内容正文:
高二物理期末试题
一、单选题(每题4分共28分)
1. 如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,由此可知( )
A. 带电粒子在R点时的加速度小于在Q点时的加速度
B. 带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大
C. 带电粒子在R点时的速度大于在Q点时的速度
D. 带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小,比在P点时的大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由电场线疏密可知,R点场强比Q场强点大,所以带电粒子在R点的电场力大,则带电粒子在R点的加速度大,A错误;
BC.带电粒子做曲线运动,电场力指向曲线的内侧,所以电场力的方向向右;若带电粒子从P经过R运动到Q,电场力做负功,带电粒子的电势能增大,动能减小,则带电粒子经过R点时的动能大于经过Q点时的动能,即带电粒子在R点时的速度大于在Q点时的速度,而P点电势能最小,所以带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能小,B错误,C正确;
D.根据能量守恒定律,带电质点在运动过程中各点处的动能与电势能之和保持不变,D错误。
故选C。
2. 如图甲、乙、丙所示为三种带电体产生的电场线和等差等势面示意图,下列说法正确的是( )
A. 甲图中A点和B点电场强度相同
B. 乙图中带电体表面上C点和D点电势相等
C. 丙图中F点电势大于E点电势,电子在F点电势能比较大
D. 甲图中A、B连线中点电势等于
【答案】B
【解析】
【详解】A.由甲图可知A、B两点离正电荷距离相等,所以A、B两点电场强度大小相等,方向不同,故A错误.
B.乙图中带电体表面上C点和D点等势体,故两点电势相等,所以B正确.
C.由丙图可知电场线方向向上,所以F点电势大于E点电势,电子由F点到E点电场力做负功,电势能增加,故电子在E点电势较大,故C错误.
D.由甲图可知A、B两点电势相等,弧AB在一个等势面上,但因A、B连线并不是一个等势面,根据电场线方向可知连线中点电势大于A、B两点的电势,即大于,故D错误.
3. 电解池的主要应用是工业制纯度高的金属,它能将电能转化为化学能。如图所示,某电解池接入电路后,在t时间内有个一价正离子和个二价负离子通过溶液内截面S,设e为元电荷,则下列说法正确的是
A. 正离子定向移动形成的电流方向是从A指向B,负离子定向移动形成的电流方向是从B指向A
B. 当时,电流大小为零
C. 电流
D. 电流
【答案】D
【解析】
【详解】A.正离子定向移动形成的电流方向是从A指向B,负离子定向移动形成的电流方向也是从A指向B,选项A错误;
B.因负离子定向移动的反方向等效于正电荷定向移动的方向,则当时,电流大小不为零,选项B错误;
CD.由题意可知,流过溶器截面上的电量q=(n1+2n2)e;则根据 电流
选项C错误,D正确;
故选D.
4. 如图所示电路,电源内阻不能忽略.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右滑动后,电压表V1、V2示数变化量的绝对值为△U1、△U2,电流表示数变化量的绝对值为△I.下列判断正确的是( )
A. 电流表A示数增大
B. 电压表V2示数减小
C. △U1小于△U2
D. 的数值减小
【答案】C
【解析】
【详解】A项:当滑动变阻器的滑片P向右滑动后,电阻增大,总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律知总电流减小,A示数减小,故A错误;
B项:电压表V1测量R1的电压U1=IR1减小,V2测量R2和R3的电压U2=E﹣U1﹣Ir,增大,故电压表V2示数增大,故B错误;
C项:根据闭合电路欧姆定律知,△U1+△U内=△U2,故△U1小于△U2,故C正确;
D项:保持不变,故D错误.
故选C.
