D．如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢，则耳机使用者可能会听到更强的噪声
22．（16 分）可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏，如图所示，有一企鹅在倾角为 37°的倾斜冰面上，先以加速度 a=0.5m/s 从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，t=8s 时，突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行，最后退滑到出发点，完成一次游戏（企鹅在滑动过程中姿势保持不变）。已知企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数 μ=0.25， sin37°=0.60，cos37°=0.80，重力加速度 g 取 10m/s。求： （1）企鹅向上“奔跑”的位移大小；（2）企鹅在冰面向前滑动的加速度大小；
（3）企鹅退滑到出发点时的速度大小。（结果可用根式表示）
23．（18 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。某型号的回旋加速器的工
作原理如图甲所示，图乙为俯视图。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
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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。求：
（1）质子第一次经过狭缝被加速后进入 D2 盒时的速度大小 v1 和进入 D2 盒后运动的轨道半径 r1；
（2）质子被加速后获得的最大动能 Ek 和交变电压的频率 f；
（3）若两 D 形盒狭缝之间距离为 d，且 d< 24．（20 分）真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置，如图所示，光照前两板都不带电，以光照 射 A 板，则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。电子逸出时其速度是向各个方向的，作为一种简化模型， 我们假设所有逸出的电子都垂直于 A 板向 B 板运动，且电子离开 A 板时的动能在 0 到 Ekm 之间概率均匀， 即动能在任意 Ek 到 Ek+?Ek 之间的电子数都相等。已知单位时间内从 A 板逸出的电子数为 N0，忽略电子的 重力及它们之间的相互作用，保持光照条件不变，a 和 b 为接线柱。电子逸出时的最大动能为 Ekm，元电 荷为 e． （1）图示装置可看作直流电源，试判断该电源的正负极并求其电动势 E。 （2）当 ab 间接有用电器时，AB 板间电压为某一小于电动势的值 Uab，此时初速度较小的电子将不能到 达 B 板，求此时能够到达 B 板的电子数 N 与 N0 的比值，以及此时电路中电流强度 I 与短路电流 I0 的比值。 （3）在对外供电时，并不是所有的电源其路端电压与电源电动势之间都 满足 U=E-Ir，其中 r 为一与外电路无关的量，但可以证明在上述简化模型中 这一关系成立。试证明之，并求出相应的 r。
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