2023卷临天下 全国100所名校单元测试示范卷·物理[23新教材·DY·物理-R-选择性必修第一册-HUN](九)9答案

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18.【解析】(1)根据题意，作出带电粒子的运动轨迹，如图所示粒子从O点到M点的时间t,=(1分)Vo粒子在电场中的加速度a=9E-5喝(1分)d故PM间的距离为PM=a-号&(1分)粒子在M点时竖直方向的速度v,=ah=√3%粒子在M点时的速度v=√6十=2速度偏转角的正切值tan0==√3(1分)Vo故0=60粒子从N点到O点的时间红=d20(1分)粒子从N点到O点过程的竖直方向位移y=乞a号(1分)故P,N两点间的距离为PN=B(1分)所以MN=PN+PM=5,3d(1分)8(2)设粒子做圆周运动的半径为R,则由几何关系得Rcos60°+R=MN=53d(1分)】可得半径R=5v12d由gwB=m发解得B-8v3 muo(1分)5qd(3)由几何关系确定圆形匀强磁场区域的半径为R=2Rcos30,即R=d(1分)(4)粒子从O点到M点的时间t,=(1分)Vo粒子从N点到O点的时间t2=2(1分)4匹R在磁场中运动的时间3=35W3πd2vo180(1分)无场区运动的时间4Rcos30°5d166(1分)2vo则粒子自O点出发回到O点所用的时间t=十t2+6+=29d+5v3πd(1分)6018%

17.【解析】(1)分解速度可知u,=sin30°=受1分)%=6c0s30°=2(1分)在水平方向有3R=U·t(1分)竖直方向有=鸟(1分)m联立解得E=3m612Rq(1分)(2)由牛顿第二定律得gB=2R(1分)解得B=mvo2Rq(1分)根据几何知识可得每段圆弧所对应的圆心角均为子，如图所示N粒子从M点运动到N点的时间t=十2十=Bq=2πR(1分)Vo(3)由题意可知，此次粒子的运动轨迹与小圆相切N根据几何关系有(r十R)2=2+(3R)2(1分)解得r=4R由牛顿第二定律得gvB=m心(1分)则有v=2o(1分)根据动能定理有Egy=m(2w)(1分)解得y=8√3R(1分)所以坐标为(3R,一8√3R)(1分)