2023届冲刺01理科综合试题答案

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11.【解析】(1)如图甲所示，若粒子源在A点时，被磁场约束的粒子在磁场中最大运动半径”4=2R+R2R(1分)甲由运动半径rA=m4qB(2分)解得UaA=3qBR2m(2分)(2)如图乙所示，当粒子源在O点时，粒子在磁场中的运动轨迹与磁场外边界相切时，被磁场约束的粒子每次经过磁场的时间为最大值，设粒子运动半径75为r0。在△OAC中，OA2+AC=OC2为rp0●丙即R2+=(2R-r。)2(1分)在△OGE中，由几何知识得OG+GE=OE,OG解得)=子R(1分)_R.EG-r-R.OE-2R-r(2分)由几何知识可得∠ACD=106°，故被磁场约束的粒解得rp=R(1分)子每次经过磁场的时间的最大值为mu(360°-1062T=254°×2πm_127πm由运动半径r=gB36093609B90gB(2分)(3)如图丙所示，当粒子源在P点时，粒子在磁场中解得uap=BR(2分)m的运动轨迹与磁场外边界相切时，被磁场约束的粒子的半径最大，速度为最大值，设粒子运动半径

10.【解析】(1)设电子到达小孔S2时的速度大小为%，根据动能定理有eU,=之m6(2分)由几何关系可知，电子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为L,根据洛伦兹力提供向心力可得ev B=m(2分)解得B=士入2mUo(2分)(2)在该情况下，电子在磁场中的运动轨迹如图所示，由几何关系可知，电子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径，=兰(1分)B电子在磁场中的运动轨迹所对的圆心角0=120°(1分)电子在磁场中做圆周运动的周期T=2π”(1分)根据洛伦兹力提供向心力可得cB=加号t=0360°·T(1分)解得t=πL2meU3eU.(1分)根据动能定理有eU=之m(1分)解得U=华(2分)