内容正文:
2025-2026学年度第一学期月考试题
高二物理
满分:100分时间:75分钟
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列说法中正确的是( )
A. 在静电场中电场强度为零的位置,电势也一定为零
B. 放在静电场中某点的检验电荷所带的电荷量发生变化时,该检验电荷所受电场力与其电荷量的比值保持不变
C. 在空间某位置放入一小段检验电流元,若这一小段检验电流元不受磁场力作用,则该位置的磁感应强度大小一定为零
D. 磁场中某点的磁感应强度方向,就是放在该点的电流元所受到的受磁场力的方向
2. 导体导电是导体中的自由电荷定向移动的结果,这些可以移动的电荷又叫载流子,例如金属导体中的载流子就是自由电子。现代广泛应用的半导体材料可以分成两大类,一类为N型半导体,它的载流子是电子;另一类为P型半导体,它的载流子是“空穴”,相当于带正电的粒子。如果把某种材料制成的长方体放在匀强磁场中,磁场方向如图所示,且与前后侧面垂直。长方体中通入水平向右的电流,测得长方体的上、下表面M、N的电势分别为φM、φN,则该种材料( )
A. 如果是P型半导体,有φM>φN
B. 如果是N型半导体,有φM<φN
C. 如果是P型半导体,有φM<φN
D. 如果是金属导体,有φM>φN
3. 如图所示,两根长直导线和平行放置,分别通有大小为、的电流,电流方向相反,若的磁场对的作用力的大小为,则的磁场对的作用力的大小和方向分别为( )
A. ,向左 B. ,向右 C. ,向左 D. ,向右
4. 如图所示,导线框中电流为I,导线框垂直于磁场放置,磁感应强度为B,AB与CD相距为d,则棒MN所受安培力大小( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示,是一等边三角形。顶点各放置一根垂直纸面向内的电流大小为的通电长直导线,已知每根通电导线在顶点处磁感应强度的大小为,则下列有关点的合磁感应强度大小、方向的说法正确的有( )
A. ,平行向右
B. ,平行向右
C. ,垂直
D. ,垂直
6. 老师在课堂上做了一个演示实验:装置如图所示,在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极,沿边缘内壁放另一个圆环形电极,把他们分别与电池的两极相连,然后在玻璃皿中倒入导电液体,整个装置放在如图磁场中,接通电源,会发现液体旋转起来,则下列说法正确的是( )
A. 液体旋转起来的原因是液体在电场力作用下运动
B. 若从极向极看,液体旋转方向顺时针
C. 若从极向极看,液体旋转方向为逆时针
D. 若导电液体为溶液,在电场作用下,正离子与负离子运动相反,故液体不旋转
7. 如图甲,一带电粒子沿平行板电容器中线MN以速度v平行于极板进入(记为时刻),同时在两板上加一按图乙变化电压。已知粒子比荷为k,带电粒子只受静电力的作用且不与极板发生碰撞,经过一段时间,粒子以平行极板方向的速度射出。则下列说法中正确的是( )
A. 粒子射出时间可能为 B. 粒子射出的速度大小为
C. 极板长度满足 D. 极板间最小距离为
二、多项选择题;本题有3小题,每小题6分,共18分。在四个选项中,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,两块水平放置的平行金属板M、N,下极板N接地。现将其与理想二极管串联,与静电计并联,初始电容器所带电量为零。为定值电阻,和为电阻箱,闭合开关S稳定后,一带电油滴恰好静止于两板间的P点,则下列说法正确的是( )
A. 断开开关S,M板稍微上移,静电计指针偏角变大
B. 断开开关S,N板稍微下移,带电油滴的电势能增大
C. 保持开关S闭合,增大阻值,带电油滴仍然静止不动
D. 保持开关S闭合,增大阻值,平行板电容器的带电荷量减小
9. 如图所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直纸面向外、强度为的匀强磁场中,质量为、带电荷量为的小滑块从斜面顶端由静止下滑,在滑块下滑的过程中,下列判断正确的是( )
A. 滑块受到的摩擦力不变
B. 滑块到达地面时的动能与的大小无关
C. 滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下
D. 滑块最终可能会沿斜面做匀速直线运动
10. 如图所示,L1和L2为两平行的虚线,L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场,A、B两点都在L2上.带电粒子从A点以初速v斜向上与L2成30°角射出,经过偏转后正好过B点,经过B点时速度方向也斜向上,不计重力影响,下列说法中正确的是:( )
