内容正文:
2021级高三年级下学期物理学科开学考试
编稿教师:李伟 校稿教师:郭兆兵
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题:本题共10小题,共46分。第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分.有选错的得0分。
1. 关于原子核的认识中,下列说法正确的是( )
A. 卢瑟福通过对粒子散射实验的研究,提出了原子的“枣糕模型”
B. 原子核衰变过程中,电荷数和质量数都守恒
C. 已知的半衰期是87.7年,1000个经过87.7年后一定还剩余500个
D. 原子核的结合能越大,表示核子结合得越牢固,原子就越稳定
2. 水平面上固定一半球形的玻璃器皿,器皿的轴呈竖直状态,在距离轴心不同的位置,有两个质量相同的光滑小球a、b做匀速圆周运动,轨道平面均水平。则有关各物理量的关系,下列说法正确的是( )
A. b对玻璃器皿的压力大 B. b做匀速圆周运动的周期大
C. b做匀速圆周运动的角速度大 D. 两球的向心加速度相等
3. 在测量某玻璃砖的折射率实验中,正确操作后在纸上作出了如图所示的光路图,玻璃砖上下两边平行,虚线AC为过C点的法线,入射光线从O点射入,其延长线交AC于B点,测得OB的长度为2cm,OC的长度为2.5cm。已知光在真空中的传播速度为c=3108m/s。下列说法错误的是( )
A. 增大入射角,光线可能在下表面发生全反射
B. 光线在玻璃砖内传播的速率为2.4108m/s
C. 入射角越大,光线通过玻璃砖的时间越长
D. 入射角改变,光线的侧移量(即图中的)也改变
4. 两玩具车甲、乙在时刻位置如图1所示,速度随时间的变化图像如图2所示。已知4s时两车恰好不相撞,5s时乙车停止运动,且此时甲车超前乙车2.5m。两车均可视为质点,则乙车出发的位置为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,真空中固定电荷量为的小球A,从小球A正上方高h处无初速释放质量为m、电荷量为的小球B,A、B均可视作点电荷,取无穷远处电势为零,球B下落过程中( )
A. Q越大,球B最大速度的位置越高 B. h越大,球B最大加速度越小
C. m越大,球B最大电势能越小 D. g越大,球B最大速度的位置越低
6. 如图所示,真空玻璃管内有一个电子枪,工作时它能发射高速电子。电子撞击荧光屏,就能发光。将该装置南北方向放置,让电子沿水平方向从南向北运动,并撞击荧光屏。该处地磁场的磁感应强度竖直方向的分量为竖直向下。则电子束受地磁场影响( )
A. 向东发生偏转,且发射速度越大偏转距离越小
B. 向东发生偏转,且发射速度越大偏转距离越大
C. 向西发生偏转,且发射速度越大偏转距离越大
D. 向西发生偏转,且发射速度越大偏转距离越小
7. 如图所示,由弹性材料制成的物块1和2放置在光滑水平面上,物块2右侧是用细线悬挂的小球。给物块1一个向右的初速度,物块1与物块2发生弹性碰撞,然后物块2与小球再发生弹性碰撞,碰后小球摆到最大高度时悬线与竖直方向的夹角为。在其他条件不变的情况下,换用不同质量的物块2,发现的大小与物块2的质量有关。已知物块1的质量为,小球的质量为,物块2的质量满足以下哪个条件时,夹角有最大值( )
A. B. C. D.
8. 如图所示,将两辆完全相同的玩具动力车A、B和车厢C用轻杆串接组成“列车”,“列车”出发启动阶段做匀加速运动,且玩具动力车A和B提供的动力均为F,动力车和车厢受到的阻力均为车重的k倍,已知动力车A、B的质量均为m1,车厢C的质量为m2,重力加速度为g,则( )
A. A车所受合外力比B车的大 B. A、C间轻杆对两端的作用力是拉力
C. B、C间轻杆对两端的作用力是推力 D. “列车”的加速度大小为
9. 图所示为火星探测器着陆火星表面前的变轨轨道示意图,图中两点分别为椭圆轨道3与圆轨道1、2的切点,且圆轨道1、2的公转半径分别为,轨道1、2、3的轨道平面与火星赤道平面重合。已知火星的自转周期为,火星探测器在圆轨道1上运行时,每经的时间刚好7次经过火星赤道上某点的正上方,且火星探测器环绕方向与火星自转方向相同。假设火星探测器在圆轨道1的环绕周期为T(T未知),探测器在椭圆轨道3上由M到N的时间为t(t未知)。则( )
A B.
