a= GM (R+h ) 2 ⑥(2 分) 18. 解:(1 )设质子经过加速电压加速后,获得速度为v 0,有q U 1= 12 mv 20 (2 分) 当质子在垂直于板面方向的偏移距离为 d2 时,两极板间的电压最大,设最大电压为U m,质子在极板间运动的加速度为a= qU m md (2 分) 垂直于极板方向的最大偏移距离y m= 12 at 2= d2 (2 分) 在两极板间的运动时间为t= l v 0 (1 分) 联立,解得U m=400V (1 分) (2 )当AB 间的电压为200V 时,设质子的偏移距离为y ,根据类平抛运动的规律,有y = qUl 2 2mdv 20 = Ul 2 4dU 1 (2 分) 质子从两极板间射出后,做匀速直线运动,根据运动规律 y OP = l2 l2 +s (1 分) 代入数据,得OP=0.75cm (1 分) (3 )根据类平抛运动的规律y = Ul 2 4dU 1 ,可知α粒子仍然打到荧光屏上的P 点,也可以说离P 点的距离为0 (2 分) 19. 解:(1 )对小球在最高点,据牛顿第二定律得:F NM+mg =m v 2M R (2 分) 代入数值解得:v M=4m /s (1 分) 小球从P 点到M 点的过程中,据机械能守恒定律得: 12 mv P 2=mg 2R+ 12 mv M 2 (2 分) 代入数值解得:v P=43m /s (1 分) 在最低点P ,据牛顿第二定律得:F NP-mg =m v 2P R (2 分) 代入数值解得:F NP=3.5N (1 分) 由牛顿第三定律得:小球经过半圆轨道的P 点时对轨道的压力大小为3.5N (2 分) (2 )小球从N 点运动到M 点的过程中,由动能定理得: -mg 2R ﹣W= 12 mv M 2﹣ 12 mv N 2 (2 分) 代入数值解得:W=0.4J (1 分)
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