A. 该粒子一定带正电
B. 带电粒子经过B点时速度一定与在A点时速度相同
C. 若将带电粒子在A点时初速度变大(方向不变),它仍能经过B点
D. 若将带电粒子在A点时初速度方向改为与L2成45°角斜向上,它仍能经过B点.
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学将一铜片和一锌片分别插入一个柠檬内,制成了简易的水果电池。为了测定这个水果电池的电动势和内阻,进行了以下实验:
(1)按图甲电路进行连接后,发现、和三条导线中,混进了一条内部断开的导线。现将开关闭合,用多用电表的电压挡先测量、间电压,读数不为零,再测量、间电压,发现读数仍不为零,则______导线是断开的。
(2)排除故障后,在开关闭合之前,应使滑动变阻器的滑片置于最____(填“左”或“右”)端。
(3)排除故障后,通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电压表和电流表的多组、数据,作出图像如图乙所示。利用测量得到的电压表及电流表示数描绘出图如图乙所示。由图可以得到该电池的电动势______,内阻______。(结果保留两位有效数字)
(4)不考虑偶然误差,该实验电动势测量值______真实值,内阻的测量值______真实值。(均填“>”“<”或“=”)
12. 如图为一正在测量中的多用电表表盘:
(1)如果是用直流10V挡测量电压,则读数为______V;
(2)如果是用直流5mA挡测量电流,则读数为______mA;
(3)如果是用“×10”挡测量电阻,则读数为______。
13. 如图所示,水平导轨间距为,导轨电阻忽略不计;导体棒的质量,电阻,与导轨接触良好;电源电动势,内阻,电阻,外加匀强磁场的磁感应强度,方向垂直于,与导轨平面成夹角,与导轨间动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),定滑轮摩擦不计,线对的拉力为水平方向,重力加速度,处于静止状态(已知,)。求:
(1)通过的电流大小和方向(方向用“自到”或“自到”来描述);
(2)受到的安培力大小;
(3)重物重力的最小值;
(4)重物重力的最大值
14. 如图所示,电解槽A和电炉B并联后接到电源上,电源内阻r=1 Ω,电炉电阻R=19 Ω,电解槽电阻r′=0.5 Ω,当S1闭合、S2断开时,电炉消耗功率684 W,S1、S2都闭合时,电炉消耗功率为475 W(电炉电阻可看作不变),试求:
(1)电源的电动势;
(2)S1、S2闭合时,流过电解槽的电流大小;
(3)S1、S2闭合时,电解槽中电能转化成化学能的功率。
15. 在第Ⅱ象限内紧贴两坐标轴的一边长为L的正方形区域内存在匀强磁场,磁感应强度为B,在第Ⅰ、Ⅳ象限x<L区域内存在沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E;在x>L区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度为B′的矩形匀强磁场,矩形的其中一条边在直线x=L上.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计粒子重力)从第Ⅱ象限的正方形匀强磁场区域的上边界和左边界的交点处以沿y轴负方向的某一速度进入磁场区域,从坐标原点O沿x轴正方向射入匀强电场区域.
(1)求带电粒子射入第Ⅱ象限匀强磁场时的速度大小;
(2)求带电粒子从匀强电场区域射出时的坐标;
(3)若带电粒子进入x>L区域的匀强磁场时速度方向与x轴正方向成45°角,要使带电粒子能够回到x<L区域,则x>L区域中匀强磁场的最小面积为多少?
