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学必求其心得,业必贵于专精学必求其心得,业必贵于专精学必求其心得,业必贵于专精2015—2016学年云南省大理州宾川四中高二(上)月考物理试卷(10月份)一、选择题:(本题共12小题,在给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,每小题4分;第9~12题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.)1.三个点电荷在彼此间的静电力作用下都处于静止状态,则下列说法错误的是()A.它们必在同一直线上 B.它们都是同种电荷C.每个电荷受到的合力为零 D.它们不是同种电荷2.以下说法正确的是()A.由E=可知电场中某点的电场强度E与F成正比B.由公式φ=可知电场中某点的电势φ与q成反比C.由Uab=Ed可知,匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大,则两点间的电势差也越大D.公式C=,电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关3.在真空中,两个放在绝缘架上的相同金属小球A和B,相距为r.球的半径比r小得多,A带电荷量为+4Q,B带电荷量为﹣2Q,相互作用的静电力为F.现将小球A和B互相接触后,再移回至原来各自的位置,这时A和B之间相互作用的静电力为F′.则F′与F之比为()A.8:3 B.1:8 C.8:1 D.4:14.如图所示,一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中,当小球静止后把悬线烧断,则小球在电场中将作()A.自由落体运动B.曲线运动C.沿着悬线的延长线作匀加速运动D.变加速直线运动5.一个带负电的点电荷,只在电场力的作用下沿曲线abc由a运动到c,已知质点的速率是递减的.关于B点电场强度E的方向(虚线是曲线在b点的切线),下列图中可能正确的是()A. B. C. D.6.如图所示,电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中,射入方向跟极板平行,整个装置处在真空中,重力可忽略,在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角θ变大的是()A.U1变大、U2变大 B.U1变小、U2变大C.U1变大、U2变小 D.U1变小、U2变小7.如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场线中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子,运动轨迹如图中虚线所示测()A.a一定带正电,b一定带负电B.a的速度将减小,b的速度将增加C.a的加速度将减小,b的加速度将增加D.两个带电粒子的动能,一个增大一个减小8.如图所示,竖直放置的平行板电容器的两极板分别接电源两极,一带正电的小球用绝缘细线挂在电容器内部.闭合开关S,电容器充电后悬线与竖直方向夹角为θ,则()A.保持开关S闭合,将M板向N板靠近,θ角变大B.保持开关S闭合,将M板向N板靠近,θ角变小C.断开开关S,将M板向N板靠近,θ角变大D.断开开关S,将M板向N板靠近,θ角变小9.下列说法中正确的是()A.元电荷实质上是指电子和质子本身B.一个电子,在任何情况下均可视为点电荷C.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍D.一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸的绝对值,而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计10.如图所示,两个等量异种点电荷电场,AB为电荷连线的中垂线,与连线交点为O且AO=BO,则()A.负电荷从A运动到B,电势能增加B.正电荷从A运动到B,电势能增加C.A、B两点场强相等D.A、B两点电势相等11.如图所示,一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板A、B之间的P点,处于静止状态.现将极板A向下平移一小段距离,但仍在P点上方,其它条件不变.下列说法中正确的是()A.液滴将向下运动 B.液滴将向上运动C.极板带电荷量将增加 D.极板带电荷量将减少12.一带电粒子在如图所示的点电荷的电场中,只在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A点运动到B点,粒子电荷的正负、粒子的加速度、动能、电势能的变化情况是()A.粒子带正电B.粒子带负电C.加速度增大,动能增加,电势能减少D.加速度减小,动能减少,电势能增加二、填空题(每空2分,共16分.把正确答案填写在答题卡的相应位置.)13.如带正电的物体接近不带电的验电器的金属球,验电器金属球处感应出电荷,而金属箔则由于带电而张开一定角度.14.