浙江2019年高考物理预测题 计算题部分1

浙江2019年高考物理预测题 计算题部分1 1.加试题(2017·宁波市九校高三上学期期末)正负电子对撞机是使正负电子以相同速率对撞(撞前速度在同一直线上的碰撞)并进行高能物理研究的实验装置，该装置一般由高能加速器、环形储存室和对撞测量区三个部分组成．为了使正负电子在测量区内不同位置进行对撞，在对撞测量区内设置两个方向相反的匀强磁场区域．对撞区域设计的简化原理如图1所示：MN和PQ为足够长的竖直边界，水平边界EF将整个区域分成上下两部分，Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向内，Ⅱ区域的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小均为B.现有一对正负电子以相同速率分别从注入口C和注入口D同时水平射入，在对撞测量区发生对撞．已知两注入口到EF的距离均为d，边界MN和PQ的间距为L，正电子的质量为m，电荷量为＋e，负电子的质量为m，电荷量为－e. 图1 (1)试判断从注入口C入射的是正电子还是负电子； (2)若L＝4d，要使正负电子经过水平边界EF一次后对撞，求正电子在磁场中运动的时间； (3)若只从注入口C射入电子，要使电子从D飞出，求电子射入的最小速率，及此时间距L的大小． 2.加试题 利用电场和磁场，可以将比荷不同的离子分开，这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用，如图2所示，碳14和碳12经电离后的原子核带电荷量均为q，从容器A下方小孔S不断飘入电势差为U的加速电场，经过S正下方小孔O后，沿SO方向垂直进入磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，最后打在照相底片D上并被吸收，D与O在同一水平面上，其中碳12的粒子在OD上的落点距O点为d，已知粒子经过小孔S时的速度可视为零，不考虑粒子重力． 图2 (1)求粒子碳12的比荷； (2)由于粒子相互作用，所有粒子分布在与OS竖直方向成一定夹角θ的纸面内，要使两种粒子运动到OD直线上时能区分在不同区域，求θ角的最大值θm；(可以用三角函数表示) (3)实际上加速电压的大小会在U±ΔU范围内微小变化，当θ＜θm时，碳14与碳12经电场加速后进入磁场中发生分离，为使这两种粒子在照相底片上落点区域不发生重叠，应满足什么条件． 3.加试题(2018·西湖高级中学月考)如图3所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在－m≤x≤0的区域内有磁感应强度B＝4.0×10－4 T、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，其左边界与x轴交于P点；在x＞0的某一区域内有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为E＝4 N/C，其宽度d＝2 m．一质量m＝6.4×10－27 kg、电荷量q＝3.2×10－19 C的带正电粒子从P点以速度v＝4×104 m/s，沿与x轴正方向成60°角射入磁场，经磁场和电场偏转通过x轴上的Q点(图中未标出)，不计粒子重力．求： 图3 (1)带电粒子在磁场中运动时间； (2)Q点与电场右边界的距离． 4.加试题 (2017·宁波市九校高二上期末)宇宙射线中，往往含有大量的粒子与反粒子.1932年，美国加州理工学院的安德森通过威尔逊云室、强磁铁等实验仪器，发现了电子的反粒子———正电子.1955年，张伯伦和塞格雷用加速器证实了反质子的存在． 如图4所示，已知区域Ⅰ是速度选择器，极板M、N间距为4L，现有一束由反质子1－1H与氘核H两种粒子组成的射线，沿极板M、N中间线以相同速度v0射入，并从中心O点进入极板上方的区域Ⅱ.已知质子的质量为m，电荷量为e，忽略电荷之间的相互作用． 　　 图4　　　　　　　　　　图5 (1)区域Ⅱ是威尔逊云室，云室中充满过饱和乙醚蒸汽，当带电粒子经过时，蒸汽凝结，形成轨迹，云室中加垂直纸面向里的匀强磁场，图中显示了两种粒子在云室中的径迹1、2，试判断在云室中显示径迹1的是哪种粒子的运动轨迹，并分析半径减小的原因． (2)现有一科研团队，通过实验观察质子和反质子的碰撞过程，他们撤去区域Ⅱ中的云室和磁场，经过速度选择器的选择，选出速度v0的质子和反质子先后从 ... ...