精品解析:江苏省苏州市西安交通大学附属中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理
2025-04-02
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 苏州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.73 MB |
| 发布时间 | 2025-04-02 |
| 更新时间 | 2026-02-19 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-04-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51355133.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年第二学期高二年级三月阳光监测
物理
一、单选题(每题4分)
1. 某同学为商店设计了一个感应门铃,强磁条固定在门框上,线圈和语音系统固定在平开门(前后开)上,当线圈中感应出一定强度的电流信号时,自动触发语音系统发出语音,下列说法中正确的是( )
A. 开门和关门时都会发出语音 B. 只有开门时才会发出语音
C. 只有关门时才会发出语音 D. 开门时线圈磁通量增大
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.开门和关门时通过线圈的磁通量都发生变化、产生感应电流,发出声音,故A正确,BC错误;
D.当门打开时,线圈远离磁铁,穿过线圈的磁通量减小。故D错误。
故选A。
2. 如图,平行光滑固定金属导轨上端接有一恒压直流电源,导轨平面与水平面的夹角为,一金属棒ab垂直导轨放置在某位置,其所在的空间中存在匀强磁场。当磁场的磁感应强度大小为、方向竖直向上时,金属棒恰好静止;当磁场的磁感应强度大小为、方向垂直导轨平面向上时,金属棒也恰好静止。则为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
详解】当磁场竖直向上时
当磁场垂直轨道向上时
可得
故选B。
3. 如图所示,宽为d的带状区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一质量为m、电荷量为e的质子从A 点出发,与边界成60°角进入匀强磁场,要使质子从左边界飞出磁场,则质子速度的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】作出不同速度情况下的质子运动轨迹,得到质子速度最大的临界状态是轨迹与PQ相切时,如图所示
由几何知识可得
解得
质子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力
解得
故选A。
4. 如图所示,边长为L的正方形有界匀强磁场ABCD,带电粒子从A点沿AB方向射入磁场,恰好从C点飞出磁场;若带电粒子以相同的速度从AD的中点P垂直AD射入磁场,从DC边的M点飞出磁场(M点未画出)。设粒子从A点运动到C点所用的时间为t1,由P点运动到M点所用时间为t2(带电粒子重力不计),则t1∶t2为( )
A. 2∶1 B. 2∶3 C. 3∶2 D. ∶
【答案】C
【解析】
【详解】如下图所示,画出粒子从A点射入磁场到从C点射出磁场的轨迹,并将该轨迹向下平移
则粒子做圆周运动的半径
从C点射出的粒子运动时间为
那么,从P点入射的粒子圆心在AD延长线上距D点处,那么粒子转过的圆心角为
解得
运动时间
所以
故选C。
5. 如图所示,在等腰直角三角形区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度为的匀强磁场,为边的中点,在处有一粒子源,可沿纸面内不同方向、以相同的速率不断向磁场中释放相同的带正电的粒子。已知粒子的质量为,电荷量为,直角边长为,不计重力和粒子间的相互作用力。则从边射出的粒子中,在磁场中运动的最短时间为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据
代入速度得
如图
Od与ac垂直,有几何关系可知,Od长为L,即最短弦长,对应最短时间,圆心角为,则最短时间为
又
得
故选A。
