2024届衡中同卷[调研卷](一)1物理(新教材版L)答案

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14.(15分)如图所示，M、N为竖直放置的行金属板，两板间所加电压为U,S,、S:为板上正对的小孔。行金属板P和Q水放置且关于小孔S,、S,所在直线对称，P,Q两板的长度和板间距离均为d,P.Q两板间加电压可形成偏转电场；距离金属板P和Q右边缘处固定有一足够长的竖直正对荧光屏，屏上O点与S1、S?共线。加热的阴极K发出的电子经小孔S,进人M,N两板间，通过MN间的加速电场加速后，进入P、Q间的偏转电场。已知电子的质量为m,电荷量值为：，从小孔S,进人的电子初速度可以忽略。整个装置处于真空中，忽略电子重力及电子间的相互作用，不考虑相对论效应，电子撞击荧光屏时会产生亮斑。(1)若在P、Q两板间加一恒定电压U,=U,判断电子最终是落到金属板还是荧光屏上，并求出落上时的动能；(2)若在P,Q两板间加一交变电压Usm经，电子穿2π过偏转电场的时间远小于T。,可以认为每个电子在P、Q间运动过程中两板间的电压恒定，不考虑电场变化时产生的磁场。不同时刻进人偏转电场的电子，偏转电压不同，打到荧光屏上的位置就不同，写出电子打到荧光屏上的亮斑的位置y与进人电场时刻：的关系式。15.(18分)如图所示为一种大型机械缓冲器的简易模型。缓冲器由一个带有物块掉落口的斜面、合适的弹簧和与弹簧相连的移动板A构成，缓冲器工作时，移动板将在斜面PQ间往复运动。系统工作时，启动装置将移动板A推至物块掉落口下沿P处由静止释放，此后启动装置不再工作。当板A运动到斜面顶端Q处时速度恰好减为零，此时物块B被轻推到斜面上，接下来，B与A一起沿斜面下滑。当二者到达P处时，速度恰好为零，B从物块掉落口落下，移动板A的底边长大于物块掉落尺中！不会掉下。此后，板A在弹簧的作用下将重新上开，设计A到Q处时才会接收到男一个相同物块！循环往复。已知斜面与水面夹角为0=37，板A、物块B与斜面间的动摩擦因数均为一。，PQ3间距为L二6m:小的质量为n一10kg,重力加速度为g=10m/g。为了方便计算，不计弹簧质量和移动板A及物块的大小，cos37°=0.8，sin37°=0.6。求：物块B▣移动板A装载物块处物块掉落口小入面过加也1西总布说子是(1)移动板A从P运动到Q的过程中，弹簧弹性势能的变化量△E,;8能1金裤随多(2)物块B的质量M;色的量等给0方0(3)由于设备故障，板A刚要从P处启动时，物块B就被从Q处轻推而下。系统立即关闭P处物块掉落口，同时关闭启动装置使移动板A就停在P处不能移动，此后B下滑，与A发生弹性碰撞，经多次往返运动最终静止。求物块B运动的总路程，和总时间。【D一024】物理试卷第6页（共6页】