内容正文:
新洲一中2026届211(六轮)高三物理答案
1.【答案】A
2.【答案】C
3.【答案】A
4.【答案】B
5.【答案】C
6.【答案】D
7.【答案】B
8.【答案】AD
9.【答案】AC
10.【答案】BD
11.【答案】(6分)(1)BC(1分) (2)0.995(2分)
(3) (2分) 1.8/1.97/1.99 (1分)
12.【答案】(10分,每空2分)
(1)如图(如有错连或漏连的,不给分)
(2)80.0 (79.0-81.0均计分) 76.8 (3)1 (4)变大
13.【答案】(10分)(1) (4分) (2) (4分) (3) (2分)
【详解】(1)活塞到达气缸正中央时,对B中活塞。
① (2分)
解得 ② (2分)
(2)打气过程,气缸内气体发生等温变化:
③ (2分)
其中
解得 ④ (2分)
(3)A、B中的活塞稳定时,设封闭气体的压强为,体积为,对A中活塞: (1分)
解得 ⑤ (1分)
14.【答案】(16分)(1)74 N (6分) (2)6 m/s (7分) (3) (3分)
【详解】(1)设物块A和B与弹簧分离时的速度分别为和。由动量守恒定律 (1分)
由能量守恒定律 (1分)
得
B从台面到点,由动能定理 (1分)
得
由 (1分)
得 (1分)
由牛顿第三定律可得物块B在点对轨道的压力大小为。(1分)
(2)B在C上运动时,B对C的摩擦力为
C受到水平面的最大静摩擦力为
因,所以B在C上运动时,C和D一起加速 (1分)
对,由牛顿第二定律
(1分)
得
对C和D,由牛顿第二定律
(2分)
得
设B在C上运动的时间为,有
(1分)
得或(舍)
则B滑离C时的速度
(2分)
(3)B滑离C时,C和D的速度为
对B和D组成的系统,由动量守恒
得
D与弹性挡板第一次碰撞后以原速率反弹
对D
D向右第一次减速到零时
对B和D组成的系统,由动量守恒
得
D与弹性挡板第二次碰撞后以原速率反弹
D向右第二次减速到零时
同理可得(,,,……)
则第一次碰后到停下,D的路程为
得 (3分)
15.【答案】(1) (4分) (2) (5分), (3分)
(3) (6分)
【详解】(1)粒子在第Ⅲ象限的磁场中运动,洛伦兹力提供向心力,则有 (2分)
解得 (2分)
(2)正对圆心射入的粒子,沿半径的圆弧运动并恰能通过圆心,粒子在磁场中运动的轨迹的圆心恰好为原点,运动轨迹如图所示,
设速度偏转角为,由几何关系有
解得 (1分)
从点进入电场,沿轴方向,则有 (1分)
解得
沿轴方向,则有
,(1分)
(1分)
解得 (1分)
粒子在第Ⅲ象限的磁场中运动的时间 (1分)
粒子在第III象限无磁场区域运动的时间 (1分)
运动的总时间
解得 (1分)
(3)粒子到达点时沿轴方向分速度 (1分)
粒子在第Ⅰ象限中运动至第一次沿轴方向的分速度为0的过程中,沿轴由动量定理则有 其中
可得 (1分)
又因为 可得 (1分)
即 (1分)
解得 (2分)
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$新洲一中2026届211(第六轮)
高三物理答题卡
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姓名:
贴条形码区
班级:
(正面制上,切勿贴出应线方框
正确填涂
■
缺考标记
客观题(1~7为单选题;810为多选题
1[A][B][C][D]
5[A][B][C][D]
9[A][B][C][D]
2[A][B][C][D]
6[A][B][C][D]
10[A][B][C][D]
3[A][B][C][D]
T[A][B][C][D]
4[A][B][c][D]
8[A][B][c][D]
解答题
11.(6分)
(1)
(2)
■
/m-s
(3)
12.(10分)
(1)
(2)
(3)
电源
(4)
图乙
囚囚■
第1页共6页
13.(10分)
囚囚■
第2页共6页
14.(16分)
■
第3页共6页
逆9详逆熊
囚■囚
■
0
0
(81)'SI
■
口
请勿在此区域作答或
者做任何标记
囚■囚
■
第5页共6页
第6页共6页新洲一中2026届211(六轮)高三物理答案
1【答案】A
【详解】A.红外线的热效应显著,一切物体都在不停地辐射红外线,
温度越高辐射越强,因此可用于红外遥感、夜视仪、红外测温等,故A
