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试卷第试卷第#页，共10页解得V=②V=②（2）离子在静电分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有联立②③解得（3）离子在磁分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有qvB=联立②⑤式解得2mUq2mUq由左手定则可知：磁场方向为垂直纸面向外。，证明过程见解析；（，证明过程见解析；（2）a、证明过程见解析；b、情境1情境2q=CEcos—t电容器的电荷量 広万1E=—mv2小球的动能k2（v为小球的瞬时速度）10.(1)【详解】（1）弹力取向右为正，由F= 可得，弹簧弹力F随位移x变化的示意图如图甲所示。F-x图中，图线与x轴围成的面积等于弹力做的功。则小球从位移为x处回到平衡位置的过程中，弹簧弹力做功W=—-x-kx=—kx2
2 2
设小球的位移为心弹簧的弹性势能为马，根据功能关系有W=E-0p所以E=—kx
p2kxkx图甲(2)a,根据电容器的定义式可作出电容器电压U随电荷量q变化的关系图线，如图乙所示图线与q轴围成的面积等于充电时电源对电容器做的功，也就等于电容器内储存的电场能,q2q22C=2qU=情境1情境2x=xcosJ—t小球的位移m膈q=CEcos—t电容器的电荷量 信电b.万1E=—mv2小球的动能k2（v为小球的瞬时速度）E=1Li2线圈的磁场能磁2 （i为线圈中电流的瞬时值）a.11.(1)-1500J；(2)a.1s；b.1.02a.【详解】（1）对于运动员从A到M过程，根据动能定理有mglsin18o+W=~mv2—丄2m2a解得W=-1500Ja.（2）a.将运动员的运动沿平行于AD和垂直于AD两个方向进行分解，均为匀变速直线运a.动。在垂直于AD方向初速度v=vsin72°0M加速度a=gcos18°当运动员该方向的速度为0时，距离AD最远，则有v
t=-70=1sayb.在垂直于AD方向上，远离AD和返回AD的过程具有对称性，即运动员到达N点时，垂直于AD的分速度v=v=vsin72°0M且运动的总时间“=2t=2sMN在平行于AD方向初速度v=vcos72°x0 M加速度a=gsin18°x运动员到达N点时，平行于AD的分速度v=v+at
x
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