5. 如图所示,质量为m、电荷量为q的带电微粒以速度v从O点进入一个电磁场混合区域。其中电场方向水平向左,磁场方向垂直纸面向外,v与水平方向成角,且与磁场方向垂直。已知该微粒恰好能沿直线运动到A,重力加速度为g,则下列说法中正确的是( )
A. 该微粒可能带正电 B. 微粒从O到A的运动可能是匀变速运动
C. 该磁场的磁感应强度大小为 D. 该电场的场强为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.因为带电粒子在磁场中受到洛伦兹力与速度有关,如果带电粒子在电场、磁场、重力场复合的场中做直线运动,则一定是匀速直线运动;由于微粒匀速运动,所以重力、电场力、洛伦兹力三力平衡,若粒子带正电,电场力向左,洛伦兹力垂直于线斜向右下方,则电场力、洛伦兹力和重力不能平衡,如图所示:
故粒子带负电,故A错误,B错误.
CD.若粒子带负电,符合题意,受力如图所示:
由图根据受力平衡可知:
可解得:
故C正确,D错误。
故选C.
6. 在如图所示的电路中,灵敏电流计G的内阻,满偏电流,,。下列说法正确的是( )
A. 此电路改装成的电压表可测量的电压
B. 此电路可改装成量程为的电流表
C. 此电路改装成的电流表可测量的电流
D. 当此电路改装为电流表时,仅闭合开关时的量程比开关和均闭合时的小
【答案】A
【解析】
【详解】A.当和均断开时,电流计与串联,改装为电压表,量程为
故此电路改装成的电压表可测量的电压,故A正确;
BCD.当和均闭合时,被短路,电流计与并联改装为电流表,量程为
仅闭合开关时,电流表的量程为
故BCD错误。
故选A。
7. 如图所示,一充电后与电源断开的平行板的两极板水平放置,板长为,板间距离为,距板右端处有一竖直屏。一带电荷量为、质量为的质点以初速度沿中线射入两板间,最后垂直打在上,重力加速度大小为,下列说法正确的是( )
A. 两极板间电压为
B 质点通过电场过程中电势能减少
C. 若仅增大初速度,则该质点不可能垂直打在上
D. 若仅增大两极板间距,则该质点不可能垂直打在上
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题意可知,质点飞出平行板后只受重力作用且垂直打在上,可知质点在平行板间竖直方向受力不平衡,质点在平行板间向上偏转做类平抛运动,如图所示。则有质点在平行板间竖直方向的加速度与飞出平行板后竖直方向的加速度大小相等,方向相反,在平行板间由牛顿第二定律可得
飞出平行板后则有
联立解得两极板间的电场强度为
由匀强电场的电场强度与电势差的关系式可得
A错误;
B.质点在电场中向上偏移的距离为
其中
在水平方向
联立解得
此时质点在竖直方向的分速度为
则有质点在电场中运动增加的机械能为
由能量守恒定律可知,质点通过电场过程中电势能减少等于质点机械能的增加,B正确;
C.若仅增大初速度,质点在两个偏转过程中具有对称性,即两个过程的受力情况分别不变,竖直方向加速度大小相等,方向相反,运动的时间相等,则该质点仍能垂直打在上,C错误;
D.若仅增大两极板间距,因两板上所带电荷量不变,则有
可得
可知两板间电场强度不变,质点在电场中受力不变,则运动情况不变,则该质点仍能垂直打在上,D错误。
故选B。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,长直导线与心形金属线框放在光滑绝缘的水平面上,且长直导线与心形线框的对称轴MN垂直。当长直导线中通以图示方向的电流I,且电流增大时,下列关于心形线框的说法正确的是( )
A. 线框有面积扩大的趋势 B. 线框中产生逆时针方向的感应电流
C. 线框在水平面内沿逆时针方向旋转 D. 线框沿垂直于直导线方向向右平动
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.直导线中的电流增大,导线框中向里的磁通量增大,由楞次定律知,线框有面积缩小的趋势,线框中产生逆时针方向的感应电流,故A错误,B正确;
CD.由对称性知,线框对称轴MN上、下两部分受到平行于直导线方向上安培力的合力为零,导线框受到安培力沿对称轴向右,线框沿垂直于直导线方向向右平动,故C错误,D正确。
故选BD。
9. 如图所示,匀强磁场中位于P处的粒子源可以沿垂直于磁场向纸面内的各个方向发射质量为m、电荷量为q,速率为v的带正电粒子,P到荧光屏MN的距离为d,设荧光屏足够大,不计粒子重力及粒子间的相互作用。下列判断正确的是( )
