内容正文:
红旗中学2024级高二(下)新学期学情评估
物理试题
时间:75分钟 满分:100分
一、选择题(1-8题为单选,每题4分,9、10题为多选,每题5分,少选得3分,错选不得分,共42分)
1. 关于物理概念和规律,下列说法正确的是( )
A. 通电导线在磁感应强度大的位置,所受的安培力也一定越大
B. 系统内存在摩擦力,系统的动量可能守恒
C. 电源内部对电荷的非静电力做功越多,电源的电动势就越大
D. 电荷在匀强磁场中运动时,一定会受到洛伦兹力的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.安培力公式为(为电流方向与磁感应强度方向的夹角),若电流与磁场平行,,无论磁感应强度多大,安培力都为0,故A错误;
B.动量守恒的条件是系统所受合外力为零,系统内的摩擦力属于内力,内力不改变系统总动量,只要合外力为零,即使系统内存在摩擦力,动量也守恒,故B正确;
C.电动势的定义为,是单位正电荷从电源负极移到正极过程中非静电力做的功,非静电力做的总功多,若移动的电荷量也很大,电动势不一定大,故C错误;
D.洛伦兹力公式为(为电荷运动方向与磁感应强度方向的夹角),若电荷运动方向与磁场平行,,洛伦兹力为0,故D错误。
故选B。
2. 如图所示,在光滑绝缘的水平地面上放置着四个相同的金属小球,将带电量均为的小球分别放置在等边三角形A、B、C的三个顶点上,现于三角形的中心D处放置一带电小球 ,使四个小球均处于静止状态,则D处所放置的带电小球的电荷量为( )
A. B. C. D. Q
【答案】D
【解析】
【详解】三个顶点的小球均带正电,相互排斥,因此中心D处的小球必须带负电才能让所有小球平衡。以B点小球为研究对象受到AC点小球的库仑斥力作用,同时受到D点电荷的库仑引力作用,设等边三角形边长为, 根据受力平衡得
由几何关系
由于带负电,解得,故选D。
3. 如图所示,xOy平面是无穷大导体的表面,该导体充满z<0的空间,z>0的空间为真空,将电荷量为q的点电荷置于z轴上z=h处,则在xOy平面上会产生感应电荷。空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的,已知静电平衡时导体内部场强处处为零,则在z轴上处的场强大小为 (k为静电力常量)( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】在z轴上处,合场强为零,该点场强为q和导体近端感应电荷产生电场的场强的矢量和;q在处产生的场强为E1=k
由于导体远端离处很远,影响可以忽略不计,故导体在处产生场强近似等于近端在处产生的场强;处合场强为0,故导体在处产生场强大小E2=E1
方向向上。根据对称性,导体近端在处产生的场强也为E2,方向向下。
电荷q在处产生的场强为E3=k
方向向下。
故在处的合场强为E=E2+E3
方向向下。故选C。
4. 某一电解池,如果在1s内共有个一价正离子和个二价负离子沿相反方向通过某一横截面,已知元电荷,则通过这个横截面的电流是( )
A. 1.28A B. 0.96A C. 0.32A D. 0A
【答案】A
【解析】
【详解】1s内通过横截面的总电荷量大小
根据电流公式,故选A。
5. 如图,两电荷量分别为Q(Q>0)和-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧,a点位于x轴上O点与点电荷Q之间,b点位于y轴O点上方。取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是( )
A. b点电势为零,电场强度也为零
B. 正的试探电荷在a点的电势能大于零,所受电场力方向向右
C. 将正的试探电荷从a点移到b点,必须克服电场力做功
D. 将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点,后者电势能的变化较大
【答案】B
【解析】
【详解】A.等量异种点电荷的中垂线是等势线,电势等于无穷远电势,因此点电势为零;但点合场强不为零,两个点电荷在点的场强竖直分量抵消,水平分量叠加,合场强沿轴正方向,故A错误;
B.两个点电荷在a点产生的电场强度的方向都向右,所以合场强的方向一定向右,则正电荷在a点受到的电场力的方向向右;正电荷从a向O运动的过程中,电场力做正功,电势能减小,而O点的电势等于0,所以正的试探电荷在a点的电势能大于零,故B正确;
C. ,,正试探电荷从移到,电势能减少,电场力做正功,故C错误;
