天津市高二物理上学期期末考试试题

/12如图所示，将某正粒子放射源置于原点0,其向各方向射出的粒子速度大小均为v0、质量均为m、电荷量均为q.在0WyWd的一、二象限范围内分布着一个左右足够宽的匀强电场，方向与y轴正向相同，在dVyW2d的一、二象限范围内分布着一个左右足够宽的匀强磁场，方向垂直于xOy平面2爲向里.粒子第一次离开电场上边界y=d时，能够到达的最右侧的位置为（号d，d）,且最终恰没有粒子从y=2d的边界离开磁场，若只考虑每个粒子在电场中和磁场中各运动一次，不计粒子重力以及粒子间的相互作用，求：（1）电场强度E和磁感应强度B；2）粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间.2016-2017学年度第一学期期末五校联考高二物理答题纸三、填空题(每空2分，共22分)TOC\o"1-5"\h\z13．cm14．,。,。QV(1)(2)(3)V,__Q。四、计算题(17题8分，18题8分，19题10分、20题12分)(1)厂(2)(1)(2)(2)(3)(2)2016-2017学年度第一学期期末五校联考高二物理参考答案一、单项选择题1.D2.B3.A4.D5.C6.C7.D8.C二、多项选择题9.AC10.CD11.AC12.AC三、填空题0.0641或0.0642（1）a（2）cX100,重新欧姆调零，2200,1.00ABDFH，甲，1.5,0.9四、计算题（1）设粒子射出电场时沿平行电场线方向的速度为v,根据牛顿第二定律，粒子在电场中的加y速度为：a—-m（1分）Lt=（1分）v0LqEL所以v=a一=（1分）yvmv00vqEL所以粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向夹角的正切值为tana=—=（1分）vmv200（2）设粒子在电场中的偏转距离为y,则—1（L—1（L）

y—a（—）22v0qEL2mv202分）5qEL2又x=y+2Ltana,（1分）解得：x=（1分）2mv20E18.（1）I二二1.5A（1分）R+rF=BIL=0.3N（1分）安mgsin37°=F+f（1分）安解得：f=0.06N,沿斜面向下（1分）（2）F=F,F・cos37°=0.3・0.8=0.24N,（1分）安1安安1F•cos37°+f=mgsin37°（2分）安1则f=0.12N,沿斜面向下（1分）（1）微粒到达A（l,l）之前做匀速直线运动，对微粒受力分析如图甲:

所以，Eq=mg（1分），得：E=~q（1分）（2）由平衡条件：qvB=\/2mg（1分）电场方向变化后，微粒所受重力与电场力平衡，微粒在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，轨迹如图V2乙:qvB=mr（1分）由几何知识可得：r=\6l（1分）v=72gimig联立解得：V2乙:qvB=mr（1分）由几何知识可得：r=\6l（1分）v=72gimig联立解得：B=q、：'|（1分）（3）微粒做匀速运动时间:W1分）、、、、XXX呂X\<\乂X3一一4n做圆周运动时间：t=——23nl〒审（2分）V.\XXK£」KXO-■甘XKC0在复合场中运动时间:（1分）3nt=t+t=+1）124d）.d）.由类平抛运动规律得:1分）20（1）沿乂轴正方向发射的粒子能够到达最右侧的位置（迸dx=~3~d=U0t，（1分）y=d=-2at2（1分）其中a=qEm3mu2联立解得：E=审（1分）设粒子射入磁场时的速度为。，由动能定理有：qEd=2叫［叫解得：°=2°0设射入磁场时的速度方向与水平方向的夹角为a,则有：cosa=^°=，a=60°（1分）u2设粒子做圆周运动的半径为R,由几何关系可知：d二R+Rsin30°=3R/2（1分）

Bqu=m—粒子在磁场中做圆周运动，洛仑兹力提供向心力：R（1分）将u=2u0、R=-d代入解得：B=沁（1分）03qd（2）粒子运动的最长时间对应最大的圆心角，经过点（兰3d，d）恰与上边界相切的粒子轨迹对3应的圆心角最大．由几何关系可知最大圆心角：e=240°=4n/3max_4兀R4冗d（2分）粒子运动最长时间：t=（2分）max3D9U0粒子运动的最短时