A. 若磁感应强度,则发射出的粒子到达荧光屏的最短时间
B. 若磁感应强度,则同一时刻发射出的粒子到达荧光屏的最大时间差为
C. 若磁感应强度,,则荧光屏上形成的亮线长度为
D. 若磁感应强度,则荧光屏上形成的亮线长度为
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.根据
由题可知,运动的轨道半径
R=d
最短时间时,恰好弦长最短,打到P点的正左方,如图所示
根据几何关系,偏转的圆心角为,因此运动时间为
故A正确;
B.由几何关系可知,打到荧光屏MN上最长时间恰好运动了个周期,轨迹如下图所示
因此时间差
故B正确;
CD.若磁感应强度,则轨道半径
R=2d
到达荧光屏最下端的粒子的轨迹是与MN相切的,设下半部分的亮线长度为x1,根据几何关系,有
解得
x1=d
到达荧光屏最上端的粒子与屏的交点与P点连线为轨迹的直径,设上半部分亮线的长度为x2,根据几何关系,有
解得
x2=d
所以亮线的总长度为,故C正确,D 错误。
故选ABC。
10. 在轴上关于原点对称的、b两点处固定两个电荷量相等的点电荷,如图所示的图像描绘了轴上部分区域的电场强度(以轴正方向为电场强度的正方向)。在电场中、为轴上关于原点对称的两点,为坐标原点,下列结论正确的是( )
A. ,处为同种点电荷
B. ,两点的电场强度相同
C. 若将一电子从点移到点,其电场力做负功
D. 点的电场强度等于零
【答案】BC
【解析】
【详解】设电荷带电量为Q,ab间距离为2r。
A.根据给出的图像可知,在a处为正电荷,在b处为负电荷。故A错误;
B.根据点电荷产生的场
及电场的叠加可知,cd两处场强相同,电场方向由c指向d,故B正确;
C.已知c点电势高于d点电势,故将一负电子从c点移到d点电场力做负功,故C正确;
D.等量异种电荷中间点电势为0,但场强不为0,故D错误
故选BC。
三、实验题(共14分,每空2分,请把答案写到答题卡的相应位置。)
11. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)用电压表(内阻约为)和电流表(内阻约为)测量一个电阻的阻值(约为)。要求尽量减小实验误差,应该选择的测量电路是图1中的_______(选填“甲”或“乙”)。
(2)一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约电阻的阻值,下列实验步骤正确的操作顺序为_______(填各实验步骤前的字母)。
A.将选择开关置于“”位置
B.将选择开关置于“OFF”位置
C.将两表笔分别接触待测电阻两端,读出其阻值后随即断开
D.将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向“0”
【答案】 ①. 甲 ②. ADCB
【解析】
【详解】(1)[1]因为待测电阻约为5Ω,由
可知为了减小误差应该采用电流表的外接法,即选用甲图;
(2)[2]一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约电阻的阻值,先将选择开关置于“”位置,将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向“0”,将两表笔分别接触待测电阻两端,读出其阻值后随即断开,将选择开关置于“OFF”位置,故正确的顺序为ADCB。
12. 某同学用图(a)所示电路探究小灯泡的伏安特性,所用器材有:小灯泡(额定电压2.5V,额定电流0.3A)、电压表(量程300mV,内阻300Ω)、电流表(量程300mA,内阻0.27Ω)、定值电阻R0、滑动变阻器R1(阻值0~20Ω)、电阻箱R2(最大阻值9999.9Ω)、电源E(电动势6V,内阻不计)、开关S、导线若干,完成下列填空:
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于变阻器的____________(填“a”或“b”)端;
(2)在流过电流表的电流较小时,将电阻箱R2的阻值置零,改变滑动变阻器滑片的位置,读取电压表和电流表的示数U、I,描点结果如图(b)所示,当流过电流表的电流为10mA时,小灯泡的电阻为____________Ω(保留1位有效数字);