D.两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线,所以O、b两点的电势是相等的,将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点,二者电势能的变化相等,故D错误。
故选B。
6. 如图所示为电流天平,可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈,匝数为n,线圈的水平边长为l,处于虚线方框内的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B方向与线圈平面垂直,当线圈中通有如图所示电流I时,调节砝码使天平达到平衡.然后使电流反向,大小不变,这时需要在左盘中拿走质量为m的砝码,才能使天平再达到新的平衡,由此可知(重力加速度为g)( )
A. 磁场方向垂直线圈平面向内,大小为B=
B. 磁场方向垂直线圈平面向内,大小为B=
C. 磁场方向垂直线圈平面向外,大小为B=
D. 磁场方向垂直线圈平面向外,大小为B=
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AB.当磁场方向垂直线圈平面向内,根据左手定则可知开始时安培力方向向上,然后使电流反向,大小不变,根据左手定则可知安培力方向向下,这时需要在左盘中加砝码,才能使天平再达到新的平衡,故AB错误;
CD.当磁场方向垂直线圈平面向外,根据左手定则可知开始时安培力方向向下,然后使电流反向,大小不变,根据左手定则可知安培力方向向上,这时需要在左盘中拿走砝码,才能使天平再达到新的平衡, 根据平衡条件有
得
故C错误,D正确;
故选D。
7. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示。这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成,其间留有空隙,离子由加速器的中心附近由静止进入加速电场,下列说法不正确的是( )
A. 增大加速电场电压可以增大粒子射出时的动能
B. 增大加速电场电压可以减少带电粒子在加速器中运动总时间
C. 增大磁场的磁感应强度可以增大粒子射出时的动能
D. 增大D形盒的半径可以增大粒子射出时的动能
【答案】A
【解析】
【详解】ACD.洛伦兹力提供向心力
当粒子半径达到D形盒半径时,速度最大,得最大速度
因此最大动能
射出动能与加速电场电压无关,增大磁场的磁感应强度和D形盒的半径可以增大粒子射出时的动能,故A错误,CD正确;
B.总加速次数
粒子做圆周运动的周期
总运动时间
可见越大,总时间越小,故B正确。
本题选不正确的,故选A。
8. 一个质量为0.18kg的垒球,以25m/s的水平速度飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为45m/s,设球棒与垒球的作用时间为0.01s。下列说法正确的是( )
A. 垒球的动量变化量大小为3.6kg·m/s
B. 球棒对垒球的冲量大小为126N·s
C. 球棒对垒球的平均作用力大小为1260N
D. 球棒对垒球做的功为36J
【答案】C
【解析】
【详解】设垒球的初速度的方向为正方向,则末速度为。
A.动量的变化量为矢量,有
即垒球的动量变化量大小为12.6kg·m/s,负号表示方向与初速度方向相反,故A错误;
B.由动量定理可知,球棒对垒球的冲量大小为12.6N·s,负号表示方向与初速度方向相反,故B错误;
C.由冲量的定义可知,球棒对垒球的平均作用力大小为
故C正确;
D.球棒对垒球作用的过程,由动能定理可知,球棒对垒球做的功为
故D错误。
故选C。
9. 如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电源E相连,在与两板等距离的M点有一个带电液滴恰处于静止状态。若仅将a板向上平移一小段距离,下列说法中正确的是( )
A. 液滴仍将处于静止状态
B. M点电势降低
C. 电容器的电荷量将减少
D. 在a板移动前后两种情况下,若将液滴从a板移到b板,电场力做功相同
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.极板间距增大,电场强度
不变增大,因此减小,液滴所受的电场力减小,液滴将加速向下运动,故A错误;
B.a板接地,因此,电场方向由指向,沿电场方向电势降低。电势差
板不动,位置固定,因此到的距离恒定, 而b与电源负极相连,电势不变,减小,因此减小,即M点电势降低,故B正确;
C.平行板电容
增大则减小,由
a、间电势差始终等于电源电动势,保持不变,因此电荷量减小,故C正确。
D.电场力做功
