天津市静海县第一中学2017-2018学年高二12月学生学业能力调研考试物理（理）试题（附加题）

静海一中2017-2018第一学期高二物理（12月）考试附加题 考生注意： 本试卷为提高题，共30分 1．在光滑绝缘的水平面上,用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B.A球的带电量为+2q,B球的带电量为-3q,组成一带电系统,如图所示,虚线MP为AB两球连线的垂直平分线,虚线NQ与MP平行且相距4L.最初A和B分别静止于虚线MP的两侧,距MP的距离均为L,且A球距虚线NQ的距离为3L.若视小球为质点,不计轻杆的质量,在虚线MP, NQ间加上水平向右的匀强电场E后,求:  (1)B球刚进入电场时,带电系统的速度大小. (2)带电系统从开始运动到速度第一次为零所需时间以及B球电势能的变化量. [来源:学科网ZXXK] [来源:Zxxk.Com] 2．如图所示,竖直放置的平行金属板,板间电压为U0.质量为m,电量为q的带正电的粒子(不计重力)自左极板的a处由静止释放，加速后从右极板的小孔b射出。由o点垂直于mf边的方向射入边长为L的正方形场区，o为mf边的中点。 (1)若正方形区域内仅存在垂直于mn方向的匀强电场，求电场强度E多大能使粒子从n点射出场区； (2)若正方形区域内仅存在垂直于纸面方向的匀强磁场，求磁感应强度B大小满足什么条件能使粒子从m、n两点间射出场区。 静海一中2017-2018第一学期高二物理（12月）考试附加题 答案 1.（1）带电系统开始运动时，设加速度为a1，由牛顿第二定律：＝ 球B刚进入电场时，带电系统的速度为v1，有： 求得：  ⑵对带电系统进行分析，假设球A能达到右极板，电场力对系统做功为W1，有：故带电系统速度第一次为零时，球A恰好到达右极板Q。 设球B从静止到刚进入电场的时间为t1，则： 解得： 球B进入电场后，带电系统的加速度为a2，由牛顿第二定律：显然，带电系统做匀减速运动。减速所需时间为t2，则有：  求得： 可知，带电系统从静止到速度第一次为零所需的时间为：  B球电势能增加了 6Eq L  2 U0q=12mv20 只电场时，带电粒子在正方形区域内做类平抛运动； 水平方向有：L=v0t； 竖直方向L2=12at2=12×Eqmt2； 联立解得：E=2U0L； (2)要使粒子从m点穿出,粒子的转动半径为L4；[来源:Z*xx*k.Com][来源:学|科|网Z|X|X|K] 要使粒子从n点穿出，由几何关系可知：