2v1 F1?Mg?M …………………………③2分 L1 ②③联立得 F1?360N……………………2分 (M?m)gh?1(M?m)v22?0 …… …④2分 22v2 F2?(M?m)g?(M?m)……………⑤2分 L1 ④⑤联立得 F2?450N ………………………… 2分 因360N<400N,故大猴可以安全摆到对岸 ……… 1分 因450N>400N,故大猴不能将小猴安全抱回 …… 1分 24.(1)
qUd?mg-----① 2分;
qU2d?6??rv?mg-----② 2分;
m?4??r3-----③ 2分 3q4??gdr3? 联立①②③得:n?------ 2分 e3eUg?r2 v?------ 2分
9? (2)(ⅰ)2qg2U?2mg?2ma----④ 3分 d 联立①④得:a?g,竖直向上 ----- 2分 (ⅱ)2mgd?2qg2U?Wf?0? 联
立
①
1?2mv12------⑤ 3分 2③
⑤
得
:
844Wf???gdr3???v12r3???r3(2gd?v12)----- 2分
33325.(22分)
θ
(1)从C入射的为正电子,从D入射的为负电子(2分) (2)电子射入后的轨迹如图甲所示
电子在Ⅰ、Ⅱ区域中运动时半径相同,设为r,
v12 由eBv1?m得:r?2d(2分)
r cos??r?d1?得:??600(2分) r2
T?2?m(2分)
eB
T2?m?(2分) 63eB
对撞时间:t?2?2v2(3)由eBv2?m得r0?(2?2)d(1分)
r0 由cos??d?r020得??45(1分)?r02
2r0?(2?1)d(1分)。 22R2 2所以x? 假定对撞的一种情况如图丙所示。有:43d?4x?4? 经分析得通解式43d?2nx?2n?2v2 又eBnv2?m ②
Rn2Rn ①(2分) 2 联合解得Bn?2?226?2?2nB(n为正整数) ③(2分);
要保证对撞,正负电子的轨迹既不能超过上下边界, 2 又不能彼此相切,需满足:x?Rn?Rn④,2经分析可得:n ≥ 3(1分);
因
43d43??11.8,故Ⅰ区中沿EF方向最多只能有10个r0,即2个八分r02?2之三圆弧和
4个八分之六圆弧,经分析可得:n ≤ 5(1分)。 所以 n =3、4、5,BⅡ的3个值为:2?2、2?2、2?2BBB26266?2?2?2?2?2?2532(3分)
说明:没有通解式的,但也能把答案算对,每算对1个答案的给4分。 分步讨论求解----
(ⅰ)图1情况:43d?2x?2? 由①得R1?(26?在P1处对撞。
(ⅱ)图2情况:43d?4x?4? 由得③R2?(6?22R1①;x?R1?R1② 222?2)d,但此时②式不满足,轨迹超过上下边界,不可能
22R2③;x?R2?R2④; 222?2)d,但此时④式不满足,不可能在P2处对撞。
2v222R3⑤;x?R3?R3⑥;qB3v2?m (ⅲ)图3情况:43d?6x?6?⑦ 22R3 由⑤得R3?(26?2?2)d,此时⑥式满足,能在P3处对撞。 3 联合⑦式得B3?2?2B
26?2?232v222R4⑧;x?R4?R4⑨;qB4v2?m (ⅳ)图4情况:43d?8x?8?⑩ 22R4 由⑧得R4?(16?2?2)d,此时⑨式满足,能在P4处对撞。 2 联合⑩式得B4?2?2B
6?2?22

