天津市高二物理上學(xué)期期末考試試題

/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，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，方向垂直于xOy平面2爲(wèi)向里.粒子第一次離開電場上邊界y=d時(shí)，能夠到達(dá)的最右側(cè)的位置為（號d，d）,且最終恰沒有粒子從y=2d的邊界離開磁場，若只考慮每個(gè)粒子在電場中和磁場中各運(yùn)動一次，不計(jì)粒子重力以及粒子間的相互作用，求：（1）電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B；2）粒子在磁場中運(yùn)動的最長時(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)粒子射出電場時(shí)沿平行電場線方向的速度為v,根據(jù)牛頓第二定律，粒子在電場中的加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，對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）電場方向變化后，微粒所受重力與電場力平衡，微粒在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動，軌跡如圖V2乙:qvB=mr（1分）由幾何知識可得：r=\6l（1分）v=72gimig聯(lián)立解得：V2乙:qvB=mr（1分）由幾何知識可得：r=\6l（1分）v=72gimig聯(lián)立解得：B=q、：'|（1分）（3）微粒做勻速運(yùn)動時(shí)間:W1分）、、、、XXX呂X\<\乂X3一一4n做圓周運(yùn)動時(shí)間：t=——23nl〒審（2分）V.\XXK￡」KXO-■甘XKC0在復(fù)合場中運(yùn)動時(shí)間:（1分）3nt=t+t=+1）124d）.d）.由類平拋運(yùn)動規(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)粒子射入磁場時(shí)的速度為。，由動能定理有：qEd=2叫［叫解得：°=2°0設(shè)射入磁場時(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—粒子在磁場中做圓周運(yùn)動，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)動的最長時(shí)間對應(yīng)最大的圓心角，經(jīng)過點(diǎn)（蘭3d，d）恰與上邊界相切的粒子軌跡對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)動最長時(shí)間：t=（2分）max3D9U0粒子運(yùn)動的最短時(shí)