以无穷远为零电势,将一个电量为:q=1.0×10﹣8库的负电荷,从无穷远处移到电场中的A点,电场力做功为﹣2.0×10﹣8焦耳.将该电荷从A点移到B点,电场力做功为7.0×10﹣8焦耳,则A点电势为伏;B点电势为伏.15.如图的A、B、C、D四组静电实验中,能使左边的验电器的金箔张开的是组和组(A、B两组实验中小球的手柄均为绝缘手柄,D组实验中虚线框表示金属网罩).16.如图甲、乙所示为定性研究平行板电容器的电容与其结构之间的关系的装置,平行板电容器的A板与静电计相连,B板和静电计金属壳都接地,若充电后保证电容器带电量不变,试指出如图所示的情况下,静电计指针的偏转角度变化情况.(1)正对面积减小时,静电计指针的偏转角度.(填“变大”“变小”或“不变")(2)板间距离增大时,静电计指针的偏转角度.(填“变大”“变小”或“不变”)三、计算题(共36分.要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤,有数值计算的要明确写出数值和单位,只有最终结果的不得分.)17.用30cm的细线将质量为4×10﹣3kg的带电小球P悬挂在O点下,当空中有方向为水平向右,大小为1×104N/C的匀强电场时,小球偏转37°后处在静止状态.(1)分析小球的带电性质;(2)求小球的带电量;(3)求细线的拉力.18.有一电子经电压U1加速后,进入两块间距为d,电压为U2的平行金属板间,若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能穿出电场,设电子的电量为e.求:(1)金属板AB的长度.(2)电子穿出电场时的动能.19.一个带正电的微粒,从A点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB运动,如图所示,AB与电场线夹角θ=30°.已知带电微粒的质量m=1。0×10﹣7kg,电量q=1.0×10﹣10C,A、B相距L=20cm.(取g=10m/s2,结果要求二位有效数字)求:(1)试说明微粒在电场中运动的性质,要求说明理由.(2)电场强度大小、方向?(3)要使微粒从A点运动到B点,微粒射入电场时的最小速度是多少?20.如图所示,abcd是一个正方形盒子.cd边的中点有一个小孔e.盒子中有沿ad方向的匀强电场.一个质量为m带电量为q的粒子从a处的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒内,并恰好从e处的小孔射出.(忽略粒子重力)求:(1)该带电粒子从e孔射出的速度大小.(2)该过程中电场力对该带电粒子做的功.(3)若正方形的边长为l,试求该电场的场强.
2015—2016学年云南省大理州宾川四中高二(上)月考物理试卷(10月份)参考答案与试题解析一、选择题:(本题共12小题,在给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,每小题4分;第9~12题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.)1.三个点电荷在彼此间的静电力作用下都处于静止状态,则下列说法错误的是()A.它们必在同一直线上 B.它们都是同种电荷C.每个电荷受到的合力为零 D.它们不是同种电荷【考点】库仑定律.【分析】三个点电荷都处于静止状态,对电荷受力分析,每个电荷都处于受力平衡状态,每个电荷受到的合力为零,必须三个电荷在一条直线上,外侧二个电荷相互排斥,中间电荷吸引外侧两个电荷.【解答】解:三个电荷要平衡,必须三个电荷在一条直线上,外侧二个电荷相互排斥,中间电荷吸引外侧两个电荷,故外侧两个电荷的电性相同,与中间的电荷电性相反,外侧两个电荷距离大,要平衡中间电荷的拉力,必须外侧电荷电量大,中间电荷电量小,每个电荷受到的合力都为零,三个点电荷才能保持静止状态.故ACD正确、B错误.本题选择错误的,故选:B.2.以下说法正确的是()A.由E=可知电场中某点的电场强度E与F成正比B.由公式φ=可知电场中某点的电势φ与q成反比C.由Uab=Ed可知,匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大,则两点间的电势差也越大D.公式C=,电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关【考点】电势;电容.【分析】E=、φ=、C=三个公式都运用比值法定义,根据比值法定义分析各个量的物理意义.公式Uab=Ed中d是两点沿电场线方向的距离.【解答】解:A、E=运用比值法定义,E与F、q无关,反映电场本身的性质,故A错误.B、φ=运用比值法定义,φ与EP、q无关,反映电场本身的性质,故B错误.C、由Uab=Ed可知,匀强电场中的任意两点a、b间沿电场线方向的距离越大,两点间的电势差才越大.故C错误.D、公式C=运用比值法定义,反映电容器本身的特性,C与电容器两极板间电势差U无关,故D正确.故选:D.3.在真空中,两个放在绝缘架上的相同金属小球A和B,相距为r.球的半径比r小得多,A带电荷量为+4Q,B带电荷量为﹣2Q,相互作用的静电力为F.