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2024普通高校招生全国统一考试猜题压轴卷(A)物理试卷答案试卷答案

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22.（10分)东方超环，俗称“人造小太阳”，是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置

该装置需要将加速到较高速度的离子束变成中性粒子束，没有被中性化的高速带电离子需要利用“偏转系统”将带电离子从粒子束中剥离出来

假设“偏转系统”的原理如图所示，均匀分布的混合粒子束先以相同的速度通过加有电压的两极板间，再进入偏转磁场Ⅱ中，中性粒子继续沿原方向运动，被接收器接收；未被中性化的带电粒子一部分打到下极板被吸收后不可再被利用，剩下的进人磁场Ⅱ后发生偏转，被吞噬板吞噬后可以再利用

已知粒子带正电、电荷量为g,质量为m,两极板间电压U可以调节，间距为d,极板长度为V3d,吞噬板长度为2d,极板间施加一垂直于纸面向里的匀强磁场I,磁感应强度为B1,带电粒子和中性粒子的重力可忽略不计，不考虑混合粒子间的相互作用

(1)当电压U=0时，恰好没有粒子进人磁场Ⅱ，求混合粒子束进入极板间的初速度

等于多少？若要使所有的粒子都进入磁场Ⅱ，则板间电压U

为多少？(2)若所加的电压在U

~(1+k)U

内小幅波动，k>0且k<1,此时带电粒子在极板间的运动可以近似成类平抛运动

则进人磁场Ⅱ的带电粒子数目占总带电粒子数目的比例至少多少？(3)在(2)的条件下，若电压小幅波动是随时间线性变化，规律如图乙所示，变化周期为T,偏转磁场边界足够大

要求所有进人磁场Ⅱ的粒子最终全部被吞噬板吞噬，求偏转磁场Ⅱ的磁感应强度B,满足的条件？已知粒子束单位时间有N个粒子进入两极板间，中性化的转化效率为50%，磁场Ⅱ磁感应强度B2取最大情况下，取下极板右端点为坐标原点，以向下为正方向建立x坐标，如甲图所示，求一个周期T内吞噬板上不同位置处吞噬到的粒子数密度A(单位长度的粒子数)

混磁场1磁场1·B....(1+)U0(1-k)o假00.5TT1.5T2T甲第22题图

2024普通高校招生全国统一考试猜题压轴卷(A)物理试卷答案第一部分

(33分)如图所示示在四爱限内有沿y轴负方向的匀强电场一块绝缘挡板AD垂直于坐标平面斜放在电限场中,4端在y轴上O、A间距离为L,板与x轴交于C点,板与y轴正方向的夹电场在夹角53个质量为m、电荷量为一(y>0的带负电粒子从y轴上的P点沿x轴正方向以角为。个质量q(q>0)x为为m的速度射入电场,经电场偏转后恰好在C点与挡板无碰撞地进人磁场.不计粒子子的力53^=0.8,58^=0.6,求:的(P点的坐标;(2)要使粒子能第二次进入电场,匀强磁场的磁感应强度应满足的条件.

2024普通高校招生全国统一考试猜题压轴卷(A)物理试卷答案第二部分（待更新）

14.(14分)如图甲所示的装置固定在水平地面上,该装置由弧形轨道AB、竖直圆轨道(C点位置轨道前后稍有错开)、水平直轨道BD平滑连接而成,质量为M的物块静止在竖直圆轨道右侧的水平轨道上。将质量m=0.01kg的滑块(可视为质点)m=0.01kgh=1.4m从弧形轨道上离水平轨道高h=1.4m处由静止释放。水平轨道BC段由特殊材BC料制成,滑块与BC段间的动摩擦因数μ从左向右随距离x均匀变化的关系如图x乙所示。滑块第一次通过圆轨道后与物块碰撞并反弹,且恰好能第二次通过竖直圆轨道的最高点。已知竖直圆轨道的半径R=0.08m,BC段长度x=1m,重力R=0.08m,BCx0=1m,g=10m/s^2。加速度g=10m/s²。除水平轨道BC段外,其余轨道均为光滑的。求:BC(1)滑块第一次运动到C点时的速度大小。(2)滑块第一次运动到竖直圆轨道的最高点时对轨道的压力大小。(3)物块的质量M应满足的条件。