因此两种情况下将液滴从移到,电场力做功相同,故D正确。
故选BCD。
10. 如图所示,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2,L1中的电流方向向左,L2中的电流方向向上;L1的正上方有a、b两点,它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中,外磁场的磁感应强度大小为B0,方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0,方向也垂直于纸面向外。则( )
A. 流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
B. 流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
C. 流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
D. 流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
【答案】AC
【解析】
【详解】根据安培定则,流经的电流在a、b两点产生的磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小相等,记为。流经的电流在点产生的磁场方向垂直纸面向里,在点产生的磁场方向垂直纸面向外,但流经的电流在a、b两点产生的磁场的磁感应强度大小相等,记为。根据磁感应强度的矢量叠加原理可得
联立解得,
故选AC。
二、实验题(每空2分,共18分)
11. 某小组用如图甲所示的“碰撞实验器”来验证两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量守恒定律。图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影。实验时,先让小球A多次从斜轨上位置G点由静止释放,找到其落点的平均位置P,测量平抛射程OP。然后把小球B静置于轨道水平部分末端的位置R点,再将小球A从斜轨上位置G由静止释放,与小球B碰撞,如此重复多次,M、N为两球碰后的平均落点,重力加速度为g,回答下列问题:
(1)关于实验操作,下列说法正确的是 ( )
A. 小球A每次必须在斜槽上相同的位置由静止滚下
B. 小球A可以在斜槽上不同的位置由静止滚下
C. 斜槽轨道末端必须水平
D. 斜槽轨道必须光滑
(2)上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有( )。
A. G、R两点间的高度差h1 B. R点离地面的高度h2
C. 小球A和小球B的质量m1、m2 D. 小球A和小球B的半径r1、r2
(3)为了验证动量守恒定律,需要验证的表达式是___(用m1、m2、OM、OP、ON表示)。
(4)若实验中得出的落点情况如图乙所示,假设碰撞过程中动量守恒,则入射小球A的质量m1与被碰小球B的质量m2之比为___。
【答案】(1)AC (2)C
(3)
(4)4∶1
【解析】
【小问1详解】
AB.小球A每次自由滚下时,需保证高度不变,以保证小球A滚下时的速度不变,故A正确,B错误;
C.斜槽末端必须水平,以保证小球A碰撞前速度水平,并且保证小球A、B做平抛运动,故C正确;
D.只要小球A从同一位置释放即可,并不需要保证斜槽光滑,故D错误。
故选AC。
【小问2详解】
AB.本实验中小球的速度由水平位移代表,故不必测量GR的高度和R离地面的高度,AB错误;
C.验证动量守恒定律时,需要小球的质量,C正确;
D.小球的半径保证一样即可,无需测量两小球之间的半径,D错误。
故选C。
【小问3详解】
小球做平抛运动,下落的时间都相同,设为,则若动量守恒
两边同乘得
即
【小问4详解】
将,,代入
解得
12. 指针式多用电表是常用的电学测量仪器,请完成下列问题,如图甲所示为多量程多用电表的示意图。
(1)当接通1或2时,为___(填电流、电阻或电压)挡,1的量程比2的量程___(填“大”或“小”),若选择开关拨至“100mA”挡,指针的位置如图乙所示,则测量结果为 ___ mA。
(2)当接通3或4测量某电阻时,用“×10”挡时,发现指针偏转角度过大,应该换用 ___ (填“×1”或“×100”)挡,若此多用电表所用表头的满偏电流是100mA,则换挡后电池的电动势E=___V
【答案】(1) ①. 电流 ②. 大 ③. 34
(2) ①. ×1 ②. 1.5
【解析】
【小问1详解】
[1]改装成电流表时要并联电阻分流,所以接通1或2时,为电流挡;