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2025-2026学年度第一学期月考试题
高二物理
满分:100分时间:75分钟
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列说法中正确的是( )
A. 在静电场中电场强度为零的位置,电势也一定为零
B. 放在静电场中某点的检验电荷所带的电荷量发生变化时,该检验电荷所受电场力与其电荷量的比值保持不变
C. 在空间某位置放入一小段检验电流元,若这一小段检验电流元不受磁场力作用,则该位置的磁感应强度大小一定为零
D. 磁场中某点的磁感应强度方向,就是放在该点的电流元所受到的受磁场力的方向
【答案】B
【解析】
【详解】A.电场强度和电势无必然关联,电势的零点可人为选取,例如等量同种正电荷连线中点处电场强度为零,若取无穷远为电势零点,该点电势大于零,故A错误;
B.检验电荷所受电场力F与电荷量q的比值为该点的电场强度,电场强度是电场的固有属性,与检验电荷的电荷量无关,因此q变化时该比值保持不变,故B正确;
C.安培力公式为(为电流方向与磁场方向的夹角),当即电流与磁场平行时,无论磁感应强度多大,安培力都为零,因此电流元不受磁场力不能说明磁感应强度一定为零,故C错误;
D.根据左手定则,磁感应强度方向、电流方向和电流元所受安培力方向三者之间满足左手定则,安培力方向垂直于磁感应强度方向和电流方向所确定的平面,因此磁感应强度方向不等于电流元所受磁场力的方向,故D错误。
故选B。
2. 导体导电是导体中自由电荷定向移动的结果,这些可以移动的电荷又叫载流子,例如金属导体中的载流子就是自由电子。现代广泛应用的半导体材料可以分成两大类,一类为N型半导体,它的载流子是电子;另一类为P型半导体,它的载流子是“空穴”,相当于带正电的粒子。如果把某种材料制成的长方体放在匀强磁场中,磁场方向如图所示,且与前后侧面垂直。长方体中通入水平向右的电流,测得长方体的上、下表面M、N的电势分别为φM、φN,则该种材料( )
A. 如果是P型半导体,有φM>φN
B. 如果是N型半导体,有φM<φN
C. 如果是P型半导体,有φM<φN
D. 如果金属导体,有φM>φN
【答案】CD
【解析】
【详解】AC.如果是P型半导体,由左手定则知带正电的粒子向N板偏转,所以N板的电势高,即,故A错误,C正确;
BD.如果是N型半导体或金属导体,由左手定则知电子向N板偏转,所以N板的电势低,即,故B错误,D正确。
故选CD。
3. 如图所示,两根长直导线和平行放置,分别通有大小为、的电流,电流方向相反,若的磁场对的作用力的大小为,则的磁场对的作用力的大小和方向分别为( )
A. ,向左 B. ,向右 C. ,向左 D. ,向右
【答案】B
【解析】
【详解】对的作用力与对的作用力是一对相互作用力,大小相等;则的磁场对的作用力大小为;根据安培定则可知,的磁场在处垂直纸面向里,根据左手定则可知,受到的安培力向右。
故选B。
4. 如图所示,导线框中电流为I,导线框垂直于磁场放置,磁感应强度为B,AB与CD相距为d,则棒MN所受安培力大小( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】导体棒在磁场中,故安培力
故选D。
5. 如图所示,是一等边三角形。顶点各放置一根垂直纸面向内的电流大小为的通电长直导线,已知每根通电导线在顶点处磁感应强度的大小为,则下列有关点的合磁感应强度大小、方向的说法正确的有( )
A. ,平行向右
B. ,平行向右
C. ,垂直
D. ,垂直
【答案】B
【解析】
【详解】根据安培定则可知,每根通电导线在顶点处磁感应强度方向如图所示
则点的合磁感应强度大小为
方向平行向右。
故选B。
6. 老师在课堂上做了一个演示实验:装置如图所示,在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极,沿边缘内壁放另一个圆环形电极,把他们分别与电池的两极相连,然后在玻璃皿中倒入导电液体,整个装置放在如图磁场中,接通电源,会发现液体旋转起来,则下列说法正确的是( )
A. 液体旋转起来的原因是液体在电场力作用下运动
B. 若从极向极看,液体旋转方向为顺时针
C. 若从极向极看,液体旋转方向为逆时针
D. 若导电液体为溶液,在电场作用下,正离子与负离子运动相反,故液体不旋转
【答案】C
【解析】
【详解】A.导电液体之所以会旋转,是因为通电液体受到了安培力作用,故A错误;
BC.根据图中电源的正负极判断在液体中形成的电流方向为正极导线指向负极导线,磁场方向从下向上,根据左手定则可知,从S极向极看,液体沿逆时针方向旋转,故B错误,C正确;