正确;
B.可见光中,红光波长最长、频率最低,根据E=可知,红光光子
能量最小,故B错误;
C.X射线的频率远高于紫外线,若X射线能使某金属发生光电效应,说
明金属极限频率低于X射线频率,但不一定低于紫外线频率,因此紫外
线不一定能发生光电效应,故C错误:
D.波长越短的电磁波,频率越高,粒子性越显著,波动性越不显著;
波长越长,波动性越显著,故D错误。故选A。
2【答案】C
【详解】A.由于地磁场的磁场方向沿磁感线切线的方向,故只有赤道
处地磁场的磁场方向才与地面平行,故A错误;
B.地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,故B错误:
C.带电宇宙射线垂直射向地球赤道时,其运动方向与赤道处的地磁场
方向垂直,会受到洛伦兹力作用而发生偏转,故C正确:
D.在赤道上方,地磁场方向水平,洛伦兹力方向由左手定则判断,取
决于电荷的运动方向和电荷的正负,不一定竖直向上,故D错误。故选
C。
3.A【详解】A·匀速圆周运动的角速度大小和方向都保持不变,因此
天官空间站做匀速圆周运动过程中角速度不变,故A正确;
B.线速度是矢量,匀速圆周运动中线速度大小不变,但方向沿圆周切
线方向时刻变化,因此线速度是变化的,故B错误;
C.匀变速运动要求加速度的大小、方向均恒定,匀速圆周运动的向心
加速度方向始终指向圆心、时刻变化,因此属于变加速曲线运动,不是
匀变速曲线运动,故C错误;
D.天官空间站内处于完全失重状态,宇航员对体重计的压力为0,体重
计无法通过压力示数测量质量,故D错误。
故选A。
4.B
【详解】A.该电路中当开关S断开时,整个电路均断开,则不能给电
池充电,选项A错误;
B.该电路中当S闭合时稳定时,线圈L中有电流通过,当S断开时L
产生自感电动势阻碍电流减小,L相当电源,电源U与L中的自感电动
势共同加在电池两端,且此时二极管导通,从而实现给高压充电,选项
B正确;
C.该电路中当S闭合时稳定时,线圈L中有电流通过,但当S断开时L
也与电路断开,还是只有回收系统的电压U加在充电电池两端,则不能
实现给高压充电,选项C错误:
D.该电路中当S闭合时稳定时,线圈L中有电流通过,但当S断开时
电源U也断开,只有L产生的自感电动势相当电源加在充电电池两端,
则不能实现给高压充电,选项D错误。故选B。
5【答案】C
【详解】因丙图X偏转电极接入的是锯齿形电压,即扫描电压,且周
期与Y'偏转电压上加的是待显示的信号电压相同,所以在荧光屏上得
到的信号在一个周期内的稳定图像。则显示的图像与少'所载入的图像
形状是一样的,如图C所示。
故选C。
6【答案】D
【详解】为使平行射入该光纤的光在转弯处
均能发生全反射,则沿光纤最接近转弯处平
行射入的光刚好发生全反射,如图所示
此时入射角恰好达到临界角,可得
sin C=-
R 1
R+d n
代入数据,解得R=0.&nm故选D。
7【答案】B【详解】A、由机械能守恒定律:
m哈+2mgR=mv2→v2=6gR
对机器人,由牛顿第二定律得:
T-mg=m发=6mg→T=7mg(方向向上)
由牛顿第三定律得,悬线对机器人的拉力竖直向下,大小7g
对机器人平衡:N=Mg+7mg=(M+7m)g,故A错。
B项、任意角度日(从竖直向下起算)的台秤示数
由机械能守恒得:v2=2gR(2+cos0)
对机器人,由牛顿第二定律得:
T-mgc0s9=m后=2mg2+cos0)→T-4mg+
3 ngcost0悬线拉力竖直分量:
Ty Tcos0 =(4mg+3mgcos0)cose
台秤示数:N=Mg+4 m.gcos6+3 m.gcos26
令x=cos6∈[-11],则N=Mg+3mgx2+4mgx
此为开口向上的二次函数,最小值在顶点x=一处:
故v最小值为(M-号m)g
C项,a点(水平位置):悬线拉力水平,无竖直分量N。=Mg
b点:Nb=(M-m)g显然Na≠Nb,故C错误
D项,P=mgvcos,其中a为速度方向与重力方向夹角
b点:速度水平→a=90°→P=0
c点:速度竖直向下→a=0°→P=mgv(最大)
中间过程:v增大,cosa从0单调增至1→P单调增大
故D错误。故选:B
8.AD【详解】A.甲的Ft图像为抛物线,所以x=上m
2
t=4s时x=10m,可得a=1.25m/s2
