19．（14分）1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，巧妙地利用带电粒子在磁场中的运动特点，解决了粒子的加速问题。现在回旋加速器被广泛应用于科学研究和医学设备中。
N
出口处 接交流电源 S （甲）
图15
（乙）
某型号的回旋加速器的工作原理如图15（甲）所示，图15（乙）为俯视图。回旋加速器的核心部分为两个D形盒，分别为D1、D2。D形盒装在真空容器里，整个装置放在巨大的电磁铁两极之间的强大磁场中，磁场可以认为是匀强磁场，且与D形盒底面垂直。两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。D形盒的半径为R，磁场的磁感应强度为B。设质子从粒子源A处进入加速电场的初速度不计。质子质量为m、电荷量为+q。加速器接入一定频率的高频交变电源，加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。 （1）求质子第1次经过狭缝被加速后进人D2盒时的速度大小v1； （2）求质子第1次经过狭缝被加速后进人D2盒后运动的轨道半径r1； （3）求质子从静止开始加速到出口处所需的时间t。
20．（13分）如图16是检验某种防护罩承受冲击能力的装置，MN为半径R?1.0m、固定
1光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平。PQ为待检验的固定曲面，该曲面为41在竖直面内截面半径r?0.69m的圆弧，圆弧下端切线水平且圆心恰好位于MN轨道的
4于竖直平面内的
上端点N，M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量m?0.01kg的小钢珠，假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过N点，水平飞出后落到PQ上的S点，取g =10m/s2。求：
（1）小球到达N点时速度vN的大小；
（2）发射该钢珠前，弹簧的弹性势能Ep的大小； （3）钢珠落到圆弧PQ上S点时速度vS的大小。
M R Q 图16 S N r P
东城区普通校2013-2014学年第一学期联考试卷答题纸
高三 物理
命题校：北京市第一中学 2013年12月
第一部分
一、单项选择题（52分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 第二部分
二、填空题（14分） 14.
15. 16. 三、计算题（54分） 17.（12分）
18.（15分）
班级 姓名 学号
19.（14分）