D.若导电液体为溶液,在电场作用下,根据左手定则可知不论正离子与负离子都会受到逆时针方向的安培力,所以液体沿逆时针方向旋转,故D错误。
故选C。
7. 如图甲,一带电粒子沿平行板电容器中线MN以速度v平行于极板进入(记为时刻),同时在两板上加一按图乙变化的电压。已知粒子比荷为k,带电粒子只受静电力的作用且不与极板发生碰撞,经过一段时间,粒子以平行极板方向的速度射出。则下列说法中正确的是( )
A. 粒子射出时间可能为 B. 粒子射出的速度大小为
C. 极板长度满足 D. 极板间最小距离为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.粒子进入电容器后,在平行于极板方向做匀速直线运动,垂直极板方向的运动图像如图所示
因为粒子平行极板射出,可知粒子垂直板的分速度为0,所以射出时刻可能为、、……,满足
(,2,3……)
粒子射出的速度大小必定为v,故AB错误;
C.极板长度
(,2,3……)
故C错误;
D.因为粒子不跟极板碰撞,则应满足
联立求得
故D正确。
故选D。
二、多项选择题;本题有3小题,每小题6分,共18分。在四个选项中,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,两块水平放置的平行金属板M、N,下极板N接地。现将其与理想二极管串联,与静电计并联,初始电容器所带电量为零。为定值电阻,和为电阻箱,闭合开关S稳定后,一带电油滴恰好静止于两板间的P点,则下列说法正确的是( )
A. 断开开关S,M板稍微上移,静电计指针偏角变大
B. 断开开关S,N板稍微下移,带电油滴的电势能增大
C. 保持开关S闭合,增大阻值,带电油滴仍然静止不动
D. 保持开关S闭合,增大阻值,平行板电容器的带电荷量减小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.断开开关S,电量保持不变,根据电容决定式
M板稍微上移,d变大,电容减小,根据电容定义式
可知板间电压U变大,所以静电计指针偏角变大,故A正确;
B.根据电容决定式
电容定义式
板间场强为
联立可得
断开开关S,电量保持不变,所以板间场强不变;P与下极板间电势差为
可知P与下极板间电势差变大,而N板电势始终为零,所以P点电势降低,且为负值。由图可知N板为正极板,液滴处于静止状态,根据平衡条件可知液滴带正电;根据
可知N板稍微下移,带电油滴的电势能降低,故B错误;
C.保持开关S闭合,电容器两板间电压等于电阻R0两端的电压,当增大R1的阻值,R0两端的电压减小,电容器两板间电压降低,根据
可知电容器将会放电,因为二极管单向导电性,电容器的电量不能减少,所以保持电量不变,根据电容决定式
电容定义式
板间场强为
联立可得
由此可知板间场强不变,所以液滴仍然静止不动,故C正确;
D.保持开关S闭合,电容器两板间电压等于电阻R0两端的电压,当增大R2的阻值,电容器两板间电压与R2的阻值无关,根据
可知平行板电容器的带电荷量保持不变,故D错误。
故选AC。
9. 如图所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直纸面向外、强度为的匀强磁场中,质量为、带电荷量为的小滑块从斜面顶端由静止下滑,在滑块下滑的过程中,下列判断正确的是( )
A. 滑块受到的摩擦力不变
B. 滑块到达地面时的动能与的大小无关
C. 滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下
D. 滑块最终可能会沿斜面做匀速直线运动
【答案】CD
【解析】
【详解】AC.小滑块向下运动的过程中受到重力,支持力,由左手定则知:滑块所受的洛伦兹力垂直斜面向下,摩擦力,向下运动的过程中,速度增大,洛伦兹力增大,支持力增大,滑动摩擦力增大,故C正确,A错误;
B.B的大小不同,洛伦兹力大小不同,导致滑动摩擦力大小不同,根据动能定理,摩擦力功不同,到达底端的动能不同,故B错误;
D.滑块之所以开始能动,是因为重力的沿斜面的分力大于摩擦力,当速度足够大,即洛伦兹力足够大,使得摩擦力等于重力沿斜面向下的分力时,物体的加速度为零,速度不再增大,滑块最终会沿斜面做匀速直线运动,故D正确。
故选CD。
10. 如图所示,L1和L2为两平行的虚线,L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场,A、B两点都在L2上.带电粒子从A点以初速v斜向上与L2成30°角射出,经过偏转后正好过B点,经过B点时速度方向也斜向上,不计重力影响,下列说法中正确的是:( )
