内容正文:
汇文中学2024-2025学年度第二学期高二年级物理学科期中考试试卷
一、单项选择题(只有一个选项正确,每题5分,共5题,共计25分)
1. 天宫空间站是继国际空间站之后,人类正在轨运行的第二座空间站,天舟货运飞船被人们称为太空快递,它往返于天宫空间站和地球之间,定期向天宫空间站运送物资。其轨道示意图如图中虚线所示,下列说法正确的是( )
A. 天舟飞船在A点的运行速度等于7.9km/s
B. 天舟飞船在B点时,与天宫号受到地球引力大小相等
C. 天舟飞船运动的周期比天宫号运动的周期小
D. 天舟飞船在运动到B点时需减速才能和天宫号进行对接
【答案】C
【解析】
【详解】A.天舟飞船在近地轨道运行时,运行速度等于7.9km/s,从近地轨道进入椭圆轨道,在A点需要加速,所以天舟飞船在A点的运行速度大于7.9km/s,故A错误;
B.由于二者的质量关系未知,无法比较万有引力大小,故B错误;
C.根据开普勒第三定律可知,天舟飞船轨道半长轴小于天宫号运动半径,则天舟飞船运动的周期比天宫号运动的周期小,故C正确;
D.天舟飞船在运动到B点时的速度小于在圆形轨道上的天宫空间站的速度,因此天舟需加速才能和天宫号进行对接,故D错误。
故选C。
2. 我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠.观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出.在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则( )
A. 甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量
B. 甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反
C. 甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量
D. 甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功
【答案】B
【解析】
【详解】A.因为冲量是矢量,甲对已的作用力与乙对甲的作用力大小相等方向相反,故冲量大小相等方向相反,故A错误.
B.设甲乙两运动员的质量分别为、,追上之前的瞬间甲、乙两运动员的速度分别是,.根据题意整个交接棒过程动量守恒:
可以解得:
,
即B选项正确;
CD.经历了中间的完全非弹性碰撞过程会有动能损失,CD选项错误.
【点睛】本题主要考查能量(做功正负判断)、动量(动量定理、动量守恒)相关知识,结合弹性碰撞和非弹性碰撞的动量和能量关系展开讨论.
3. 如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,ab边长大于bc边长,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q1,通过线框导体横截面积的电荷量为q1;第二次bc边平行于MN进入磁场,线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则( )
A. Q1>Q2,q1=q2 B. Q1>Q2,q1>q2 C. Q1=Q2,q1=q2 D. Q1=Q2,q1>q2
【答案】A
【解析】
【详解】设ab和bc边长分别为L1,L2,若假设穿过磁场区域的速度为v,, ;
同理可以求得:,;
L1>L2,由于两次“穿越”过程均为相同速率穿过,因此:Q1>Q2,q1=q2,故A正确,BCD错误.故选A.
在电磁感应题目中,公式,常考,要牢记,选择题中可直接应用,计算题中要写出推导过程;对于电磁感应能量问题一般有三种方法求解:①利用电路中产生的热量等于克服安培力做得功;②利用动能定理;③利用能量守恒;具体哪种方法,要看题目中的已知条件.
4. 普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流,通常要通过电流互感器来连接,图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少,工作时电流为Iab,cd一侧线圈的匝数较多,工作时电流为Icd,为了使电流表能正常工作,则( )
A. ab接MN、cd接PQ,Iab<Icd B. ab接MN、cd接PQ,Iab>Icd
C. ab接PQ、cd接MN,Iab<Icd D. ab接PQ、cd接MN,Iab>Icd
【答案】B
【解析】
【详解】高压输电线上的电流较大,测量时需把电流变小,根据,MN应接匝数少的线圈,故ab接MN,cd接PQ,且Iab>Icd,选项B正确.