6. 如图所示,一根固定的足够长的光滑绝缘细杆与水平面成角,质量为、电荷量为的带电小球套在细杆上,小球始终处于磁感应强度大小为的匀强磁场中,磁场方向垂直细杆所在的竖直平面,不计空气阻力。若小球以初速度沿细杆向上运动,经过一定的时间又回到出发点,则该过程中小球( )
A. 机械能减小
B. 上滑时间大于下滑时间
C. 向上滑动的最大位移为
D. 向下滑动时受到细杆的弹力大小一定先减小后增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球运动过程中,只受到竖直向下的重力、与杆垂直的洛伦兹力和弹力,由于洛伦兹力和弹力不做功,所以小球的机械能守恒,故A错误;
B.小球上滑时,根据牛顿第二定律
下滑时,根据牛顿第二定律
所以
根据可知,上滑时间等于下滑时间,故B错误;
C.小球向上滑动的最大位移为
故C正确;
D.小球向下滑动时受到竖直向下的重力、垂直杆向上的洛伦兹力、与杆垂直的弹力,小球向下加速时,根据可知,小球受到的洛伦兹力增大,若小球回到出发点加速到时,小球受到的洛伦兹力仍小于小球垂直杆方向的分力,则根据平衡条件可知,杆对小球的弹力一直垂直杆向上减小,故D错误。
故选C。
7. 一回旋加速器中匀强磁场的磁感应强度为B,两D形盒狭缝间加的交变电场电势差为U。质量为m、电荷量为q的离子在回旋加速器中,由静止开始经交变电场多次加速后,旋转轨道是半径为r的圆,圆心在O点。为引出离子,使用磁屏蔽通道法设计引出器,引出器原理如图所示,一对圆弧形金属板组成弧形引出通道,通道的圆心位于点。引出离子时,改变通道内磁场的磁感应强度,从而使离子从P点进入通道,沿通道中心线从Q点射出。则( )
A. 交变电场的变化周期为
B. 粒子的加速次数为
C. 引出离子时,通道内、外的磁场方向相反
D. 引出离子时,通道内的磁感应强度小于B
【答案】D
【解析】
【详解】A.离子在磁场中做圆周运动,有
解得
,
交变电场的周期与离子在磁场中运动的周期相等,为
故A错误;
B.离子从释放到飞出加速器,由动能定理可得
解得粒子的加速次数为
故B错误;
C.引出离子时,通道内、外的磁场都使离子顺时针偏转,故通道内、外的磁场方向相同,故C错误;
D.引出离子时,离子在通道内的圆周运动半径大于在通道外的圆周半径,由
可知通道内的磁感应强度小于B,故D正确。
故选D。
8. 如图,在直角边长为的等腰直角三角形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,电阻为、边长也为的正方形导线框在纸面上向右匀速运动,、始终在同一直线上。取逆时针方向的电流为正,在线框通过磁场的过程中,其感应电流和间电势差随位移变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C D.
【答案】B
【解析】
【详解】AB.ad边的位置坐标x在0-L的过程,根据楞次定律判断可知线框中感应电流方向沿a→b→c→d→a,为正值。线框bc边有效切线长度为l=L-x;感应电动势为
E=B(L-x)v
随x的增加电动势从开始的最大均匀减小,则感应电流均匀减小,同理,x在L-2L过程,根据楞次定律判断出来感应电流方向沿a→d→c→b→a,为负值,感应电流也是从最大均匀减小,故A错误,B正确。
CD.正方形金属线框abcd进入磁场时,ad边为电源,若电源最大电动势
E=BLv=4U0
则
线框进入磁场过程中电动势均匀减小,则ubc均匀减小;
同理金属框abcd穿出磁场时,此时bc为电源,开始感应电动势最大,若电源最大电动势E=4U0,则
然后均匀减小,故CD错误。
故选B。
9. 如图甲所示,面积为,匝数为150匝的线圈所在区域存在垂直线圈平面的磁场,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,规定磁场垂直纸面向里为正,线圈与定值电阻R相连。下列说法正确的是( )
A. 时,穿过线圈的磁通量为30Wb
B. 时,线圈中的电流改变方向
C. 0~5s内,线圈都有扩张的趋势
D. 0~5s内,b点电势均比a点电势高
【答案】D
【解析】
【详解】A.当时,,穿过平面的磁通量,故A错误;
BD.磁场先向里减小,再向外增大,由楞次定律可判断出在5s内的感应电流方向始终相同,且为线圈顺时针方向,则b点电势均比a点电势高,故B错误,D正确;
C.根据“增缩减扩”的规律可判断出线圈在内具有扩张趋势,而在内具有收缩趋势,故C错误。
故选D。
10. 如图所示,一质量为m、边长为的正方形导线框abcd,由高度h处自由下落,ab边进入磁感应强度为B的匀强磁场区域后,线圈开始做匀速运动,直到dc边刚刚开始穿出磁场为止。已知磁场区域宽度为l。重力加速度为g,不计空气阻力。线框在穿越磁场过程中,下列说法正确的是( )