A. 该粒子一定带正电
B. 带电粒子经过B点时速度一定与在A点时速度相同
C. 若将带电粒子在A点时初速度变大(方向不变),它仍能经过B点
D. 若将带电粒子在A点时初速度方向改为与L2成45°角斜向上,它仍能经过B点.
【答案】BC
【解析】
【分析】带电粒子的运动轨迹如图中实线(带负电荷时)或虚线(带正电荷时)所示.由带电粒子在磁场中运动规律和几何知识可知粒子过B点时的速度与过A点时的速度相同.
【详解】设磁场间隙宽度为d,速度方向与边界线夹角为α,则由图知AB=2dtanα,与粒子速度无关,仅由d和α决定.所以答案为BC.
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学将一铜片和一锌片分别插入一个柠檬内,制成了简易的水果电池。为了测定这个水果电池的电动势和内阻,进行了以下实验:
(1)按图甲电路进行连接后,发现、和三条导线中,混进了一条内部断开的导线。现将开关闭合,用多用电表的电压挡先测量、间电压,读数不为零,再测量、间电压,发现读数仍不为零,则______导线是断开的。
(2)排除故障后,在开关闭合之前,应使滑动变阻器的滑片置于最____(填“左”或“右”)端。
(3)排除故障后,通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电压表和电流表的多组、数据,作出图像如图乙所示。利用测量得到的电压表及电流表示数描绘出图如图乙所示。由图可以得到该电池的电动势______,内阻______。(结果保留两位有效数字)
(4)不考虑偶然误差,该实验电动势的测量值______真实值,内阻的测量值______真实值。(均填“>”“<”或“=”)
【答案】(1)
(2)左 (3) ①. 0.92 ②. 0.87
(4) ①. = ②. >
【解析】
【小问1详解】
用多用电表的电压挡先测量a、b间电压,读数不为零,说明导线是好的,再测量a、c间电压,发现读数仍不为零,说明导线是好的,故导线是断开的。
【小问2详解】
为保护电路,开关闭合前滑动变阻器应接入最大阻值。由图甲可知,滑片置于左端时接入电阻最大
【小问3详解】
根据
可知图纵截距、斜率绝对值分别表示E、r,由图乙可知,
【小问4详解】
[1][2]若考虑电表内阻,则有
可知该实验电动势的测量值等于真实值,内阻的测量值大于真实值r。
12. 如图为一正在测量中的多用电表表盘:
(1)如果是用直流10V挡测量电压,则读数为______V;
(2)如果是用直流5mA挡测量电流,则读数为______mA;
(3)如果是用“×10”挡测量电阻,则读数为______。
【答案】(1)3.4 (2)1.70
(3)##
【解析】
【小问1详解】
电压电流的均匀满偏刻度为50格,量程10V时,每格代表,指针指向17格位置,故读数为。
【小问2详解】
电流表量程5mA时,每格代表,指针同样在17格位置,故读数为。
【小问3详解】
欧姆挡直接读取欧姆刻度,指针指向30,乘以倍率,得。
13. 如图所示,水平导轨间距为,导轨电阻忽略不计;导体棒的质量,电阻,与导轨接触良好;电源电动势,内阻,电阻,外加匀强磁场的磁感应强度,方向垂直于,与导轨平面成夹角,与导轨间动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),定滑轮摩擦不计,线对的拉力为水平方向,重力加速度,处于静止状态(已知,)。求:
(1)通过的电流大小和方向(方向用“自到”或“自到”来描述);
(2)受到的安培力大小;
(3)重物重力的最小值;
(4)重物重力的最大值
【答案】(1),到
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
由闭合电路的欧姆定律可得,通过ab的电流为
根据电源的正负极,可得电流方向为自到。
小问2详解】