5. 如图所示,在光滑的水平桌面上有体积相同的两个小球A、B,质量分别为m=0.1kg和 M=0.3kg,两球中间夹着一根压缩的轻弹簧,原来处于静止状态,同时放开A、B球和弹簧,已知A球脱离弹簧的速度为6m/s,接着A 球进入与水平面相切,半径为0.5m的竖直面内的光滑半圆形轨道运动,PQ为半圆形轨道竖直的直径, 下列说法正确的是( )
A. 弹簧弹开过程,弹力对A的冲量大于对B的冲量
B. A球脱离弹簧时 B球获得的速度大小为4m/s
C. A球从P点运动到Q点过程中所受合外力的冲量大小为1N·s
D. 若半圆轨道半径改为0.9m,则A球仍然能到达 Q点
【答案】C
【解析】
【详解】A.同一根轻弹簧上弹力大小处处相等,根据冲量的定义式有
由于弹力作用时间相等,则弹簧弹开过程,弹力对A的冲量大小等于对B的冲量,故A错误;
B.对A、B构成的系统,根据动量守恒定律有
解得,故B错误;
C.A球从P点运动到Q点过程,根据动能定理有
解得
上述过程对A进行分析,根据动量定理有
解得I=1N·s,故C正确;
D.若半圆轨道半径改为0.9m,当小球恰好到达Q点时,速度最小,则有
解得
假设A能够到达Q点,则有
解得
可知,假设不成立,即若半圆轨道半径改为0.9m,则A球不能到达 Q点,故D错误。
故选C。
二、多选题(每题5分,共3题,共计15分)
6. 两个带等量正电的点电荷,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ与O点,A为MN上的一点,一带负电的试探电荷q,从A点由静止释放,只在静电力作用下运动,取无限远处的电势为零,则( )
A. q由A向O的运动是匀加速直线运动 B. q由A向O运动的过程电势能逐渐减小
C. q运动到O点时动能最大 D. q运动到O点时电势能为零
【答案】BC
【解析】
【详解】试题分析:本题要根据等量同种点电荷电场线的分布情况,抓住对称性,分析试探电荷的受力情况,分析其运动情况,根据电场力做功情况,分析其电势能的变化情况.
解:A、两等量正电荷周围部分电场线如右图所示,其中P、Q连线的中垂线MN上,从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小,且方向始终指向无穷远方向.
故试探电荷所受的电场力是变化的,q由A向O的运动做非匀加速直线运动,故A错误.
B、电场力方向与AO方向一致,电场力做正功,电势能逐渐减小;故B正确.
C、从A到O过程,电场力做正功,动能增大,从O到N过程中,电场力做负功,动能减小,故在O点试探电荷的动能最大,速度最大,故C正确.
D、取无限远处的电势为零,从无穷远到O点,电场力做正功,电势能减小,则q运动到O点时电势能为负值.故D错误.
故选BC
【点评】本题考查静电场的基本概念.关键要了解等量同种点电荷电场线的分布情况,运用动能定理进行分析.