[2]设表头的满偏电流为Ig,内阻为Rg,接通1时,设与表头串联的电阻为R2,并联的电阻为R1,对应的量程为
接通2时,对应的量程为
联立可得
即1的量程比2的量程大;
[3]若选择开关拨至“100mA”挡,电流挡的最小一格为2mA,则测量结果为34mA。
【小问2详解】
[1]当接通3或4测量某电阻时,用挡时,发现指针偏转角度过大,可知待测电阻较小,应选择更小的倍率挡位,即选择挡;
[2]欧姆表的内阻等于中值电阻,满偏时满足
由表盘可知欧姆挡中心刻度为15,换×1挡后中值电阻
代入得
可得
三、计算题(13题12分,14题14分,15题14分,共40分)
13. 在研究微型电动机的性能时,可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5A和1.0V;重新调节 R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0A和 15.0 V。求∶
(1)这台电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻。
(2)电动机的正常工作状态是匀速提升一个2kg的物体,则该物体竖直上升的速度多大?(g取)
【答案】(1)22.0W,
(2)1.1m/s
【解析】
【小问1详解】
当电流表和电压表的示数为0.5A和1.0V时电动机停止工作,电动机的内阻
当电动机正常工作时,电流表、电压表示数分别为2.0A和15.0V,则电动机的总功率
电动机的内阻的热功率
电动机正常运转时的输出功率
【小问2详解】
根据
解得
14. 如图所示,质量为M的长木板A在光滑水平面上,以大小为v0的速度向左运动,一质量为m的小木块B(可视为质点),以大小也为v0的速度水平向右运动冲上木板左端,B、A间动摩擦因数为μ,最后B不会滑离A,已知,重力加速度为g,求:
(1)A、B最后的速度;
(2)求全过程A、B系统损失的机械能∆E;
(3)木板A的最短长度。
【答案】(1),方向向左
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由题意可知A、B最后共速,设为v,以向左为正方向;由动量守恒定律有
解得
方向向左。
【小问2详解】
由
得全过程A、B系统损失的机械能
【小问3详解】
设平板车的最短长度为l,则由功能关系
解得
15. 质谱仪是科学研究中的重要仪器,其原理如图所示。Ⅰ为粒子加速器,加速电压为U;Ⅱ为速度选择器,匀强电场的电场强度大小为,方向沿纸面向下,匀强磁场的磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里;Ⅲ为偏转分离器,匀强磁场的磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里。从S点释放初速度为零的带电粒子(不计重力),加速后进入速度选择器做直线运动、再由O点进入分离器做圆周运动,最后打到照相底片的P点处,运动轨迹如图中虚线所示。
(1)粒子带正电还是负电?求粒子的比荷。
(2)求O点到P点的距离。
(3)若速度选择器Ⅱ中匀强电场的电场强度大小变为(略大于),方向不变,粒子恰好垂直打在速度选择器右挡板的点上。求粒子打在点的速度大小。
【答案】(1)带正电,;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由于粒子向上偏转,根据左手定则可知粒子带正电;设粒子的质量为m,电荷量为q,粒子进入速度选择器时的速度为,在速度选择器中粒子做匀速直线运动,由平衡条件
在加速电场中,由动能定理
联立解得,粒子的比荷为
(2)由洛伦兹力提供向心力
可得O点到P点的距离为
(3)粒子进入Ⅱ瞬间,粒子受到向上的洛伦兹力
向下的电场力
由于,且
所以通过配速法,如图所示
在O点将粒子的速度v分解为大小为v1、v2的两个分速度,则有
令v1对应的洛伦兹力等于电场力,即
可得
则粒子的运动可分解为线速度大小为v2的匀速圆周运动和速度大小为v1的匀速直线运动,设粒子恰好垂直打在速度选择器右挡板的点时的速度大小为,则有
【点睛】
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红旗中学2024级高二(下)新学期学情评估
物理试题
时间:75分钟 满分:100分
一、选择题(1-8题为单选,每题4分,9、10题为多选,每题5分,少选得3分,错选不得分,共42分)
1. 关于物理概念和规律,下列说法正确的是( )
A. 通电导线在磁感应强度大的位置,所受的安培力也一定越大
B. 系统内存在摩擦力,系统的动量可能守恒