C. D.
10. 如图所示,水平面内固定放置两足够长的光滑平行金属导轨AB和CD,在导轨上有垂直导轨放置的完全相同的直导体P和Q,质量均为m,有竖直方向的匀强磁场垂直穿过导轨平面。在直导体P上作用一与导轨平行的水平恒力F,使P由静止开始运动,经一段时间t,P向右的位移大小为x,P和Q还没有达到稳定状态,此时P和Q的瞬时速度分别是和,瞬时加速度分别为和,,这一过程直导体P上产生的热量为E,两直导体始终与导轨接触良好,导轨电阻不计。则关于这一过程,下列关系式正确的是( )
A. B.
C D.
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学用如图所示的实验装置验证动量定理,所用器材包括:气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。
实验步骤如下:
(1)开动气泵,调节气垫导轨,轻推滑块,当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间________时,可认为气垫导轨水平;
(2)用天平测砝码与砝码盘总质量m1、滑块(含遮光片)的质量m2;
(3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接,并让细线水平拉动滑块;
(4)令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动,和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间Δt1、Δt2及遮光片从A运动到B所用的时间t12;
(5)在遮光片随滑块从A运动到B的过程中,如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力,拉力冲量的大小I=________,滑块动量改变量的大小Δp=________;(用题中给出的物理量及重力加速度g表示)
(6)某次测量得到的一组数据为:d=1.000 cm,m1=1.5010-2 kg,m2=0.400 kg,△t1=3.90010-2 s,Δt2=1.27010-2 s,t12=1.50 s,取g=9.80 m/s2。计算可得I=________N·s,Δp=____ kg·m·s-1;(结果均保留3位有效数字)
(7)定义,本次实验δ=________%(保留1位有效数字)。
12. 某同学用DIS“测电源电动势和内电阻”实验电路如图(a)所示,某次实验电压传感器示数U与电流传感器示数I的关系如图(b)所示。
(1)图(a)中.定值电阻在电路中的作用是______。
(2)由图(b)的可得,该电源电动势______V,内阻______Ω。
(3)根据实验测得的U,I数据,若令,,则由计算机拟合得出的图线如图(c)所示,则图线最高点A点的纵坐标______W(结果保留3位有效数字)。
13. 池塘水面温度为27°C,一个体积为气泡从深度为10m的池塘底部缓慢上升至水面,其压强随体积的变化图象如图所示,气泡由状态1变化到状态2。若气体做功可由(其中为气体的压强,为气体体积的变化量)来计算,取重力加速度,水的密度为,水面大气压强,气泡内气体看作是理想气体,试计算:
(1)池底的温度;
(2)气泡从池塘底部上升至水面的过程中内能增加0.2J,则气泡内气体所要吸收多少热量?
14. 水平固定一光滑长杆,杆上P点正下方处固定一光滑定滑轮,一质量为的滑块A套在细杆上,下端系一长的轻质细绳绕过定滑轮,悬挂一质量为的小球B,用水平外力F将滑块A拉至P点左侧C点,绳与竖直方向夹角,整个系统保持静止状态,已知,,,求:
(1)水平外力的大小F;
(2)撤去外力F后,A滑至P点时的速度大小v;
(3)撤去外力F后,A滑至P点右侧后,B球速度达到最大时绳中张力大小T。
15. 电场和磁场经常用来实现对微观粒子测量和控制.如图所示,α粒子由粒子源S飘出(初速度忽略不计),经加速电压U加速后,以速度沿轴线竖直进入高度为L的足够宽匀强磁场区域,经磁场区域偏转后,粒子由磁场区域的下边界射出,最终打在水平接收装置上的P点(图中未标出).已知磁场区域的磁感应强度方向垂直纸面向外,大小为,其下边界与接收装置平行,距离为L,不考虑粒子重力和粒子间的相互作用.