7. 在如图所示的xOy坐标系中,一条弹性绳沿x轴放置,图中小黑点代表绳上的质点,相邻质点的间距为a。t=0时,x=0处的质点开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动. 时的波形如图所示.下列说法正确的是( )
A. t=0 时,质点P0沿y轴正方向运动
B. 时,质点P4的速度最大
C. 时,质点P3和P5相位相同
D. 该列绳波的波速为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.因波传到P6时该质点沿y轴正向运动,可知t=0 时质点P0沿y轴正方向运动,选项A正确;
B.时,质点P4在波峰位置,速度为零,选项B错误;
C.时,质点P3和P5振动方向相反,可知相位不相同,选项C错误;
D.该列绳波的波长为8a,则波速为,选项D正确。
故选AD。
8. 固定的半圆形玻璃砖的横截面如图,O点为圆心,OO´为直径MN的垂线,足够大的光屛PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN.由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点,入射光线与OO´夹角θ较小时,光屛NQ区域出现两个光斑,逐渐增大θ角,当θ=α时,光屛NQ区域A光的光斑消失,继续增大角,当θ=β时,光屛NQ区域B光的光斑消失,则( )
A. 玻璃砖对A光的折射率比对B光的大
B. A光在玻璃砖中传播速度比B光的大
C. α<θ<β时,光屛上只有1个光斑
D. β<θ<时,光屛上只有1个光斑
【答案】AD
【解析】
【详解】A、由题意可知当θ=α时,A光在MN发生全反射,当θ=β时B光在MN发生全反射,则可知A光的临界角小于B光的临界角,根据可知,玻璃砖对A光的折射率比对B光的大,选项A正确;
B、由可知A光在玻璃砖中传播速度比B光的小,选项B错误;
C、α<θ<β时,此时A光已经发生全反射,故在NP部分油一个光斑,同时B光从MN下方折射出来,射到NQ上,则在光屏上应有2个光斑,选项C错误;
D、β<θ<时,AB两束光都发生全反射,故在光屏上只有1个光斑,选项D 正确.
故选AD。
三、实验题(每空2分,总计12分)
9. 居家防疫期间,小明在家里做“用单摆测定重力加速度”的实验。他找到了一块外形不规则的小石块代替摆球,设计的实验步骤是:
A.将小石块用不可伸长的细线系好,结点为N,细线的上端固定于O点
B.用刻度尺测量ON间细线的长度l作为摆长
C.将石块拉开一个大约=5°的角度,然后由静止释放
D.从石块摆至某一位置处开始计时,测出30次全振动的总时间t,由得出周期
E.改变ON间细线的长度再做几次实验,记下相应的l和T
F.根据公式,分别计算出每组l和T对应的重力加速度g,然后取平均值即可作为重力加速度的测量结果
(1)小明用ON的长l为摆长,利用公式求出的重力加速度的测量值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。
(2)小明利用测出的多组摆长l和周期T的数值,作出T2-l图像如图所示,通过测量计算出图像的斜率为k,由斜率k求重力加速度的表达式是g=____________。
【答案】 ①. 偏小 ②.
【解析】
【详解】[1] 由单摆的周期公式得
用ON的长l作为摆长,摆长偏短,则测得的重力加速度偏小;
[2] 设石块质心到N点的距离为R,则实际摆长为,则可得
可知图像的斜率
可得重力加速度为
10. 某实验小组用插针法测量玻璃的折射率。
(1)在白纸上放好玻璃砖,和分别是玻璃砖与空气的两个界面,如图甲所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和,用“+”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针和。在插和时,应使( )(选填选项前的字母)。
A. 只挡住的像 B. 只挡住的像 C. 同时挡住、的像
(2)为了减小实验误差,实验时应注意的是( )
A. 入射角应尽量小些
B. 玻璃砖的宽度应小一些
C. 大头针、之间的距离及大头针、之间的距离应适当大些
(3)甲同学在画界面时,不小心将两界面、间距画得比玻璃砖宽度大些,如图乙所示,则他测得的折射率与真实值相比_____________(选填“偏大”、“偏小”、“不变”或“无法确定”)。