A. 线框进入磁场的过程中电流方向为顺时针方向
B. 线框穿越磁场的过程中电流大小为
C. 线框穿越磁场的过程中产生的焦耳热为
D. 线框进入磁场过程中通过导线横截面的电荷量为
【答案】C
【解析】
【详解】A.线框进入磁场的过程中,ab边切割磁感应线,根据右手定则可知,电流方向为逆时针方向,故A错误;
B.由题知,线框进入磁场后开始做匀速运动,根据平衡条件有
解得电流为
故B错误;
C.从ab边进入磁场到cd边则好离开磁场,线框一直做匀速运动,且下降的高度为;根据能量守恒,可知线框穿越磁场的过程中产生的焦耳热等于减小的重力势能,则有
故C正确;
D.线框从高为h处静止释放,根据能量守恒有
解得
则线框以进入磁场做匀速运动,经时间t完全进入磁场,则有
则线框进入磁场的过程中通过导线横截面的电荷量为
故D错误。
故选C。
11. 如图所示,固定的足够长金属框架MON与导体棒CD构成回路,回路平面处在匀强磁场中且与磁场垂直,框架OM与ON的夹角为37°,导体棒CD始终与框架ON边垂直。当t=0时,导体棒CD与O点相距l0,此时磁感应强度大小为B0,导体棒CD向右以v0的速度匀速运动,且此后闭合回路中没有感应电流产生,sin37°=0.6,则磁感应强度大小B随时间t变化的表达式为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】闭合回路中没有感应电流产生,则磁通量的变化量为零,则
整理可得
故选D。
第II卷(非选择题)
二、解答题
12. 如图(a)所示,轻质绝缘细线吊着质量,边长,电阻的单匝正方形闭合金属线框,对角线的下方区域分布着垂直纸面向里的磁场,其磁感应强度B随时间t的变化图像如图(b)所示。不考虑线框的形变,取重力加速度,当线框处于静止状态,求:
(1)线框中感应电流大小;
(2)内线框中产生的焦耳热;
(3)当时,线框受到细绳拉力大小。
【答案】(1)1A (2)1J
(3)16N
【解析】
【小问1详解】
根据法拉第电磁感应定律,
正方形线框边长
则对角线bd下方的面积
由图像B-t可知
所以感应电动势
根据欧姆定律可得
【小问2详解】
内线框中产生的焦耳热
【小问3详解】
当时,由图像可知磁感应强度为,由楞次定律可知此时电流方向是逆时针方向(从纸面上方看),线框在磁场中的有效长度
根据
由左手定则可知安培力方向向上。对线框进行受力分析,线框受到重力mg,细绳拉力T和安培力,因为线框静止,所以
则当时,线框受到细绳的拉力大小为
13. 如图所示,位于第一象限内半径为R的圆形匀强磁场与两坐标轴分别相切于P、Q两点,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B,第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E。一带正电粒子经P点以速率v沿x轴正方向射入磁场恰好从Q点射出磁场。不计粒子重力。
(1)求带电粒子的比荷;
(2)求粒子第二次穿出时的位置坐标和从P点射入到第二次穿出磁场所经历的时间t。
【答案】(1) ;(2) (2R,R),
【解析】
【分析】
【详解】(1)粒子经P点以速率v沿x轴正方向射入磁场恰好从Q点射出磁场,粒子轨迹圆心在y轴上,连接PQ并做其中垂线,得粒子轨迹圆心在坐标原点,粒子运动轨迹半径
r=R
由牛顿第二定律得
由以上解得带电粒子的比荷:
(2)分析得,粒子垂直x轴进入电场,做匀减速运动,减速到零返回进入磁场,进入磁场以半径为R做匀速圆周运动,从N点离开磁场,其轨迹如图所示,
粒子第二次穿出时的位置坐标为(2R,R)
粒子在磁场中运动时间为
粒子在电场中运动时间为
粒子从P点射入到第二次穿出磁场所经历的时间
14. 如图甲所示,两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内,导轨间距L=1.0m,左端连接阻值R=3.0Ω的电阻(导轨电阻不计),匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,方向竖直向下。质量m=0.2kg、长度L=1.0m、电阻r=1.0Ω的金属杆获得一速度在导轨上向右运动,并与导轨始终保持垂直且接触良好。某时刻开始对杆施加一水平向右的力F,此时记为t=0时刻,杆运动的v-t图像如图乙所示。