ab受到的安培力为
【小问3详解】
ab受力如图所示。
最大静摩擦力
当最大静摩擦力向右的时候,重物重力最小
【小问4详解】
当最大静摩擦力向左的时候,重物重力最大
14. 如图所示,电解槽A和电炉B并联后接到电源上,电源内阻r=1 Ω,电炉电阻R=19 Ω,电解槽电阻r′=0.5 Ω,当S1闭合、S2断开时,电炉消耗功率为684 W,S1、S2都闭合时,电炉消耗功率为475 W(电炉电阻可看作不变),试求:
(1)电源的电动势;
(2)S1、S2闭合时,流过电解槽的电流大小;
(3)S1、S2闭合时,电解槽中电能转化成化学能的功率。
【答案】(1)120 V;(2)20 A;(3)1700 W
【解析】
【详解】(1)S1闭合、S2断开时,电炉消耗功率为P1,电炉中电流
I== =6 A
电源电动势
E=I(R+r)=120 V
(2)S1、S2都闭合时,电炉消耗功率为P2,电炉中电流为
IR== =5 A
路端电压为
U=IRR=5×19 V=95 V
流过电源的电流为
I′==25 A
流过电解槽的电流为
IA=I′-IR=20 A
(3)电解槽消耗的电功率
PA=IAU=20×95 W=1900 W
电解槽内热损耗功率
P热=IA2r′=202×0.5 W=200 W
电解槽中电能转化成化学能的功率为
P化=PA-P热=1700 W
15. 在第Ⅱ象限内紧贴两坐标轴的一边长为L的正方形区域内存在匀强磁场,磁感应强度为B,在第Ⅰ、Ⅳ象限x<L区域内存在沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E;在x>L区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度为B′的矩形匀强磁场,矩形的其中一条边在直线x=L上.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计粒子重力)从第Ⅱ象限的正方形匀强磁场区域的上边界和左边界的交点处以沿y轴负方向的某一速度进入磁场区域,从坐标原点O沿x轴正方向射入匀强电场区域.
(1)求带电粒子射入第Ⅱ象限的匀强磁场时的速度大小;
(2)求带电粒子从匀强电场区域射出时的坐标;
(3)若带电粒子进入x>L区域的匀强磁场时速度方向与x轴正方向成45°角,要使带电粒子能够回到x<L区域,则x>L区域中匀强磁场的最小面积为多少?
【答案】(1) ;(2)(L,-);(3) ;
【解析】
【详解】试题分析:(1)根据几何关系求出粒子做匀速圆周运动的半径,再根据洛伦兹力提供向心力求出速度;(2)设带电粒子从匀强电场区域射出时的纵坐标为-y,带电粒子从坐标原点O沿x轴正方向射入匀强电场区域做类平抛运动,根据平抛运动基本公式列式求解即可;(3)带电粒子以与x轴正方向成45°角进入匀强磁场,求出其速度,根据洛伦兹力提供向心力求出半径,画出运动轨迹如图,根据几何关系求解即可.
(1)根据题述可知带电粒子的第Ⅱ象限匀强磁场中运动的轨道半径等于正方形区域的边长L,则有:
解得:
(2)设带电粒子从匀强电场区域射出时的纵坐标为-y,带电粒子从坐标原点O沿x轴正方向射入匀强电场区域做类平抛运动,则有:,且
联立解得:
带电粒子从匀强电场区域射出时的位置坐标为
(3)带电粒子以与x轴正方向成角进入匀强磁场,其速度
由,解得:
画出运动轨迹如图所示
由几何关系可知x>L区域匀强磁场的最小宽度为:
x>L区域矩形匀强磁场的最小面积为
【点睛】带电粒子在组合场中的运动问题,首先要运用动力学方法分析清楚粒子的运动情况,再选择合适方法处理.对于匀变速曲线运动,常常运用运动的分解法,将其分解为两个直线的合成,由牛顿第二定律和运动学公式结合求解;对于磁场中圆周运动,要正确画出轨迹,由几何知识求解半径.
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