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/12如圖所示,將某正粒子放射源置于原點(diǎn)0,其向各方向射出的粒子速度大小均為v0、質(zhì)量均為m、電荷量均為q.在0WyWd的一、二象限范圍內(nèi)分布著一個(gè)左右足夠?qū)挼膭驈?qiáng)電場(chǎng),方向與y軸正向相同,在dVyW2d的一、二象限范圍內(nèi)分布著一個(gè)左右足夠?qū)挼膭驈?qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于xOy平面2爲(wèi)向里.粒子第一次離開電場(chǎng)上邊界y=d時(shí),能夠到達(dá)的最右側(cè)的位置為(號(hào)d,d),且最終恰沒(méi)有粒子從y=2d的邊界離開磁場(chǎng),若只考慮每個(gè)粒子在電場(chǎng)中和磁場(chǎng)中各運(yùn)動(dòng)一次,不計(jì)粒子重力以及粒子間的相互作用,求:(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B;2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間和最短時(shí)間.2016-2017學(xué)年度第一學(xué)期期末五校聯(lián)考高二物理答題紙三、填空題(每空2分,共22分)TOC\o"1-5"\h\z13.cm14.,。,。QV(1)(2)(3)V,__Q。四、計(jì)算題(17題8分,18題8分,19題10分、20題12分)(1)廠(2)(1)(2)(2)(3)(2)2016-2017學(xué)年度第一學(xué)期期末五校聯(lián)考高二物理參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.D2.B3.A4.D5.C6.C7.D8.C二、多項(xiàng)選擇題9.AC10.CD11.AC12.AC三、填空題0.0641或0.0642(1)a(2)cX100,重新歐姆調(diào)零,2200,1.00ABDFH,甲,1.5,0.9四、計(jì)算題(1)設(shè)粒子射出電場(chǎng)時(shí)沿平行電場(chǎng)線方向的速度為v,根據(jù)牛頓第二定律,粒子在電場(chǎng)中的加y速度為:a—-m(1分)Lt=(1分)v0LqEL所以v=a一=(1分)yvmv00vqEL所以粒子剛射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與初速度方向夾角的正切值為tana=—=(1分)vmv200(2)設(shè)粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)距離為y,則—1(L—1(L)
y—a(—)22v0qEL2mv202分)5qEL2又x=y+2Ltana,(1分)解得:x=(1分)2mv20E18.(1)I二二1.5A(1分)R+rF=BIL=0.3N(1分)安mgsin37°=F+f(1分)安解得:f=0.06N,沿斜面向下(1分)(2)F=F,F?cos37°=0.3?0.8=0.24N,(1分)安1安安1F?cos37°+f=mgsin37°(2分)安1則f=0.12N,沿斜面向下(1分)(1)微粒到達(dá)A(l,l)之前做勻速直線運(yùn)動(dòng),對(duì)微粒受力分析如圖甲:
所以,Eq=mg(1分),得:E=~q(1分)(2)由平衡條件:qvB=\/2mg(1分)電場(chǎng)方向變化后,微粒所受重力與電場(chǎng)力平衡,微粒在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌跡如圖V2乙:qvB=mr(1分)由幾何知識(shí)可得:r=\6l(1分)v=72gimig聯(lián)立解得:V2乙:qvB=mr(1分)由幾何知識(shí)可得:r=\6l(1分)v=72gimig聯(lián)立解得:B=q、:'|(1分)(3)微粒做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間:W1分)、、、、XXX呂X\<\乂X3一一4n做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)間:t=——23nl〒審(2分)V.\XXK£」KXO-■甘XKC0在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間:(1分)3nt=t+t=+1)124d).d).由類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得:1分)20(1)沿乂軸正方向發(fā)射的粒子能夠到達(dá)最右側(cè)的位置(迸dx=~3~d=U0t,(1分)y=d=-2at2(1分)其中a=qEm3mu2聯(lián)立解得:E=審(1分)設(shè)粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度為。,由動(dòng)能定理有:qEd=2叫[叫解得:°=2°0設(shè)射入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與水平方向的夾角為a,則有:cosa=^°=,a=60°(1分)u2設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R,由幾何關(guān)系可知:d二R+Rsin30°=3R/2(1分)
Bqu=m—粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng),洛侖茲力提供向心力:R(1分)將u=2u0、R=-d代入解得:B=沁(1分)03qd(2)粒子運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間對(duì)應(yīng)最大的圓心角,經(jīng)過(guò)點(diǎn)(蘭3d,d)恰與上邊界相切的粒子軌跡對(duì)3應(yīng)的圓心角最大.由幾何關(guān)系可知最大圓心角:e=240°=4n/3max_4兀R4冗d(2分)粒子運(yùn)動(dòng)最長(zhǎng)時(shí)間:t=(2分)max3D9U0粒子運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)
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