(1)求粒子的比荷;
(2)求P点到轴线的距离d;
(3)若撤掉磁场,在同样的区域施加水平方向的匀强电场,粒子最终仍然打到点P,求匀强电场的场强E.
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2021级高三年级下学期物理学科开学考试
编稿教师:李伟 校稿教师:郭兆兵
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题:本题共10小题,共46分。第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分.有选错的得0分。
1. 关于原子核的认识中,下列说法正确的是( )
A. 卢瑟福通过对粒子散射实验的研究,提出了原子的“枣糕模型”
B. 原子核衰变过程中,电荷数和质量数都守恒
C. 已知的半衰期是87.7年,1000个经过87.7年后一定还剩余500个
D. 原子核结合能越大,表示核子结合得越牢固,原子就越稳定
【答案】B
【解析】
【详解】A.卢瑟福通过对粒子散射实验的研究,提出了原子的“核式结构模型”
B.原子核衰变过程中,电荷数和质量数都守恒,故B正确;
C.半衰期是一个统计规律,只针对大量的原子核才成立,对少数、个别原子核不成立,故C错误;
D.原子核的比结合能越大,表示核子结合得越牢固,原子就越稳定,故D错误。
故选B。
2. 水平面上固定一半球形的玻璃器皿,器皿的轴呈竖直状态,在距离轴心不同的位置,有两个质量相同的光滑小球a、b做匀速圆周运动,轨道平面均水平。则有关各物理量的关系,下列说法正确的是( )
A. b对玻璃器皿的压力大 B. b做匀速圆周运动的周期大
C. b做匀速圆周运动的角速度大 D. 两球的向心加速度相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球在半球形容器内做匀速圆周运动,圆心在水平面内,受到自身重力 mg 和内壁弹力N,合力方向指向半球形的球心。受力如图,有几何关系可知
设球体半径为 R,则圆周运动的半径为 Rsinθ,向心力
得到角速度
向心加速度
a=gtanθ
小球a的弹力和竖直方向夹角θ大,所以a对内壁的压力大,故A错误;
C.由上分析得a 的角速度大,故C错误;
B.周期
则a 的周期小,故 B正确;
D.由上分析得a 的向心加速度大,故 D错误。
故选B。
3. 在测量某玻璃砖的折射率实验中,正确操作后在纸上作出了如图所示的光路图,玻璃砖上下两边平行,虚线AC为过C点的法线,入射光线从O点射入,其延长线交AC于B点,测得OB的长度为2cm,OC的长度为2.5cm。已知光在真空中的传播速度为c=3108m/s。下列说法错误的是( )
A. 增大入射角,光线可能在下表面发生全反射
B. 光线在玻璃砖内传播的速率为2.4108m/s
C. 入射角越大,光线通过玻璃砖的时间越长
D. 入射角改变,光线的侧移量(即图中的)也改变
【答案】A
【解析】
【详解】A.折射光线在玻璃内与两条法线的夹角相等,即平行玻璃砖的入射光线与出射光线平行。入射光线在界面的入射角小于,由折射定律可知,则折射光线与法线夹角小于全反射临界角,折射光线不可能在下表面发生全反射,A错误;
B.设,根据几何关系可得
又由折射定律
联立求得
B正确;
C.入射角越大,折射光线在玻璃中的长度越长,通过玻璃砖的时间越长,C正确;
D.可以考虑极限情况,当光线垂直入射时,侧移量是,入射角增加,开始有侧移量,说明入射角改变,光线的侧移量(即图中的)也改变,D正确。
故选A。
4. 两玩具车甲、乙在时刻位置如图1所示,速度随时间的变化图像如图2所示。已知4s时两车恰好不相撞,5s时乙车停止运动,且此时甲车超前乙车2.5m。两车均可视为质点,则乙车出发的位置为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】如图所示
已知4s时两车恰好不相撞,则4s时两车在同一位置,内两车间距为的面积,即2.5m;内两车间距为的面积。根据和相似可得,的面积为的面积的16倍,即
所以乙车的初始位置为
故选D。
5. 如图所示,真空中固定电荷量为的小球A,从小球A正上方高h处无初速释放质量为m、电荷量为的小球B,A、B均可视作点电荷,取无穷远处电势为零,球B下落过程中( )
A. Q越大,球B最大速度的位置越高 B. h越大,球B最大加速度越小
C. m越大,球B最大电势能越小 D. g越大,球B最大速度位置越低
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据库仑定律
