往起到划时代的作用以下涉及物理学史上的四个重大发现，其中说法正确的有 DA牛顿提出万有引力定律，并利用扭秤实验，巧妙地测出了万有引力常量B伽利略根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因C安培通过实验研究，发现了电流周围存在磁场D法拉第通过实验研究，总结出电磁感应定律7若已知月球质量为 M，半径为 R引力常量为 G，以下说法可能的是 ADd高频电源 B导向板S- 12 -A在月球上以初速度 v0 竖直上抛一个物体，物体上升的最大高度为20RvGMB在月球上以初速度 v0 竖直上抛一个物体，物体落回到抛出点所用时间为20C在月球

27、上发射一颗绕它作圆形轨道运行的卫星的最大运行速度为D在月球上发射一颗绕它作圆形轨道运行的卫星的最小周期为 2RGM11为测定一只标有 12V、24W 字样的汽车前灯的伏安特性，实验室能提供以下器材：A待测灯泡 RxB直流电源（电动势 15V、内阻约 1）C电压表 V1（量程 03V、内阻约 6k ）D电压表 V2（量程 010V、内阻约 20k ）E电流表 A1（量程 00.6A、内阻约 0.6 ）F电流表 A2（量程 03A、内阻约 0.1 ）G滑动变阻器 R1（5 、3 A）H滑动变阻器 R2（50 、0.5 A）I单刀单掷开关 3 只J单刀双掷开关 1 只K导线若干要求：电路有尽可能大的

28、电压调节范围让电表有尽可能准确的读数（已知电表指针在满刻度的三分之一以上比较准确）测量过程中，只能利用开关改变电路，不能拆开重组电路。(1)实验中滑动变阻器应选用 .(2)在答题卷上的方框内画出实验电路图，并在图中标上相应的器材符号.答：（1）R 1 或 G (3 分)(2) 作图（6 分）* 如果只用一只电压表扣除 4 分，如果只使用一只电流表 A2 则扣除 2 分如果使用限流式除 3 分（做与不做要有区分）13如图所示，N 匝矩形金属线圈的质量为 m，电阻为 R，放在倾角为 的光滑斜面上，其ab 边长度为 L 且与斜面底边平行与 ab 平行的两水平虚线 MN、PQ 之间，在 t=0 时刻加

29、一变化的磁场，磁感应强度 B 大小随时间 t 的变化关系为 B=Kt，方向垂直斜面向 A1A2V2V1K4R1RxK1K2 K3- 13 -上在 t=0 时刻将线圈由图中位置静止释放，在 t=t1 时刻 ab 边进入磁场，t=t 2 时刻 ab 边穿出磁场线圈 ab 边刚进入磁场瞬间电流为 0，穿出磁场前的瞬间线圈加速度为0 （重力加速度为 g）求：（1 ） MN、PQ 之间的距离 d；（2 ）从 t=0 到 t=t1 运动过程中线圈产生的热量 Q；（3 ）线圈的 ab 边在穿过磁场过程中克服安培力所做的功 W解：(1) 当 t=t1 时， sin1gatvt1 (1) 1并由题意可知瞬间电流

30、为 0，得 合 =11/=0 1而 LvNB1， LdtBNSt1/ 2故： dt11 (2) 12singvtd (3) 1(2) 由 LNB1或 NkLdt1/ (4) 2得： RI/1(5) 1tgLkRtIQ512212sin(6) 1(3) 当 t=t2 时，由题意知： 0sin2LINBmg (7) 2设 ab 边穿出磁场瞬间的速度为 v2，则有：RILvNB22, (8) 222sintkmg (9) 1由动能定理： Wgdvsin12 (10) 2得： )3(sin1421LtkNRtgW (11) 1LNQMPabcd- 14 -14 如图所示，一个长 L10.9m、宽 L2