2s时甲的速度大小为v=at=1.25×2m/s=2.5m/s
由图2知乙前2s做匀速直线运动,速度大小=10m/s>?=2.5m/s
因此2s时,甲乙距离正在增大,故A正确;
m.s时,甲的位移大小无4-125×8m=40m
1
乙的位移大小名=2×10×2m+10×(8-2)m=70m>x
则乙在甲前面。
8s时,甲的速度大小3=at=1.25×8m/s=10m/s=y2
所以8s时甲和乙速度大小相等,8s后甲加速运动,乙匀速运动,所以
甲乙共速一次,8s时甲乙距离最远,故B错误,D正确。
C.由于甲一直做加速运动,8s后甲追上乙,甲的速度大于乙的速度,
之后两者之间的距离一直增大,所以相遇一次,故C错误。故选AD。
9.AC
【详解】A.由P点的振动图像可知,P点从t=4s开始振动,相邻两次
经过平衡位置向上振动的时间间隔为6s-4s=2s
因此两波源的周期T=2s,故A正确:
B.S的波先到达P点,t=4s~7s只有S的波引起P振动,由图像可
知此时振幅为3cm,因此S:的振幅A=3cm
t=7s后S2的波到达P点,两波叠加后P点振幅变为1m,说明P点为
振动减弱点,合振幅满足|A-A,=1cm解得A,=2cm,故B错误:
C.S从t=0起振,波到达P的时间为=4s,故PS=v4=4v
S2从t=1s起振,波到达P的时刻为t=7s,传播时间t2=7s-1s=6s,故
PS2=t2=6v由题意路程差PS,-PS=6m代入得6v-4v=6m解得
v=3m/s故C正确;
D.由v=3m/s、T=2s得波长=vT=6m
T
S比S,早起振1s=),因此固有初相位差为元。对于距3m的点,若
在S、P之间,路程差△=(+3)-(1-3)=12m=22总相位差
△0=元+2π:,=5元仍是奇数倍无,发生相消干涉,振幅为1am:
若在P、S,之间,路程差△”=(3-3)-(+3)=0总相位差△φ=π+0=π
还是相消干涉,振幅为1cm,故D错误。故选AC。
10【答案】BD
【详解】AB.由能量守恒定律可知:磁铁克服磁场力做功W,等于回路
的电能,电能一部分转化为内能,另一部分对导体棒做正功转化为机械
能,所以W=Q,A错误,B正确:
C.以导体棒为对象,由动能定理可知,W3+W,=E,C不正确:
D.功能关系知,外力对磁铁做功等与系统重力势能增量,摩擦生热和导
体棒的焦耳能及导体棒动能总和,D正确。Ws=Ek-Wc+Q-W3
故选BD。
11【答案】(6分)(1)BC(1分)
(2)0.995(2分)
(3)
(2分)1.98/1.97/1.99(1分)
0.10.2
030.40.5
06
12.(10分,每空2分)
(1)如图(如有错连或漏连的,不给分)
电源
(2)80.0(79.0-81.0均计分)
76.8
(3)1
(4)变大
13.(10分)(1)乃=
2mg
(4分)
(2)△V=
sh
(4分)
(3)P3=
2mg
(2分)
(1)活塞到达气缸正中央时,对B中活塞:
ps=mg+
8.s
①
(2分)
2mg
解得P1=
②
(2分)
(2)打气过程,气缸内气体发生等温变化:
B%=P△V
③
(2分)
其中A,=mg
V=
3sh
n=15
2
解得△V=
④
(2分)
5
(3)A、B中的活塞稳定时,设封闭气体的压强为P,体积为V,
对A中活塞:P,25=2g+"8.25(1分)
解得p2=
2g⑤
(1分)
14.(16分)(1)74N
(6分)(②)6m/s(7分)(3)x=243m
m(3分)
64
【详解】(1)设物块A和B与弹簧分离时的速度分别为和v2,由动量
守恒定律
12V1=1V3
(1分)
1
1
由能量守恒定律
B,=2m+2m
(1分)
2
得4m/s
B从台面到Q点,由动能定理gh:m-m
(1分)
2
得'o=m/s
-ind
由FN-g
(1分)
R
得F=74N
(1分)
由牛顿第三定律可得物块B在Q点对轨道的压力大小为74N。(1分)
(2)B在C上运动时,B对C的摩擦力为∫=4g=6N
C受到水平面的最大静摩擦力为=4(m+M)8=3N
因>方,所以B在C上运动时,C和D一起加速(1分)
对B,由牛顿第二定律
4mg=a(1分)
得a=3m/s
对C和D,由牛顿第二定律
41g-W(m+Mの8=2M
(2分)
得a=1.5m/s2
设B在C上运动的时间为t,有
d-vat-jant2-jaat?