B球下落,当受力平衡时速度最大
解得球B最大速度时到小球A的距离为
Q越大,r越大,球B最大速度的位置越高,故A正确;
B.根据库仑定律
当球B距离小球A距离最近,速度为零时,库仑力最大,加速度最大,此时将减小的重力势能全部转化电势能,点电荷的周围的电势为
则球B的初电势为
设球B速度为零时,距A为,则此时的电势为
根据能量守恒
解得
则h越大,x越小,距离小球A就越近,库仑力就越大,最大加速度越大,故B错误;
C.当球B运动到最低点时,球B的电势能最大,由B选项可得,当m越大,x越小,减小的重力势能为
就越大,转化为的电势能也越大,故C错误;
D.根据库仑定律
B球下落,当受力平衡时速度最大
解得球B最大速度时到小球A的距离为
则g越大,r越小,球B最大速度的位置就越低,故D正确。
故选AD。
6. 如图所示,真空玻璃管内有一个电子枪,工作时它能发射高速电子。电子撞击荧光屏,就能发光。将该装置南北方向放置,让电子沿水平方向从南向北运动,并撞击荧光屏。该处地磁场磁感应强度竖直方向的分量为竖直向下。则电子束受地磁场影响( )
A. 向东发生偏转,且发射速度越大偏转距离越小
B. 向东发生偏转,且发射速度越大偏转距离越大
C. 向西发生偏转,且发射速度越大偏转距离越大
D. 向西发生偏转,且发射速度越大偏转距离越小
【答案】A
【解析】
【详解】地磁场竖直向下,电子速度方向由南向北,根据左手定则,电子受到的洛伦兹力的方向向东,所以电子向左偏转。
设电子从射出到屏上的距离为,轨道半径为,偏转距离为,如图
根据几何关系可得
电子在磁场中运动,洛伦兹力提供向心力,有
解得
可知,电子速度越大,轨道半径越大,偏转距离越小。(,)
故选A。
7. 如图所示,由弹性材料制成的物块1和2放置在光滑水平面上,物块2右侧是用细线悬挂的小球。给物块1一个向右的初速度,物块1与物块2发生弹性碰撞,然后物块2与小球再发生弹性碰撞,碰后小球摆到最大高度时悬线与竖直方向的夹角为。在其他条件不变的情况下,换用不同质量的物块2,发现的大小与物块2的质量有关。已知物块1的质量为,小球的质量为,物块2的质量满足以下哪个条件时,夹角有最大值( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】以碰撞前物块1的速度方向为正方向,物块1与物块2发生弹性碰撞,设碰撞后的速度分别为和,由动量守恒得
由能量守恒定律得
解得
物块2与球发生弹性碰撞后,仍满足动量、能量守恒,同理可知小球的速度
所以碰撞后小球的速度为
由数学关系知当
即
时小球碰后速度最大,根据机械能守恒定律可知夹角也最大。
故选B。
8. 如图所示,将两辆完全相同的玩具动力车A、B和车厢C用轻杆串接组成“列车”,“列车”出发启动阶段做匀加速运动,且玩具动力车A和B提供的动力均为F,动力车和车厢受到的阻力均为车重的k倍,已知动力车A、B的质量均为m1,车厢C的质量为m2,重力加速度为g,则( )
A. A车所受合外力比B车的大 B. A、C间轻杆对两端的作用力是拉力
C. B、C间轻杆对两端的作用力是推力 D. “列车”的加速度大小为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.二车加速度相同,故A车和B车所受合外力相同,故A错误;
D.对整体,根据牛顿第二定律可得
故“列车”的加速度大小为
故D正确;
B.对A研究
解得
故A、C间轻杆对两端的作用力是拉力,故B正确;
C.对B研究
解得
故B、C间轻杆对两端的作用力是推力,故C正确。
故选BCD。
9. 图所示为火星探测器着陆火星表面前的变轨轨道示意图,图中两点分别为椭圆轨道3与圆轨道1、2的切点,且圆轨道1、2的公转半径分别为,轨道1、2、3的轨道平面与火星赤道平面重合。已知火星的自转周期为,火星探测器在圆轨道1上运行时,每经的时间刚好7次经过火星赤道上某点的正上方,且火星探测器环绕方向与火星自转方向相同。假设火星探测器在圆轨道1的环绕周期为T(T未知),探测器在椭圆轨道3上由M到N的时间为t(t未知)。则( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.由题意,火星探测器在圆轨道1上运行时,每经的时间刚好7次经过火星赤道上某点的正上方,则
解得
A错误,B正确;
CD.由开普勒第三定律可知
由以上各式整理得
C正确,D错误。
故选BC。