(1)t=0时,金属杆PQ两端的电压UPQ;
(2)0~0.4s内,求金属杆位移的大小和流经电阻R的电荷量;
(3)0~0.4s内,若电阻R产生的焦耳热为0.66J,求拉力F做的功。
【答案】(1)0.375V
(2)0.8m,0.1C
(3)1.68J
【解析】
【小问1详解】
t=0时,金属杆产生的电动势为
电路中的电流大小为
金属杆两端的电压为
【小问2详解】
根据图像与横轴围成的面积表示位移,可知0~0.4s内,金属杆位移的大小为
流经电阻R的电荷量为
代入数据解得
【小问3详解】
0~0.4s内,若电阻产生的焦耳热为0.66J,则回路产生总焦耳热为
根据功能关系可得
15. 图示的坐标系中,x轴水平,y轴垂直,x轴上方空间只存在重力场,第Ⅲ象限存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直y平面向里的匀强磁场,在第IV象限由沿x轴负方向的匀强电场,场强大小与第Ⅲ象限存在的电场的场强大小相等。一质量为m,带电荷量大小为q的质点a,从y轴上处的点以一定的水平速度沿x轴负方向抛出,它经过处的点进入第Ⅲ象限,恰好做匀速圆周运动,又经过y轴上的的点进入第Ⅳ象限。已知重力加速度为g。试求:
(1)质点a到达点时速度的大小和方向;
(2)第Ⅲ象限中匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度的大小;
(3)质点a从经过点开始计时,在以后的运动过程中,距离x轴的最小距离。
【答案】(1),方向与x轴负向夹角θ=45°
(2),
(3)h
【解析】
【小问1详解】
根据题意大致画出带电粒子的轨迹,如图所示:
质点在第Ⅱ象限中做平抛运动,设初速度为v0,在竖直方向:
水平方向:2h=v0t
解得平抛的初速度为:
在P2点,速度v的竖直分量为:
所以合速度:
其方向与x轴负向夹角θ=45°
【小问2详解】
带电粒子进入第Ⅲ象限做匀速圆周运动,必有:mg=qE
又恰能过负y轴2h处,故P2P3为圆直径,转动半径为
又由
可解得:,
【小问3详解】
带电粒以大小为v,方向与x轴正向夹45°角进入第Ⅳ象限,所受电场力与重力的合力为,方向与过P3点的速度方向相反,故带电粒做匀减速直线运动,设其加速度大小为
当速度减为零时距离x轴最近,速度减为零时的位移
可知距离x轴的最小距离为h。
16. 如图a所示,平面直角坐标系中,第三象限中存在方向沿y轴负方向的匀强电场,第四象限直角三角形区域中存在着大小、方向均可调整的磁场。已知C点坐标边与x轴正方向的夹角大小为,一质量为m,电荷量为q的带正电粒子,从P点以大小为y,方向与边平行的初速度进入电场。经偏转后从A点垂直边进入磁场。若磁场为方向垂直纸面向外的匀强磁场,则发现粒子恰好不从边射出。若磁场为随时间呈周期性变化的交变磁场(如图b,规定磁场方向垂直纸面向外为正),则发现在时从A点进入磁场的粒子,经两个完整周期后恰好从C点射出,已知匀强电场场强,不计粒子重力。求:
(1)A点的坐标;
(2)粒子恰好不从边射出时,匀强磁场磁感应强度的大小;
(3)交变磁场的磁感应强度和周期的大小。
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
沿电场线反方向,粒子做匀减速直线运动,则有,
根据牛顿第二定律则有
联立解得
对A点
解得
A点的坐标为
【小问2详解】
粒子进入的磁场中,则有
由牛顿第二定律
由几何关系得
联立解得
【小问3详解】
粒子进入的磁场中,由牛顿第二定律
设粒子在的时间内,轨迹的圆心角为。由几何关系得,平行x轴方向
平行y轴方向
联立解得,
交变磁场每经过的时间,粒子在磁场中轨迹的圆心角为
解得
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2024-2025学年第二学期高二年级三月阳光监测
物理
一、单选题(每题4分)
1. 某同学为商店设计了一个感应门铃,强磁条固定在门框上,线圈和语音系统固定在平开门(前后开)上,当线圈中感应出一定强度的电流信号时,自动触发语音系统发出语音,下列说法中正确的是( )
A. 开门和关门时都会发出语音 B. 只有开门时才会发出语音
C. 只有关门时才会发出语音 D. 开门时线圈的磁通量增大
