[潍坊一模]2024届潍坊市高考模拟考试(2024.3)物理答案

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(4)全程由动量定理可得I弹+IA-IG=0其中IG =mg(t2-t)IA=3×2πrB△g2πrB(A-A2)△g=R联立解得弹簧弹力冲量I弹的大小为12π2r2B2(A-A）I弹=mg(t2-4)R22.类似光学中的反射和折射现象，用磁场或电场调控也能实现质子束的“反射”和“折射”。如图所示，在竖直面内有三个行区域I、Ⅱ和Ⅲ；I区宽度为d,存在磁感应强度大小为B、方向垂直面向外的匀强磁场，Ⅱ区的宽度很小。I区和Ⅲ区电势处处相等，分别为p和pm,其电势差U=9一pm。一束质量为m、电荷量为e的质子从O点以入射角0射向I区，在P点以出射角B射出，实现“反射”；质子束从P点以入射角日射入Ⅱ区，经Ⅱ区“折射”进入区，其出射方向与法线夹角为“折射”角。已知质子仅在面内运动，单位时间发射的质子数为N,初速度为。，不计质子重力，不考虑质子间相互作用以及质子对磁场和电势分布的影响。(1)若不同角度射向磁场的质子都能实现“反射”，求d的最小值：(2)若U=m心，求“折射率”n(入射角正弦与折射角正弦的比值)2e(3)计算说明如何调控电场，实现质子束从P点进入Ⅱ区发生“全反射”（即质子束全部返回区）(4)在P点下方距离√VBm处水放置一长为4nm的探测板CQD(Q在P的正下方，cQ长为eBeB，质子打在探测板上即被吸收中和。若还有另一相同质子束，与原质子束关于法线左右对称，同时从eBO点射入I区，且0=30°，求探测板受到竖直方向力F的大小与U之间的关系。