阳光启学 2025届高三摸底分科初级模拟卷(一)1物理XX答案

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20.(11分)某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗如图甲所示。在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死其中的恶性细胞。如图乙所示来自质子源的质子初速度为零，经加速电压U加速后，形成细柱形的质子流，细柱形的质子流横截面积为S,其等效电流为1：其中一些质子沿图中四分之圆弧虚线通过辐向电场，再从P点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域，最终轰击处在圆上Q点的肿瘤细胞。已知四分之一圆弧虚线处的场强大小恒定，方向沿半径指向圆心O,圆O与OP相切于P点，OP=R0,圆形区域的半径为R,Q点位于OP上方处，己知质子质量为m、电量为。质子的重力和相互间的作R用均忽略不计，求：(1)质子在加速电场中获得的最大速度：E(2)加速后这束质子流内单位体积的质子数n:O'R(3)四分之一圆弧虚线处的场强大小E和圆形区域中匀强电场的场强大小E。o肿瘤细胞E加速电场日辐向电场质子源←-U分乙第20题图21.(11分)如图所示，水平面上固定有一动摩擦因数为0.22的轨道，其中AB段倾斜、BC段水平（两者间用一极小圆弧连接)。AC段在水平方向的投影长度L=2.5m,AB段在竖直方向的高度差h=1m。轨道右侧另有一光滑竖直圆弧轨道DEF轨道半径为R=2m,水平面和圆弧轨道的交点为D,D和圆心O的连线与竖直方向的夹角为53°。F与圆心O的连线与竖直方向的夹角为60°。F点右侧有一实验风洞，风洞能提供大小为10N、方向与水平成30°的恒定风力F风。现让质量m=1kg的滑块从A点由静止释放，自C点飞离轨道后由D点无碰撞的切入圆弧轨道DEF,并自F点离开圆弧轨道进入风洞。重力加速度g=10ms2(sin37°=0.6，cos37°=0.8)试求：(1)滑块到达C点的速度vo的大小：(2)CD间的水平距离；(3)滑块经过E点时对轨道的压力：(4)滑块在风洞中运动的过程中经过与F点等高的P点，求P点到F点的距离。FO-D5360°、F309a1---第21题图E6