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本文评析网传2026年黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古(“黑吉辽蒙”) 高考物理卷的压轴题。由
于该题目的表述来自于考生回忆,难免有错漏疏失;如有任何不当,敬请指出。
题面
如图所示,电子从发射端A出发,经加速电压U加速后进入含有已激发准粒子的材料,进入
材料前速度为v₁; 电子与准粒子发生相互作用后速度变为v₂。随后电子进入磁场进行速度筛
选,能够通过半径为R的半圆轨道的电子满
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来源:极深研几
通过速度筛选后的电子进入一组平行偏转板。偏转板长度为L, 板间距也为L, 板下端到光屏
O所在水平线的距离为5L。偏转板间加电压U₂, 电子在板间受到水平方向电场力作用,最终
落到光屏上,光斑到O点的水平距离记为xoo
已知电子质量为m, 电荷量大小为e, 匀强磁场的磁感应强度为B₀, 速度选择轨道半径为R
忽略空气阻力、重力、相对论效应“和偏转板边缘效应。
求:
1.电子速度由v₁ 增加到v₂ 的过程中,动能变化量△E;
2.光屏偏移量xo与偏转电压
U₂的关系;
3.若A发射脉冲电子,且偏转电压随时间线性变化
筛选出的电子数与材料中准粒子的数量成正比,光屏接收到的光照强度也与准粒子数量成正
比。
如图,若光屏上两处光强恰好相差一半,其水平间距为△a, 求准粒子的半衰期r。
思路
本题由三个物理模块串联而成。
第一,电子先经电压U₁加速,获得初速度v₁, 满足
第二,电子与材料中的准粒子相互作用后速度变为v2。磁场中的半圆轨道起速度选择作用,
只有满足
的电子可以通过,因此v₂由B₀与R确定。
第三,经过速度筛选后的电子进入平行偏转板。板间电压U₂ 产生横向电场,使电子发生横向
偏移。由于U₂与xo 成正比,当U₂随时间线性变化时,光屏上的位置α就成为时间的线性
标尺。因此,光强随位置的衰减可以转化为准粒子数随时间的衰减,从而得到半衰期。
详解
第1问