2. 如图,平行光滑固定金属导轨上端接有一恒压直流电源,导轨平面与水平面的夹角为,一金属棒ab垂直导轨放置在某位置,其所在的空间中存在匀强磁场。当磁场的磁感应强度大小为、方向竖直向上时,金属棒恰好静止;当磁场的磁感应强度大小为、方向垂直导轨平面向上时,金属棒也恰好静止。则为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,宽为d的带状区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一质量为m、电荷量为e的质子从A 点出发,与边界成60°角进入匀强磁场,要使质子从左边界飞出磁场,则质子速度的最大值为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,边长为L的正方形有界匀强磁场ABCD,带电粒子从A点沿AB方向射入磁场,恰好从C点飞出磁场;若带电粒子以相同的速度从AD的中点P垂直AD射入磁场,从DC边的M点飞出磁场(M点未画出)。设粒子从A点运动到C点所用的时间为t1,由P点运动到M点所用时间为t2(带电粒子重力不计),则t1∶t2为( )
A. 2∶1 B. 2∶3 C. 3∶2 D. ∶
5. 如图所示,在等腰直角三角形区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度为的匀强磁场,为边的中点,在处有一粒子源,可沿纸面内不同方向、以相同的速率不断向磁场中释放相同的带正电的粒子。已知粒子的质量为,电荷量为,直角边长为,不计重力和粒子间的相互作用力。则从边射出的粒子中,在磁场中运动的最短时间为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,一根固定的足够长的光滑绝缘细杆与水平面成角,质量为、电荷量为的带电小球套在细杆上,小球始终处于磁感应强度大小为的匀强磁场中,磁场方向垂直细杆所在的竖直平面,不计空气阻力。若小球以初速度沿细杆向上运动,经过一定的时间又回到出发点,则该过程中小球( )
A. 机械能减小
B 上滑时间大于下滑时间
C. 向上滑动的最大位移为
D. 向下滑动时受到细杆弹力大小一定先减小后增大
7. 一回旋加速器中匀强磁场的磁感应强度为B,两D形盒狭缝间加的交变电场电势差为U。质量为m、电荷量为q的离子在回旋加速器中,由静止开始经交变电场多次加速后,旋转轨道是半径为r的圆,圆心在O点。为引出离子,使用磁屏蔽通道法设计引出器,引出器原理如图所示,一对圆弧形金属板组成弧形引出通道,通道的圆心位于点。引出离子时,改变通道内磁场的磁感应强度,从而使离子从P点进入通道,沿通道中心线从Q点射出。则( )
A. 交变电场的变化周期为
B. 粒子的加速次数为
C. 引出离子时,通道内、外磁场方向相反
D. 引出离子时,通道内的磁感应强度小于B
8. 如图,在直角边长为的等腰直角三角形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,电阻为、边长也为的正方形导线框在纸面上向右匀速运动,、始终在同一直线上。取逆时针方向的电流为正,在线框通过磁场的过程中,其感应电流和间电势差随位移变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图甲所示,面积为,匝数为150匝线圈所在区域存在垂直线圈平面的磁场,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,规定磁场垂直纸面向里为正,线圈与定值电阻R相连。下列说法正确的是( )
A. 时,穿过线圈的磁通量为30Wb
B. 时,线圈中的电流改变方向
C. 0~5s内,线圈都有扩张的趋势
D. 0~5s内,b点电势均比a点电势高
10. 如图所示,一质量为m、边长为的正方形导线框abcd,由高度h处自由下落,ab边进入磁感应强度为B的匀强磁场区域后,线圈开始做匀速运动,直到dc边刚刚开始穿出磁场为止。已知磁场区域宽度为l。重力加速度为g,不计空气阻力。线框在穿越磁场过程中,下列说法正确的是( )
A. 线框进入磁场过程中电流方向为顺时针方向
B. 线框穿越磁场的过程中电流大小为
C. 线框穿越磁场的过程中产生的焦耳热为
D. 线框进入磁场的过程中通过导线横截面的电荷量为
11. 如图所示,固定的足够长金属框架MON与导体棒CD构成回路,回路平面处在匀强磁场中且与磁场垂直,框架OM与ON的夹角为37°,导体棒CD始终与框架ON边垂直。当t=0时,导体棒CD与O点相距l0,此时磁感应强度大小为B0,导体棒CD向右以v0的速度匀速运动,且此后闭合回路中没有感应电流产生,sin37°=0.6,则磁感应强度大小B随时间t变化的表达式为( )