10. 如图所示,水平面内固定放置两足够长的光滑平行金属导轨AB和CD,在导轨上有垂直导轨放置的完全相同的直导体P和Q,质量均为m,有竖直方向的匀强磁场垂直穿过导轨平面。在直导体P上作用一与导轨平行的水平恒力F,使P由静止开始运动,经一段时间t,P向右的位移大小为x,P和Q还没有达到稳定状态,此时P和Q的瞬时速度分别是和,瞬时加速度分别为和,,这一过程直导体P上产生的热量为E,两直导体始终与导轨接触良好,导轨电阻不计。则关于这一过程,下列关系式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】A.直导体P和Q所受安培力大小相等、方向相反,视为内力,则外力对系统的冲量等于系统动量的变化量,即
A正确;
BC.外力对系统做功等于系统动能的增加量与热量之和,即
BC错误;
D.对直导体P和Q,分别由牛顿第二定律
,
得
D正确。
故选AD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学用如图所示的实验装置验证动量定理,所用器材包括:气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。
实验步骤如下:
(1)开动气泵,调节气垫导轨,轻推滑块,当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间________时,可认为气垫导轨水平;
(2)用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块(含遮光片)的质量m2;
(3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接,并让细线水平拉动滑块;
(4)令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动,和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间Δt1、Δt2及遮光片从A运动到B所用的时间t12;
(5)在遮光片随滑块从A运动到B的过程中,如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力,拉力冲量的大小I=________,滑块动量改变量的大小Δp=________;(用题中给出的物理量及重力加速度g表示)
(6)某次测量得到的一组数据为:d=1.000 cm,m1=1.5010-2 kg,m2=0.400 kg,△t1=3.90010-2 s,Δt2=1.27010-2 s,t12=1.50 s,取g=9.80 m/s2。计算可得I=________N·s,Δp=____ kg·m·s-1;(结果均保留3位有效数字)
(7)定义,本次实验δ=________%(保留1位有效数字)。
【答案】 ①. 大约相等 ②. m1gt12 ③. ④. 0.221 ⑤. 0.212 ⑥. 4
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]当经过A,B两个光电门时间相等时,速度相等,此时由于阻力很小,可以认为导轨是水平。
(5)[2]由I=Ft,知
[3] 由知
(6)[4]代入数值知,冲量
[5]动量改变量
(7)[6]由定义公式可得,本次实验
12. 某同学用DIS“测电源电动势和内电阻”实验电路如图(a)所示,某次实验电压传感器示数U与电流传感器示数I的关系如图(b)所示。
(1)图(a)中.定值电阻在电路中的作用是______。
(2)由图(b)的可得,该电源电动势______V,内阻______Ω。
(3)根据实验测得的U,I数据,若令,,则由计算机拟合得出的图线如图(c)所示,则图线最高点A点的纵坐标______W(结果保留3位有效数字)。
【答案】(1)保护电源
(2) ①. 2.83 ②. 1.03
(3)1.94
【解析】
【小问1详解】
为防止滑动变阻器接入电路的阻值为零导致电路电流太大损坏电源,要在电路中接入保护电阻,因此定值电阻R0在电路中的作用是保护电源;
【小问2详解】
[1]根据闭合电路欧姆定律
图像表达式可知,电源电动势
[2]内阻
【小问3详解】
由题意可知
则功率
当
时,电源的输出功率最大
所以图线最高点A点的纵坐标
13. 池塘水面温度为27°C,一个体积为的气泡从深度为10m的池塘底部缓慢上升至水面,其压强随体积的变化图象如图所示,气泡由状态1变化到状态2。若气体做功可由(其中为气体的压强,为气体体积的变化量)来计算,取重力加速度,水的密度为,水面大气压强,气泡内气体看作是理想气体,试计算:
(1)池底的温度;
(2)气泡从池塘底部上升至水面的过程中内能增加0.2J,则气泡内气体所要吸收多少热量?
