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［德阳三诊］德阳市2023届高中毕业班第三次诊断性考试.物理试卷答案

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13.(20分)从日冕发出的太阳风是由质子和电子组成的高速等离子体,人类可以利用太阳风的动力进行星际航行。科学家设计了如图甲所示的模拟实验装置,整个装置处于真空中。实验中模拟的太阳风在y≥0的范围内,以=4.0×10°m/s的速度沿x轴负方向运动,图甲中虚y≥0v0=4.010^5m/sx拟曲面EFGH与xO平面相切于x轴,该曲面与xOy平面的交线是一条抛物线OM,其抛物EFGHzxOy.1:即觉线方程满足y=32x^2,其中0x33m。。曲面与yOz平面间存在沿y轴负方向的匀强电场其电场强度E=5.01×10°N/C。在y0x平面左侧空间某区域有沿×轴负方向的匀强磁场E1=5.0110^3N/C。yOzB1,能把质子约束到(x=0,y=-0.4)直线处,质子经过该直线后,进人左端开口的容器D。长,容器D的长度L=15m,整个装置在x0y平面内的截面图如图乙所示。已知质子的质量和全不旦饭电荷量分别为m=1.6710^-27kg,e=1.610^-19C,,不计离子间的相互作用。(1)证明在xOy平面内通过抛物线OM进入电场区域的质子均经过原点O。(2)求匀强磁场B1的大小。.A(3)求匀强磁场B1的区域在xOy平面内的最小截面积。(4)在xOy平面内,单位时间内通过抛物线OM的质子数n=110^22个,容器内同时存在沿x轴正方向的匀强电场E2和匀强磁场B2,,可使这些质子均能与容器右侧面发生弹性碰撞,已知所加电场的电场强度E2=167N/C。求该状态下通过O点的质子对容器产生的推力F。y/my/mGMH太阳风太阳风x/mLB1x/mE2B0.4B.z/mm容D×容器DD甲乙

7.如图所示,纸面内存在一半径为R的圆形有界匀强磁场区域.(含边界),磁场方向垂直纸面向里,AB、CD为相互垂直的圆的两条直径。一质量为m、电荷量为的带正电粒子从A点以速率ν沿纸面射入磁场,粒子射入时的速度与直径AB的夹角θ可调节,且当=45^时,C.当=30^时,粒子在磁场中运动时间D.当θ=0时,粒子在磁场中的运动轨迹所对圆心角的正切值为

(2)在图乙中,两改装的电流表的量程分别为3A和0.6A,则定值电阻R1:R2=;如果开关接3时,该欧姆表的倍率为“x1”,则欧姆表内部电源的电动势为V(保留1位小数)。

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