(3)为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V,该同学经计算知,应将R2的阻值调整为____________Ω;
(4)由图(b)可知,随着流过小灯泡电流的增加,其灯丝的电阻____________(填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】 ①. a ②. 0.7 ③. 2700 ④. 增大
【解析】
【详解】(1)[1]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于变阻器的a端;
(2)[2]由图(b)可知当流过电流表的电流为10mA时,电压为7mV,则小灯泡的电阻为
(3)[3]由题知,电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V,有
解得
(4)[4]由图(b)和表格可知流过小灯泡电流增加,图像中变大,则灯丝的电阻增大。
四、计算题
13. 如图甲所示,轻质细线吊着一质量m为0.6 kg,边长L为0.2 m,匝数n为100匝的正方形线圈,其总电阻r为2 Ω。正方形线圈中间位置以下区域处于垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)0-4s内通过正方形线圈的电流大小;
(2)前4秒内细线对正方形线圈的拉力大小随时间变化的规律。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知2秒末磁通量变化率的绝对值为
正方形线圈中产生的感应电动势为
2秒末通过正方形线圈的电流大小
【小问2详解】
前4秒内正方形线圈产生感应电流大小恒为,则前4秒内磁感应强度随时间变化规律为
正方形线圈受到的安培力大小为
前4秒内细线对正方形线圈的拉力大小随时间变化的规律为
代入数据解得
14. 如图所示,以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域,磁感应强度为B,∠A=60°,AO=L,在O点发射某种带负电的粒子(不计重力作用),粒子的比荷为。发射方向与OC边的夹角为θ=60°,粒子从A点射出磁场。
(1)求粒子的发射速度大小v0;
(2)求粒子在磁场中的运动时间;
(3)若入射粒子为正电荷,粒子能从OC边射出,求入射速度的范围。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
小问1详解】
粒子从A点射出磁场,运动轨迹如图所示
由几何知识可知
根据洛伦兹力提供向心力,所以
代入解得
【小问2详解】
由几何知识可知,粒子转过的圆心角为
由
,
得
【小问3详解】
粒子能从OC边射出,如图
由几何关系知,半径最大为
有
解得最大速度为
所以速度取值范围为
15. 如图甲所示的空间直角坐标系Oxyz中,分界面P、荧光屏Q均与平面Oxy平行,分界面P把空间分为区域Ⅰ和区域II两部分,分界面P与平面Oxy间的距离为L,z轴与分界面P相交于。区域Ⅰ空间中分布着沿y轴正方向的匀强电场,区域Ⅱ空间中分布有沿x轴正方向和z轴正方向的磁场,磁感应强度大小均为,变化规律如图乙所示。两个电荷量均为q、质量均为m的带正电粒子A、B在y轴负半轴上的两点沿z轴正方向先后射出,经过区域Ⅰ,两粒子均打到点,其中粒子A到达点时速度大小为,方向与z轴正方向成角;在O点有一特殊的粒子处理器,使A、B粒子只保留垂直z方向的速度,并且同时从点射出,以粒子在点射出时的时刻为时刻,再经过区域Ⅱ,其中粒子A刚好打到荧光屏Q上,粒子B在时打在荧光屏上形成一个亮点。粒子所受重力忽略不计,不考虑场的边缘效应及相对论效应,求:
(1)区域Ⅰ内电场强度E的大小;
(2)分界面P与荧光屏Q之间的距离d;
(3)A、B粒子在y轴上出发时的坐标之比。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)粒子A在区域Ⅰ电场中做类平抛运动,沿z轴
沿y轴
由牛顿第二定律得
联立解得
(2)粒子A在区域Ⅱ磁场中的运动周期为
粒子A从点开始时间内做半周期的匀速圆周运动,然后继续在磁场中做半圆周的匀速圆周运动正好与Q相切形成亮点,由向心力公式可得
由几何关系可得
解得