(4)乙同学在完成光路图以后,以入射点O为圆心,适当长度为半径画圆,分别交入射光线于A点,交入射点O与出射点连线的延长线于C点。过A点、C点作法线的垂线AB、CD,垂足为B点、D点,如图丙所示。用刻度尺量得,,由此可得出该玻璃的折射率___________。
【答案】(1)C (2)C
(3)偏小 (4)1.7
【解析】
小问1详解】
实验中,在插时,应使同时挡住、像;在插时,应使同时挡住和、的像。
故选C。
【小问2详解】
为了减小实验误差,入射角应尽量大些,玻璃砖的宽度也宜大一些,大头针应垂直插在纸面上,且应使大头针、之间的距离及大头针、之间的距离应适当大些。
故选C。
【小问3详解】
作出实际光路图,如图所示
由图可知,入射角不变,但是折射角变大,根据折射定律可知,所测折射率偏小。
【小问4详解】
根据题意,由图丙和折射定律有
又有
则有
四、计算题 (10题14分, 11 题16分, 12题18分)
11. 质量为的小物块静止于水平地面上的A点,现用的水平恒力拉动物块一段时间后撤去,物块继续滑动一段位移停在B点,A、B两点相距,物块与地面间的动摩擦因数,g取 求:
(1)F作用过程中,物体的加速度是多少;
(2)物块在力F作用过程发生位移的大小;
(3)撤去力F后物块继续滑动的时间t。
【答案】(1)1m/s²
(2)8m (3)1s
【解析】
【小问1详解】
F作用过程中,根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小
【小问2详解】
全过程,根据动能定理可得
解得物块在力F作用过程发生的位移大小为
【小问3详解】
设力F作用时间为,则有
解得
舍去力F时的速度大小为
根据运动学公式可得
其中
解得撤去力F后物块继续滑动的时间为
12. 如图,电阻可忽略的足够长的光滑平行金属导轨间距,倾角,导轨上端 ab接一阻值的电阻,磁感应强度的匀强磁场垂直于轨道平面向上,阻值,质量的金属棒与轨道垂直且接触良好,从轨道上端某处由静止释放,下滑距离时刚好达到最大速度,重力加速度,求:
(1)金属棒的最大速度的大小;
(2)从开始运动到刚好达到最大速度的过程中,金属棒上产生的焦耳热Q;
(3)从开始运动到刚好达到最大速度的过程中,通过金属棒的电量q;
(4)金属棒从开始运动到刚好达到最大速度所用的时间t。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
金属棒静止释放后做加速度逐渐减小的加速运动,当金属棒的速度达到最大时,合外力0,由平衡条件可得
又,,
联立可得
【小问2详解】
从开始运动到刚好达到最大速度的过程中,根据能量守恒可得
解得
则金属棒上产生的焦耳热为
【小问3详解】
从开始运动到刚好达到最大速度的过程中,通过金属棒的电量为
代入数据解得
小问4详解】
金属棒从开始运动到刚好达到最大速度过程,根据动量定理可得
其中
联立解得
13. 一圆筒的横截面如图所示,其圆心为O.筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.圆筒下面有相距为d的平行金属板M、N,其中M板带正电荷,N板带等量负电荷.质量为m、电荷量为q的带正电粒子自M板边缘的P处由静止释放,经N板的小孔S以速度v沿半径SO方向射入磁场中.粒子与圆筒发生两次碰撞后仍从S孔射出,设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失,且电荷量保持不变,在不计重力的情况下,求:
(1)M、N间电场强度E的大小;
(2)圆筒的半径R;
(3)保持M、N间电场强度E不变,仅将M板向上平移,粒子仍从M板边缘的P处由静止释放,粒子自进入圆筒至从S孔射出期间,与圆筒的碰撞次数n.
【答案】(1)(2)(3)n = 3
【解析】
【详解】(1)设两极板间的电压为U,由动能定理得:
由匀强电场中电势差与电场强度的关系得:U=Ed
联立上式可得
(2)粒子进入磁场后做匀速圆周运动,运用几何关系做出圆心, 圆半径为r,设第一次碰撞点为A,由于粒子与圆筒发生两次碰撞又从S孔射出,因此SA弧所对圆心角
.
由几何关系得
粒子运动过程中洛伦兹力充当向心力,由牛顿第二定律,得
联立得
(3)保持M、N间电场强度E不变,M板向上平移后,设板间电压为,则
设粒子进入S孔时的速度为,由
可得
设粒子做圆周运动的半径为,
设粒子从S到第一次与圆筒碰撞期间的轨道所对圆心角为,比较两式得到,可见
粒子须经过这样的圆弧才能从S孔射出,故n=3.