C. 电源内部对电荷的非静电力做功越多,电源的电动势就越大
D. 电荷在匀强磁场中运动时,一定会受到洛伦兹力的作用
2. 如图所示,在光滑绝缘的水平地面上放置着四个相同的金属小球,将带电量均为的小球分别放置在等边三角形A、B、C的三个顶点上,现于三角形的中心D处放置一带电小球 ,使四个小球均处于静止状态,则D处所放置的带电小球的电荷量为( )
A. B. C. D. Q
3. 如图所示,xOy平面是无穷大导体的表面,该导体充满z<0的空间,z>0的空间为真空,将电荷量为q的点电荷置于z轴上z=h处,则在xOy平面上会产生感应电荷。空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的,已知静电平衡时导体内部场强处处为零,则在z轴上处的场强大小为 (k为静电力常量)( )
A. B. C. D.
4. 某一电解池,如果在1s内共有个一价正离子和个二价负离子沿相反方向通过某一横截面,已知元电荷,则通过这个横截面的电流是( )
A. 1.28A B. 0.96A C. 0.32A D. 0A
5. 如图,两电荷量分别为Q(Q>0)和-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧,a点位于x轴上O点与点电荷Q之间,b点位于y轴O点上方。取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是( )
A. b点电势为零,电场强度也为零
B. 正的试探电荷在a点的电势能大于零,所受电场力方向向右
C. 将正的试探电荷从a点移到b点,必须克服电场力做功
D. 将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点,后者电势能的变化较大
6. 如图所示为电流天平,可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈,匝数为n,线圈的水平边长为l,处于虚线方框内的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B方向与线圈平面垂直,当线圈中通有如图所示电流I时,调节砝码使天平达到平衡.然后使电流反向,大小不变,这时需要在左盘中拿走质量为m的砝码,才能使天平再达到新的平衡,由此可知(重力加速度为g)( )
A. 磁场方向垂直线圈平面向内,大小为B=
B. 磁场方向垂直线圈平面向内,大小为B=
C. 磁场方向垂直线圈平面向外,大小为B=
D. 磁场方向垂直线圈平面向外,大小为B=
7. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示。这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成,其间留有空隙,离子由加速器的中心附近由静止进入加速电场,下列说法不正确的是( )
A. 增大加速电场电压可以增大粒子射出时的动能
B. 增大加速电场电压可以减少带电粒子在加速器中运动总时间
C. 增大磁场的磁感应强度可以增大粒子射出时的动能
D. 增大D形盒的半径可以增大粒子射出时的动能
8. 一个质量为0.18kg的垒球,以25m/s的水平速度飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为45m/s,设球棒与垒球的作用时间为0.01s。下列说法正确的是( )
A. 垒球的动量变化量大小为3.6kg·m/s
B. 球棒对垒球的冲量大小为126N·s
C. 球棒对垒球的平均作用力大小为1260N
D. 球棒对垒球做的功为36J
9. 如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电源E相连,在与两板等距离的M点有一个带电液滴恰处于静止状态。若仅将a板向上平移一小段距离,下列说法中正确的是( )
A. 液滴仍将处于静止状态
B. M点电势降低
C. 电容器的电荷量将减少
D. 在a板移动前后两种情况下,若将液滴从a板移到b板,电场力做功相同
10. 如图所示,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2,L1中的电流方向向左,L2中的电流方向向上;L1的正上方有a、b两点,它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中,外磁场的磁感应强度大小为B0,方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0,方向也垂直于纸面向外。则( )