【答案】(1)7°C;(2)0.5J
【解析】
【详解】(1)气泡在池底时压强
由理想气体状态方程得
解得
即池底温度
(2)由图可知,气泡在上升过程中平均压强
由得气体做的功
解得
由热力学第一定律得气体吸收的热量
14. 水平固定一光滑长杆,杆上P点正下方处固定一光滑定滑轮,一质量为的滑块A套在细杆上,下端系一长的轻质细绳绕过定滑轮,悬挂一质量为的小球B,用水平外力F将滑块A拉至P点左侧C点,绳与竖直方向夹角,整个系统保持静止状态,已知,,,求:
(1)水平外力的大小F;
(2)撤去外力F后,A滑至P点时的速度大小v;
(3)撤去外力F后,A滑至P点右侧后,B球速度达到最大时绳中张力大小T。
【答案】(1)6N;(2)1m/s;(3)11N
【解析】
【详解】(1)在水平外力F作用下,系统保持静止状态时,对A受力分析,如图所示
由共点力平衡条件可得
对B受力分析可得
解得水平外力的大小为
(2)A滑至P点时,B球运动到最低点,其速度为0。从撤去外力F到A滑至P点的过程中,对A、B组成的系统,由机械能守恒定律可得
解得
v=1m/s
(3)A滑至P点右侧后,A、B组成的系统机械能守恒,在水平方向上动量守恒。绳子先对A做负功,A的机械能减小,则B的机械能增加,当A、B同速时,B球上升到最高点,此后绳子仍对A做负功,当绳子变为竖直方向时,A的机械能最小,B的机械能最大,此时B处于最低点,重力势能最小,动能最大,则速度最大,设此时A、B的速度分别为、,则有
解得
,
B相对A做圆周运动,由牛顿第二定律得
解得
15. 电场和磁场经常用来实现对微观粒子的测量和控制.如图所示,α粒子由粒子源S飘出(初速度忽略不计),经加速电压U加速后,以速度沿轴线竖直进入高度为L的足够宽匀强磁场区域,经磁场区域偏转后,粒子由磁场区域的下边界射出,最终打在水平接收装置上的P点(图中未标出).已知磁场区域的磁感应强度方向垂直纸面向外,大小为,其下边界与接收装置平行,距离为L,不考虑粒子重力和粒子间的相互作用.
(1)求粒子的比荷;
(2)求P点到轴线的距离d;
(3)若撤掉磁场,在同样的区域施加水平方向的匀强电场,粒子最终仍然打到点P,求匀强电场的场强E.
【答案】(1);(2);(3),方向水平向左
【解析】
【详解】(1)根据动能定理
解得
(2)设带电粒子在磁场中圆周运动半径为R,根据
得
设圆周运动的圆心作为,根据几何关系
可得
P点到轴线的距离
解得
(3)带电粒子在电场中做类平抛运动,有
,,
联立得
,,
联立得
带电粒子仍达到P点,则
解得
方向水平向左。
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