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一、单项选择题(只有一个选项正确,每题5分,共5题,共计25分)
1. 天宫空间站是继国际空间站之后,人类正在轨运行的第二座空间站,天舟货运飞船被人们称为太空快递,它往返于天宫空间站和地球之间,定期向天宫空间站运送物资。其轨道示意图如图中虚线所示,下列说法正确的是( )
A. 天舟飞船在A点的运行速度等于7.9km/s
B. 天舟飞船在B点时,与天宫号受到地球引力大小相等
C. 天舟飞船运动的周期比天宫号运动的周期小
D. 天舟飞船在运动到B点时需减速才能和天宫号进行对接
2. 我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠.观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出.在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则( )
A. 甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量
B. 甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反
C. 甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量
D. 甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功
3. 如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,ab边长大于bc边长,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q1,通过线框导体横截面积的电荷量为q1;第二次bc边平行于MN进入磁场,线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则( )
A. Q1>Q2,q1=q2 B. Q1>Q2,q1>q2 C. Q1=Q2,q1=q2 D. Q1=Q2,q1>q2
4. 普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流,通常要通过电流互感器来连接,图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少,工作时电流为Iab,cd一侧线圈的匝数较多,工作时电流为Icd,为了使电流表能正常工作,则( )
A. ab接MN、cd接PQ,Iab<Icd B. ab接MN、cd接PQ,Iab>Icd
C. ab接PQ、cd接MN,Iab<Icd D. ab接PQ、cd接MN,Iab>Icd
5. 如图所示,在光滑的水平桌面上有体积相同的两个小球A、B,质量分别为m=0.1kg和 M=0.3kg,两球中间夹着一根压缩的轻弹簧,原来处于静止状态,同时放开A、B球和弹簧,已知A球脱离弹簧的速度为6m/s,接着A 球进入与水平面相切,半径为0.5m的竖直面内的光滑半圆形轨道运动,PQ为半圆形轨道竖直的直径, 下列说法正确的是( )
A. 弹簧弹开过程,弹力对A的冲量大于对B的冲量
B. A球脱离弹簧时 B球获得的速度大小为4m/s
C. A球从P点运动到Q点过程中所受合外力的冲量大小为1N·s
D. 若半圆轨道半径改为0.9m,则A球仍然能到达 Q点
二、多选题(每题5分,共3题,共计15分)
6. 两个带等量正电的点电荷,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ与O点,A为MN上的一点,一带负电的试探电荷q,从A点由静止释放,只在静电力作用下运动,取无限远处的电势为零,则( )
A. q由A向O的运动是匀加速直线运动 B. q由A向O运动的过程电势能逐渐减小
C. q运动到O点时的动能最大 D. q运动到O点时电势能为零
7. 在如图所示的xOy坐标系中,一条弹性绳沿x轴放置,图中小黑点代表绳上的质点,相邻质点的间距为a。t=0时,x=0处的质点开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动. 时的波形如图所示.下列说法正确的是( )
A. t=0 时,质点P0沿y轴正方向运动
B. 时,质点P4的速度最大
C. 时,质点P3和P5相位相同
D. 该列绳波的波速为