A. B.
C. D.
第II卷(非选择题)
二、解答题
12. 如图(a)所示,轻质绝缘细线吊着质量,边长,电阻的单匝正方形闭合金属线框,对角线的下方区域分布着垂直纸面向里的磁场,其磁感应强度B随时间t的变化图像如图(b)所示。不考虑线框的形变,取重力加速度,当线框处于静止状态,求:
(1)线框中感应电流大小;
(2)内线框中产生的焦耳热;
(3)当时,线框受到细绳的拉力大小。
13. 如图所示,位于第一象限内半径为R的圆形匀强磁场与两坐标轴分别相切于P、Q两点,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B,第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E。一带正电粒子经P点以速率v沿x轴正方向射入磁场恰好从Q点射出磁场。不计粒子重力。
(1)求带电粒子的比荷;
(2)求粒子第二次穿出时的位置坐标和从P点射入到第二次穿出磁场所经历的时间t。
14. 如图甲所示,两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内,导轨间距L=1.0m,左端连接阻值R=3.0Ω的电阻(导轨电阻不计),匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,方向竖直向下。质量m=0.2kg、长度L=1.0m、电阻r=1.0Ω的金属杆获得一速度在导轨上向右运动,并与导轨始终保持垂直且接触良好。某时刻开始对杆施加一水平向右的力F,此时记为t=0时刻,杆运动的v-t图像如图乙所示。
(1)t=0时,金属杆PQ两端的电压UPQ;
(2)0~0.4s内,求金属杆位移的大小和流经电阻R的电荷量;
(3)0~0.4s内,若电阻R产生的焦耳热为0.66J,求拉力F做的功。
15. 图示的坐标系中,x轴水平,y轴垂直,x轴上方空间只存在重力场,第Ⅲ象限存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直y平面向里的匀强磁场,在第IV象限由沿x轴负方向的匀强电场,场强大小与第Ⅲ象限存在的电场的场强大小相等。一质量为m,带电荷量大小为q的质点a,从y轴上处的点以一定的水平速度沿x轴负方向抛出,它经过处的点进入第Ⅲ象限,恰好做匀速圆周运动,又经过y轴上的的点进入第Ⅳ象限。已知重力加速度为g。试求:
(1)质点a到达点时速度的大小和方向;
(2)第Ⅲ象限中匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度的大小;
(3)质点a从经过点开始计时,在以后的运动过程中,距离x轴的最小距离。
16. 如图a所示,平面直角坐标系中,第三象限中存在方向沿y轴负方向的匀强电场,第四象限直角三角形区域中存在着大小、方向均可调整的磁场。已知C点坐标边与x轴正方向的夹角大小为,一质量为m,电荷量为q的带正电粒子,从P点以大小为y,方向与边平行的初速度进入电场。经偏转后从A点垂直边进入磁场。若磁场为方向垂直纸面向外的匀强磁场,则发现粒子恰好不从边射出。若磁场为随时间呈周期性变化的交变磁场(如图b,规定磁场方向垂直纸面向外为正),则发现在时从A点进入磁场的粒子,经两个完整周期后恰好从C点射出,已知匀强电场场强,不计粒子重力。求:
(1)A点的坐标;
(2)粒子恰好不从边射出时,匀强磁场磁感应强度的大小;
(3)交变磁场的磁感应强度和周期的大小。
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