(3)在时间内,粒子B以在内做匀速圆周运动,运动时间为
转过的角度为
正好打在Q上,轨道半径满足
又
解得
又
联立解得
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$$
高二物理期末试题
一、单选题(每题4分共28分)
1. 如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,由此可知( )
A. 带电粒子在R点时的加速度小于在Q点时的加速度
B. 带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大
C. 带电粒子在R点时的速度大于在Q点时的速度
D. 带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小,比在P点时的大
2. 如图甲、乙、丙所示为三种带电体产生的电场线和等差等势面示意图,下列说法正确的是( )
A 甲图中A点和B点电场强度相同
B. 乙图中带电体表面上C点和D点电势相等
C. 丙图中F点电势大于E点电势,电子在F点电势能比较大
D. 甲图中A、B连线中点电势等于
3. 电解池的主要应用是工业制纯度高的金属,它能将电能转化为化学能。如图所示,某电解池接入电路后,在t时间内有个一价正离子和个二价负离子通过溶液内截面S,设e为元电荷,则下列说法正确的是
A. 正离子定向移动形成的电流方向是从A指向B,负离子定向移动形成的电流方向是从B指向A
B. 当时,电流大小为零
C. 电流
D. 电流
4. 如图所示电路,电源内阻不能忽略.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右滑动后,电压表V1、V2示数变化量的绝对值为△U1、△U2,电流表示数变化量的绝对值为△I.下列判断正确的是( )
A 电流表A示数增大
B. 电压表V2示数减小
C. △U1小于△U2
D. 的数值减小
5. 如图所示,质量为m、电荷量为q的带电微粒以速度v从O点进入一个电磁场混合区域。其中电场方向水平向左,磁场方向垂直纸面向外,v与水平方向成角,且与磁场方向垂直。已知该微粒恰好能沿直线运动到A,重力加速度为g,则下列说法中正确的是( )
A. 该微粒可能带正电 B. 微粒从O到A的运动可能是匀变速运动
C. 该磁场的磁感应强度大小为 D. 该电场的场强为
6. 在如图所示的电路中,灵敏电流计G的内阻,满偏电流,,。下列说法正确的是( )
A. 此电路改装成的电压表可测量的电压
B. 此电路可改装成量程为的电流表
C. 此电路改装成的电流表可测量的电流
D. 当此电路改装为电流表时,仅闭合开关时的量程比开关和均闭合时的小
7. 如图所示,一充电后与电源断开的平行板的两极板水平放置,板长为,板间距离为,距板右端处有一竖直屏。一带电荷量为、质量为的质点以初速度沿中线射入两板间,最后垂直打在上,重力加速度大小为,下列说法正确的是( )
A. 两极板间电压为
B. 质点通过电场过程中电势能减少
C. 若仅增大初速度,则该质点不可能垂直打在上
D. 若仅增大两极板间距,则该质点不可能垂直打在上
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,长直导线与心形金属线框放在光滑绝缘的水平面上,且长直导线与心形线框的对称轴MN垂直。当长直导线中通以图示方向的电流I,且电流增大时,下列关于心形线框的说法正确的是( )
A. 线框有面积扩大趋势 B. 线框中产生逆时针方向的感应电流
C. 线框在水平面内沿逆时针方向旋转 D. 线框沿垂直于直导线方向向右平动
9. 如图所示,匀强磁场中位于P处的粒子源可以沿垂直于磁场向纸面内的各个方向发射质量为m、电荷量为q,速率为v的带正电粒子,P到荧光屏MN的距离为d,设荧光屏足够大,不计粒子重力及粒子间的相互作用。下列判断正确的是( )
A. 若磁感应强度,则发射出的粒子到达荧光屏的最短时间
B. 若磁感应强度,则同一时刻发射出的粒子到达荧光屏的最大时间差为
C. 若磁感应强度,,则荧光屏上形成的亮线长度为
D. 若磁感应强度,则荧光屏上形成的亮线长度为
10. 在轴上关于原点对称的、b两点处固定两个电荷量相等的点电荷,如图所示的图像描绘了轴上部分区域的电场强度(以轴正方向为电场强度的正方向)。在电场中、为轴上关于原点对称的两点,为坐标原点,下列结论正确的是( )