8. 固定的半圆形玻璃砖的横截面如图,O点为圆心,OO´为直径MN的垂线,足够大的光屛PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN.由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点,入射光线与OO´夹角θ较小时,光屛NQ区域出现两个光斑,逐渐增大θ角,当θ=α时,光屛NQ区域A光的光斑消失,继续增大角,当θ=β时,光屛NQ区域B光的光斑消失,则( )
A. 玻璃砖对A光的折射率比对B光的大
B. A光在玻璃砖中传播速度比B光的大
C α<θ<β时,光屛上只有1个光斑
D. β<θ<时,光屛上只有1个光斑
三、实验题(每空2分,总计12分)
9. 居家防疫期间,小明在家里做“用单摆测定重力加速度”的实验。他找到了一块外形不规则的小石块代替摆球,设计的实验步骤是:
A.将小石块用不可伸长的细线系好,结点为N,细线的上端固定于O点
B.用刻度尺测量ON间细线的长度l作为摆长
C.将石块拉开一个大约=5°的角度,然后由静止释放
D.从石块摆至某一位置处开始计时,测出30次全振动的总时间t,由得出周期
E.改变ON间细线的长度再做几次实验,记下相应的l和T
F.根据公式,分别计算出每组l和T对应的重力加速度g,然后取平均值即可作为重力加速度的测量结果
(1)小明用ON的长l为摆长,利用公式求出的重力加速度的测量值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。
(2)小明利用测出多组摆长l和周期T的数值,作出T2-l图像如图所示,通过测量计算出图像的斜率为k,由斜率k求重力加速度的表达式是g=____________。
10. 某实验小组用插针法测量玻璃的折射率。
(1)在白纸上放好玻璃砖,和分别是玻璃砖与空气的两个界面,如图甲所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和,用“+”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针和。在插和时,应使( )(选填选项前的字母)。
A. 只挡住的像 B. 只挡住的像 C. 同时挡住、的像
(2)为了减小实验误差,实验时应注意的是( )
A. 入射角应尽量小些
B. 玻璃砖的宽度应小一些
C. 大头针、之间的距离及大头针、之间的距离应适当大些
(3)甲同学在画界面时,不小心将两界面、间距画得比玻璃砖宽度大些,如图乙所示,则他测得的折射率与真实值相比_____________(选填“偏大”、“偏小”、“不变”或“无法确定”)。
(4)乙同学在完成光路图以后,以入射点O为圆心,适当长度为半径画圆,分别交入射光线于A点,交入射点O与出射点连线延长线于C点。过A点、C点作法线的垂线AB、CD,垂足为B点、D点,如图丙所示。用刻度尺量得,,由此可得出该玻璃的折射率___________。
四、计算题 (10题14分, 11 题16分, 12题18分)
11. 质量为的小物块静止于水平地面上的A点,现用的水平恒力拉动物块一段时间后撤去,物块继续滑动一段位移停在B点,A、B两点相距,物块与地面间的动摩擦因数,g取 求:
(1)F作用过程中,物体的加速度是多少;
(2)物块在力F作用过程发生位移大小;
(3)撤去力F后物块继续滑动的时间t。
12. 如图,电阻可忽略的足够长的光滑平行金属导轨间距,倾角,导轨上端 ab接一阻值的电阻,磁感应强度的匀强磁场垂直于轨道平面向上,阻值,质量的金属棒与轨道垂直且接触良好,从轨道上端某处由静止释放,下滑距离时刚好达到最大速度,重力加速度,求:
(1)金属棒的最大速度的大小;
(2)从开始运动到刚好达到最大速度的过程中,金属棒上产生的焦耳热Q;
(3)从开始运动到刚好达到最大速度过程中,通过金属棒的电量q;
(4)金属棒从开始运动到刚好达到最大速度所用的时间t。
13. 一圆筒的横截面如图所示,其圆心为O.筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.圆筒下面有相距为d的平行金属板M、N,其中M板带正电荷,N板带等量负电荷.质量为m、电荷量为q的带正电粒子自M板边缘的P处由静止释放,经N板的小孔S以速度v沿半径SO方向射入磁场中.粒子与圆筒发生两次碰撞后仍从S孔射出,设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失,且电荷量保持不变,在不计重力的情况下,求:
(1)M、N间电场强度E的大小;
(2)圆筒的半径R;
(3)保持M、N间电场强度E不变,仅将M板向上平移,粒子仍从M板边缘的P处由静止释放,粒子自进入圆筒至从S孔射出期间,与圆筒的碰撞次数n.
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