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2024届湖南省高三8月联考.物理试卷答案

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14.(12分)现有一质谱仪,其结构示意图如图所示。样品室内的有机物气体分子先通过离子化室,离子化成初速度可以忽略不计的正离子,再经过电压为U的高压电源区加速后,穿过半径为R的圆形匀强磁场区。从高压电源区离开的离子,其初速度沿水平方向且指向磁场区的圆心0,最终打在总长度为2R、水平放置的平板记录仪上,通过测量可得出离子比荷,从而推测有机物的分子结构。已知打在记录仪的中点上的离子在磁场中的运动时间为t,O’点正好位于0点正下方,00^长度为3R,,记录仪两端为磁场区半径延长线上的点。不计离子重力和离子间的相互作用。求:(1)打在O’点的离子的速度大小v;(2)圆形磁场区的磁感应强度大小B;(3)打在记录仪上最右侧的离子的比荷jqm。

9.如图所示,在坐标系xOy的y轴右侧存在有理想边界的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场的宽度为d,,磁场方向垂直于xOy平面向里。一个质量为m、、电荷量为-q(q>0)的带电粒子,从原点O射入磁场,速度方向与x轴正方向成30^角,粒子恰好不从右边界射出,经磁场偏转后从y轴上的某点离开磁场。忽略粒子重力。关于该粒子在磁场中的运动情况,下列说法正确的是A.它的轨道半径为23dB.它进入磁场时的速度为2qBd3mC.它在磁场中运动的时间为2m3qBD.它的运动轨迹与y轴交点的纵坐标为3d

11.我国的火星探测车用放射性材料PuO2作为燃料,其原理是PuO2中的Pu发生衰变时将释放的能量转化为电能,已知Pu的半衰期为88年,其衰变方程为Pu92^234U+;X.94^238Pu、92^234U、X的结合能分别为E1、E2、E3,,则下列说法正确的是A.94^238Pu的比结合能大于”92^34U的比结合能B.该反应释放的能量为E=E2+E3-E1C.衰变放出的射线是氦核流,它的电离能力很强D.10个Pu原子核经过88年后剩余5个

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