A. ,处为同种点电荷
B. ,两点的电场强度相同
C. 若将一电子从点移到点,其电场力做负功
D. 点的电场强度等于零
三、实验题(共14分,每空2分,请把答案写到答题卡的相应位置。)
11. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)用电压表(内阻约为)和电流表(内阻约为)测量一个电阻的阻值(约为)。要求尽量减小实验误差,应该选择的测量电路是图1中的_______(选填“甲”或“乙”)。
(2)一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约电阻的阻值,下列实验步骤正确的操作顺序为_______(填各实验步骤前的字母)。
A.将选择开关置于“”位置
B.将选择开关置于“OFF”位置
C.将两表笔分别接触待测电阻两端,读出其阻值后随即断开
D.将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向“0”
12. 某同学用图(a)所示电路探究小灯泡的伏安特性,所用器材有:小灯泡(额定电压2.5V,额定电流0.3A)、电压表(量程300mV,内阻300Ω)、电流表(量程300mA,内阻0.27Ω)、定值电阻R0、滑动变阻器R1(阻值0~20Ω)、电阻箱R2(最大阻值9999.9Ω)、电源E(电动势6V,内阻不计)、开关S、导线若干,完成下列填空:
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于变阻器的____________(填“a”或“b”)端;
(2)在流过电流表的电流较小时,将电阻箱R2的阻值置零,改变滑动变阻器滑片的位置,读取电压表和电流表的示数U、I,描点结果如图(b)所示,当流过电流表的电流为10mA时,小灯泡的电阻为____________Ω(保留1位有效数字);
(3)为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V,该同学经计算知,应将R2的阻值调整为____________Ω;
(4)由图(b)可知,随着流过小灯泡电流的增加,其灯丝的电阻____________(填“增大”“减小”或“不变”)
四、计算题
13. 如图甲所示,轻质细线吊着一质量m为0.6 kg,边长L为0.2 m,匝数n为100匝的正方形线圈,其总电阻r为2 Ω。正方形线圈中间位置以下区域处于垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)0-4s内通过正方形线圈的电流大小;
(2)前4秒内细线对正方形线圈的拉力大小随时间变化的规律。
14. 如图所示,以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域,磁感应强度为B,∠A=60°,AO=L,在O点发射某种带负电的粒子(不计重力作用),粒子的比荷为。发射方向与OC边的夹角为θ=60°,粒子从A点射出磁场。
(1)求粒子的发射速度大小v0;
(2)求粒子在磁场中的运动时间;
(3)若入射粒子为正电荷,粒子能从OC边射出,求入射速度的范围。
15. 如图甲所示空间直角坐标系Oxyz中,分界面P、荧光屏Q均与平面Oxy平行,分界面P把空间分为区域Ⅰ和区域II两部分,分界面P与平面Oxy间的距离为L,z轴与分界面P相交于。区域Ⅰ空间中分布着沿y轴正方向的匀强电场,区域Ⅱ空间中分布有沿x轴正方向和z轴正方向的磁场,磁感应强度大小均为,变化规律如图乙所示。两个电荷量均为q、质量均为m的带正电粒子A、B在y轴负半轴上的两点沿z轴正方向先后射出,经过区域Ⅰ,两粒子均打到点,其中粒子A到达点时速度大小为,方向与z轴正方向成角;在O点有一特殊的粒子处理器,使A、B粒子只保留垂直z方向的速度,并且同时从点射出,以粒子在点射出时的时刻为时刻,再经过区域Ⅱ,其中粒子A刚好打到荧光屏Q上,粒子B在时打在荧光屏上形成一个亮点。粒子所受重力忽略不计,不考虑场的边缘效应及相对论效应,求:
(1)区域Ⅰ内电场强度E大小;
(2)分界面P与荧光屏Q之间的距离d;
(3)A、B粒子在y轴上出发时的坐标之比。
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