(1分)
得1s或t=3s(舍)
则B滑离C时的速度
=vg-4t=6m/s(2分)
(3)B滑离C时,C和D的速度为
'c='b=at=1.5m/s
对B和D组成的系统,由动量守恒
'p+3=(M+0Y4
得v4=4.5m/s
D与弹性挡板第一次碰撞后以原速率反弹
对D
4g=M@
D向右第一次减速到零时,=
-27,
m
24,16
对B和D组成的系统,由动量守恒
1
w4-4=(M+0)y5
得y=34
D与弹性挡板第二次碰撞后以原速率反弹
D向右第二次减速到零时飞=是=白x
2a33
同理可得x=(白)-1x0=1,2,3LL)
则第一次碰后到停下,D的路程为
x=2(x1+x3+为3+L+x)
得xs
243
1m
(3分)
64
√5qBR
E=
3gRB
15.【答案】(1)m
(4分)
(2)
2
(5分),
(53+元)m
3gBo
(3分)
(3)1.5R
(6分)
【详解】(1)粒子在第Ⅲ象限的磁场中运动,洛伦兹力提供向心力,则
有
9=m6
(2分)
解得V=
V3gBoR
(2分)
(2)正对圆心O射入的粒子,沿半径r=√3R的圆弧运动并恰能通过圆
心O2,粒子在磁场中运动的轨迹的圆心恰好为原点O,运动轨迹如图所
示,
设速度偏转角为日,由几何关系有
X
c0s0=
R=0.5
2
01×
解得0=60°
(1分)
从O2点进入电场,沿y轴方向,则有
Vosin0.=23R
(1分)
4V3m
解得t=
3gBo
沿x轴方向,则有
a=g
(1分)
L
2R=-cos8-4+,a欧3
(1分)
解得E=3gRB
(1分)
2n
粒子在第Ⅲ象限的磁场中运动的时间=360
T=u
(1分)
3gBo
粒子在第Ⅲ象限无磁场区域运动的时间
_R3m
(1分)
63qB.
运动的总时间t=+t+t
解得t=5V3+)m
(1分)
3qBo
(3)粒子到达P点时沿y轴方向分速度y,=sn8(1分)
粒子在第I象限中运动至第一次沿y轴方向的分速度为0的过程中,沿
r轴由动量定理则有-号q8m,A1=0-m,其中B-只y
k
Bew,△t=mvoin9
可得工
(1分)
又因为V·t=△x
可得g马2Ax=msim日(1分)
即吗g=msin0
(1分)
解得S=1.5R
(2分)
新洲一中2026届211(六轮)高三物理试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.下图是按波长由大到小排列的电磁波谱,5G通信、红外测温、医院拍片、紫外线消毒等都离不开电磁波。以下说法正确的是( )
A.红外线的热效应显著,可用于红外遥感和夜视
B.可见光中,红光光子能量最大
C.X射线照射某金属能发生光电效应,则紫外线也一定可以
D.波长越短的电磁波,波动性越显著
2.中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”关于地磁场,下列说法正确的是( )
A.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
B.地磁南极在地理南极附近,地磁北极在地理北极附近
C.地磁场对垂直射向地球赤道的带电宇宙射线有偏转作用
D.在赤道上方,地磁场对运动电荷的洛伦兹力方向一定竖直向上
3.我国的天宫空间站绕地球近似做匀速圆周运动,轨道高度约400 km。关于天宫空间站和空间站内的宇航员,下列说法正确的是( )
A.天宫空间站在做匀速圆周运动的过程中,角速度大小不变
B.天宫空间站在做匀速圆周运动的过程中,线速度不变
C.天宫空间站做的匀速圆周运动是匀变速曲线运动
D.天宫空间站内的宇航员可以利用“体重计”称量自身的质量
4.新能源汽车日趋普及,其能量回收系统可将制动时的动能回收再利用,当制动过程中回收系统的输出电压比动力电池所需充电电压低时,不能直接充入其中。在下列电路中,通过不断打开和闭合开关,实现由低压向高压充电,其中正确的是( )