A. 流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
B. 流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
C. 流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
D. 流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
二、实验题(每空2分,共18分)
11. 某小组用如图甲所示的“碰撞实验器”来验证两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量守恒定律。图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影。实验时,先让小球A多次从斜轨上位置G点由静止释放,找到其落点的平均位置P,测量平抛射程OP。然后把小球B静置于轨道水平部分末端的位置R点,再将小球A从斜轨上位置G由静止释放,与小球B碰撞,如此重复多次,M、N为两球碰后的平均落点,重力加速度为g,回答下列问题:
(1)关于实验操作,下列说法正确的是 ( )
A. 小球A每次必须在斜槽上相同的位置由静止滚下
B. 小球A可以在斜槽上不同的位置由静止滚下
C. 斜槽轨道末端必须水平
D. 斜槽轨道必须光滑
(2)上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有( )。
A. G、R两点间的高度差h1 B. R点离地面的高度h2
C. 小球A和小球B的质量m1、m2 D. 小球A和小球B的半径r1、r2
(3)为了验证动量守恒定律,需要验证的表达式是___(用m1、m2、OM、OP、ON表示)。
(4)若实验中得出的落点情况如图乙所示,假设碰撞过程中动量守恒,则入射小球A的质量m1与被碰小球B的质量m2之比为___。
12. 指针式多用电表是常用的电学测量仪器,请完成下列问题,如图甲所示为多量程多用电表的示意图。
(1)当接通1或2时,为___(填电流、电阻或电压)挡,1的量程比2的量程___(填“大”或“小”),若选择开关拨至“100mA”挡,指针的位置如图乙所示,则测量结果为 ___ mA。
(2)当接通3或4测量某电阻时,用“×10”挡时,发现指针偏转角度过大,应该换用 ___ (填“×1”或“×100”)挡,若此多用电表所用表头的满偏电流是100mA,则换挡后电池的电动势E=___V
三、计算题(13题12分,14题14分,15题14分,共40分)
13. 在研究微型电动机的性能时,可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5A和1.0V;重新调节 R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0A和 15.0 V。求∶
(1)这台电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻。
(2)电动机的正常工作状态是匀速提升一个2kg的物体,则该物体竖直上升的速度多大?(g取)
14. 如图所示,质量为M的长木板A在光滑水平面上,以大小为v0的速度向左运动,一质量为m的小木块B(可视为质点),以大小也为v0的速度水平向右运动冲上木板左端,B、A间动摩擦因数为μ,最后B不会滑离A,已知,重力加速度为g,求:
(1)A、B最后的速度;
(2)求全过程A、B系统损失的机械能∆E;
(3)木板A的最短长度。
15. 质谱仪是科学研究中的重要仪器,其原理如图所示。Ⅰ为粒子加速器,加速电压为U;Ⅱ为速度选择器,匀强电场的电场强度大小为,方向沿纸面向下,匀强磁场的磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里;Ⅲ为偏转分离器,匀强磁场的磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里。从S点释放初速度为零的带电粒子(不计重力),加速后进入速度选择器做直线运动、再由O点进入分离器做圆周运动,最后打到照相底片的P点处,运动轨迹如图中虚线所示。
(1)粒子带正电还是负电?求粒子的比荷。
(2)求O点到P点的距离。
(3)若速度选择器Ⅱ中匀强电场的电场强度大小变为(略大于),方向不变,粒子恰好垂直打在速度选择器右挡板的点上。求粒子打在点的速度大小。
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