31、0.6m 的光滑斜面体，其倾角 30。有一长度L0.4m 的轻质绳一端固定在距斜面顶点 为 L0.4m 斜面边缘的 点上，另一端系一质量 m=1kg 的小球。现把小球拉至顶点 处，以 v01m/s 的初速度沿斜面顶边缘水平抛出。 （g 取 10m/s2）（1 ）刚开始小球做什么运动？并说明理由。（2 ）求小球运动至斜面边缘 点时受到绳子的拉力 T。（3 ）若小球运动至点时绳子刚好断了，求小球从斜面上飞出后落地点与最初抛出点在地面上投影点的距离 L3。解：小球沿斜面向下的加速度 a mgsin=5m/s2 （1 分）其在斜面上运动可等效看作在 g=a5m/s 2 的竖直平面上的曲线运动由于小球刚

32、抛出的速度 v0 Lm/s，故其开始做类平抛运动（2 分）(2)如图所示，设它运动时间 t 秒至与水平线的夹角为 时，绳子刚好拉直。由平抛运动公式有： 21sintgL （1 分）tv0co （1分）联立并代入数据解得：0 ， t0.4s （2 分）0 ，说明小球抛至绳子在水平线时刚好拉直。在拉直瞬间，由于绳子不可伸长，故小球水平速度瞬间变为零，只存在沿斜面向下的速度 vy（1 分）vy gt50.4m/s=2m/s （1 分）以后小球在绳子束缚下沿斜面向下做圆周运动，设至点时的速度为 v2。根据类机械能守恒定律，有：v0 mL1L2L3LOLV2Vyv0 mL1L2L3LO- 15 -mgL

33、 21mvy2 1mv22 （1 分）代入数据解得：v 2= 8m/s （1 分）根据牛顿第二定律，有： LvTmgF2 （1 分）代入数据解得： =25 （1 分）(3)绳断后小球以 v 做平抛运动，由题意知其高度 h=0.05m，设至落地所需时间为 t,根据 21tgh 解得：t0.1s （1 分）平抛的水平位移 x v2 t0.1 8m （1 分）而本题斜面有效长度在地面投影长度 0.4 3m （1 分）所求的距离 )75.0(6.243Lx或 （1 分）15 如图为回旋加速器示意图，其中置于高真空中的金属 D形盒的半径为 R，两盒间距为 d，在左侧 D 形盒圆心处放有粒子源 S，匀强磁

34、场的磁感应强度为 B，方向如图所示。质子质量为 m，电荷量为 q。设质子从粒子源 S 进入加速电场时的初速度不计，加速质子时的电压恒为 U，质子在电场中运动时，不考虑磁场的影响。求：(1)质子能达到的最大速度；(2)通 过 计 算 说 明 当 Rd 时 ， 质 子 在 电 场 中 加 速 的 总 时 间 相对 于 在 D 形 盒 中 回 旋 的 总 时 间 可 忽 略 不 计 ；(3)若 D 形盒内存在的磁场磁感应强度周期递增，质子便可在电场中加速，而绕行半径不变。为使质子绕行半径恒为R0，求：质子第 i 次进入磁场时磁感应强度 Bi 及质子从开始运动到第 i 次进入磁场时所用的总时间 t0（i 1，不计质子在电场中加速的时间） 。解：（1）质子在磁场中作圆周运动，由半径 mvrq， （2 分）当 rR 时有最大速度 mBRv （2 分）（2 ）设质子在电场中经 n 次加速后，速度达到 vm，加速的时间为 t1，从电场对质子速率改变的角度可将质子在电场中的运动等效为匀加速直线运动，有：质子在电场中的平均速度为 02， （2 分） 可得： mndv（2 分）设质子在磁场中作圆周运动的周期为 T，运动时间为 t2 ,有：d高频电源 B导向板S- 16 -2mTqB （2 分） 2ntT（2 分）由可得： 12tdR （2 分）即当 Rd 时， t11） （2 分）