A. B. C. D.
5.示波器是一种电子仪器,可以用它观察电信号随时间变化的情况。示波器的核心部件示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,其原理图如图甲所示。如图乙是从右向左看到的荧光屏的平面图。在偏转电极上都不加电压时,电子束将打在荧光屏的中心点;若亮点很快移动,由于视觉暂留效应,能在荧光屏上看到一条亮线。若在上加如图丙所示的扫描电压,在上加如图丁所示的信号电压,则在示波管荧光屏上看到的图形是选项图中的( )
A. B. C. D.
6.随着科技的不断发展,光纤成为现代信息传输领域不可或缺的一部分。现有一折射率为1.5、横截面直径为的圆柱形光纤,在使用过程中使光纤紧绕另一圆柱弯折,如图所示。为使平行射入该光纤的光在转弯处光纤的外侧均能发生全反射,则该圆柱体半径的最小值为( )
A. B. C. D.
7.如图为探究机器人模仿人类表演杂技“水流星”示意图,一个质量为的机器人,站在台秤上,一长为的悬线一端系一个质量为的小球,手拿悬线另一端,小球绕悬线另一端点在竖直平面内沿顺时针方向做圆周运动,a、b、c为小球运动轨迹上的点,a、c与圆心等高,且小球通过圆轨道最高点b时速度为。则下列说法正确的是( )
A.小球运动过程中,台秤的示数最大为()
B.小球运动过程中,台秤的示数最小为()
C.小球在a、b两个位置时,台秤的示数相同
D.小球从b点运动到c点的过程中重力的瞬时功率先变大后变小
8.甲乙两车从同一地点同时向同一方向,由静止开始运动,图1为甲的位移时间()图像,其图像为抛物线;图2为乙的速度时间()图像,以下说法正确的是( )
A.2 s时,甲乙距离正在增大 B.8 s时甲乙距离最近
C.出发后甲乙会相遇两次 D.甲乙会共速一次
9.同一均匀介质中有振动频率相同、起振方向相同的波源、,能分别发出在同一平面内传播的简谐横波。波源的连线上有一点,点到、的距离之差为。已知从时起振,从时起振,而且发出的波首先到达点,点的振动图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.两波源振动的周期为
B.、的振幅分别为和
C.两列波传播的速度大小为
D.稳定后,位于两波源连线上且到点距离为的点的振幅为
10.如图,粗糙平行金属导轨固定在水平面上,左端由导线相连,导体棒垂直静置于导轨上构成回路。在外力作用下,回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动。在匀速运动过程中外力做功,磁场力对导体棒做功,磁铁克服磁场力做功,重力对磁铁做功,摩擦力对导体棒做功,回路中产生的焦耳热为,导体棒获得的动能为。则( )
A. B.
C. D.
二、非选择题:本题共5小题,共60分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
11.(6分)某小组利用如图甲所示的装置探究小车速度随时间变化的规律,请回答以下问题:
(1)除了图甲中已有的器材外,要完成实验还需要的器材有________;(双选)
A.220 V交流电源 B.8 V交流电源 C.毫米刻度尺 D.天平
(2)处理数据时,选出一条如图乙所示的纸带,纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离,相邻两计数点间还有4个点没有画出,打点计时器的电源频率为。根据纸带上的数据,计算打下、、、、点的瞬时速度并填在表中,点的瞬时速度为________;(保留三位小数)
位置
A
B
C
D
E
()
0.605
0.810
1.175
1.390
(3)在答题纸的坐标纸中描出C点的位置并画出小车的图像________,根据图像求得小车的加速度为________;(保留三位有效数字)
12.(10分)某小组用图甲所示电路测量毫安表G的内阻,毫安表G量程,内阻约,可供选择的器材如下:
A.滑动变阻器(最大阻值); B.电阻箱();
C.电压表(量程); D.电源(电动势约为);
E.开关、导线若干。
(1)在图乙中用笔画线代替导线将实物电路图补充完整________。
(2)该小组利用该电路尝试两个方案测量毫安表G内阻。
方案1:闭合开关,开关接,调节滑动变阻器的滑片,电压表、毫安表示数如图丙所示,则毫安表G内阻的测量值________(结果保留三位有效数字)。
方案2:闭合开关、断开开关,调节滑动变阻器的滑片,使毫安表的指针满偏;保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关接,调节电阻箱的阻值使毫安表的指针指在处,记下电阻箱的阻值,则毫安表G内阻的测量值________。
(3)你认为方案1和方案2中测得毫安表G的内阻较为准确的是方案________(填“1”或“2”)。
(4)若电池使用时间过长,电动势变小,内阻变大,该小组再次重复方案2实验步骤,此时得到的毫安表G内阻的测量值与上次方案2测量值相比,相对误差________(填“变大”“变小”或“相同”)。
13.(10分)在探究潜艇上浮原理中,某同学设计如图所示模型的截面示意图,置于空气中的两个带有限位的开口薄壁气缸A和B,高度均为,底面积分别为和,下端由细气管连通,A、B气缸中各有一个位于气缸底部的活塞,质量分别为、。现通过阀门K给气缸缓慢打气,每次可以打入压强值为、体积相同的室温气体,打了15次后,两活塞均恰好到达气缸的正中央,然后关闭阀门K。已知室温为,大气压强大小为,汽缸导热性能良好,细气管中气体体积可忽略不计,活塞厚度可忽略,不计一切阻力,重力加速度大小为。
(1)求活塞到达气缸的正中央时,气缸内气体的压强;
(2)求每次打入室温气体的体积;
(3)若在气缸B中的活塞上方缓慢倒入质量为的沙子,A、B活塞稳定后,求气缸A中气体压强。
14.(16分)如图所示,通过细线压缩一轻质弹簧的两物块A和B(A、B不与弹簧相连)静置在光滑水平台面上,水平地面上固定一半径的光滑圆弧轨道,长度的薄木板C和足够长的薄木板D紧挨着圆弧轨道静置在水平地面上,C和D的上表面与点等高,竖直弹性挡板固定在D右侧足够远处。剪断细线,弹簧恢复原长后,B离开台面从点沿切线方向进入轨道,然后从轨道的最低点滑上C,当B从C滑离时立即撤去C,D与弹性挡板碰撞后能以原速率反弹。已知初始时弹簧的弹性势能,A和B的质量均为,C和D的质量均为,台面与点之间的高度差,B与C和D上表面动摩擦因数均为,C下表面与水平地面间动摩擦因数,D下表面光滑,重力加速度大小,A、B均可视为质点。求:
(1)物块B在点时对轨道的压力大小;
(2)物块B滑离薄木板C时的速度大小;
(3)薄木板D第一次与弹性挡板碰撞之后运动的总路程。(本小问不要求写出计算过程,只写出答案即可。答案可以用分数表示)
15.(18分)如图所示,在平面直角坐标系中,第Ⅱ象限内存在沿轴负方向的匀强电场,第Ⅲ象限内存在垂直纸面向里的有界匀强磁场,下边界是以(,)为圆心、半径为的圆弧,上边界是以(,0)为圆心、半径为的半圆弧,磁感应强度大小为。一质量为、电荷量为的带负电粒子,从轴上的点沿轴负方向正对圆心发射,沿半径的圆弧运动并恰能通过圆心,进入电场后从轴上的(0,)点进入第Ⅰ象限。不计粒子重力。
(1)求粒子射入第Ⅱ象限时的速度大小;
(2)求匀强电场的场强及粒子在第Ⅱ、Ⅲ象限中运动的总时间;
(3)若第Ⅰ象限中有方向垂直纸面向里的磁场(图中未画出),磁场的磁感应强度大小(为正的常量,为纵坐标,即在方向均匀分布,在方向随均匀增大),求粒子在第Ⅰ象限中运动至第一次离轴最远时的轨迹与轴围成的面积。
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