现将小球A和B互相接触后,再移回至原来各自的位置,这时A和B之间相互作用的静电力为F′.则F′与F之比为()A.8:3 B.1:8 C.8:1 D.4:1【考点】库仑定律.【分析】由库仑定律可得出两球在接触前后的库仑力表达式,则根据电量的变化可得出接触后的作用力与原来作用力的关系.【解答】解:由库仑定律可得:没接触前AB之间的静电力为F,则F=k=8k,而两球接触后再分开,它们的电荷量是先中和,再平分,故分开后,若两球带的是同种电荷,则两球的带电量均为=Q则库仑力F′=k,所以F'与F之比为1:8;故B正确、ACD错误.故选:B.4.如图所示,一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中,当小球静止后把悬线烧断,则小球在电场中将作()A.自由落体运动B.曲线运动C.沿着悬线的延长线作匀加速运动D.变加速直线运动【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系.【分析】当物体所受的合力与速度在同一条直线上,物体做直线运动,所受的合力与速度不在同一条直线上,物体做曲线运动.【解答】解:悬线烧断前,小球受重力、拉力、电场力平衡,重力和电场力的合力与拉力等值反向.烧断细线,物体受重力、电场力,两个力合力恒定,沿细线方向,合力方向与速度方向在同一条直线上,所以物体沿着悬线的延长线做匀加速直线运动.故C正确.A、B、D错误.故选:C.5.一个带负电的点电荷,只在电场力的作用下沿曲线abc由a运动到c,已知质点的速率是递减的.关于B点电场强度E的方向(虚线是曲线在b点的切线),下列图中可能正确的是()A. B. C. D.【考点】电场强度.【分析】根据物体做曲线运动的条件和受力特点分析电荷受的电场力方向,再由负电荷所受的电场力方向与场强方向相反进行选择.【解答】解:A、电荷做曲线运动,电场力与速度方向不在同一直线上,应指向轨迹弯曲的内侧,不可能沿轨迹的切线方向,则场强也不可能沿轨迹的切线方向.故A错误.B、负电荷所受的电场力方向与场强方向相反,图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角,电场力做正功,电荷的速率增大,与题不符.故B错误.C、图中场强方向指向轨迹的内侧,则电场力指向轨迹的外侧,电荷的轨迹应向上弯曲,不可能沿如图的轨迹运动.故C错误.D、图中场强方向指向轨迹的外侧,则电场力指向轨迹的内侧,而且电场力方向与电荷的速度方向成钝角,电场力做负功,电荷的速率减小,符合题意.故D正确.故选:D6.如图所示,电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中,射入方向跟极板平行,整个装置处在真空中,重力可忽略,在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角θ变大的是()A.U1变大、U2变大 B.U1变小、U2变大C.U1变大、U2变小 D.U1变小、U2变小【考点】带电粒子在匀强电场中的运动.【分析】电子在加速电场中,在电场力的作用下,做匀加速直线运动,可由电场力做功求出射出加速电场时的速度.电子在水平放置的平行板之间,因受到的电场力的方向与初速度的方向垂直,故电子做类平抛运动.运用平抛运动的竖直方向的速度与水平方向的速度的关系,可求出角度θ的变化情况.【解答】解:设电子被加速后获得初速为v0,则由动能定理得:…①又设极板长为l,则电子在电场中偏转所用时间:…②又设电子在平行板间受电场力作用产生加速度为a,由牛顿第二定律得:…③电子射出偏转电场时,平行于电场方向的速度:vy=at…④由①、②、③、④可得:又有:故U2变大或U1变小都可能使偏转角θ变大,故选项B正确,选项ACD错误.故选B.7.如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场线中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子,运动轨迹如图中虚线所示测()A.a一定带正电,b一定带负电B.a的速度将减小,b的速度将增加C.a的加速度将减小,b的加速度将增加D.两个带电粒子的动能,一个增大一个减小【考点】电场线.【分析】物体做曲线运动,所受力的方向指向轨道的内侧.由轨迹弯曲方向判断粒子的电性.根据电场力做功来判断动能的变化,即可判断速度变化.【解答】解:A、物体做曲线运动,所受力的方向指向轨道的内侧,可知a、b一定带异种电荷,但是由于电场线方向未知,不能判断哪一个是正电荷,哪一个是负电荷,故A错误BD、物体做曲线运动,所受力的方向指向轨道的内侧,从图中轨道变化来看电场力都做正功,动能都增大,速度都增大,故BD错误C、电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,所以a受力减小,加速度减小,b受力增大,加速度增大,故C正确.故选:C.8.如图所示,竖直放置的平行板电容器的两极板分别接电源两极,一带正电的小球用绝缘细线挂在电容器内部.闭合开关S,电容器充电后悬线与竖直方向夹角为θ,则()A.保持开关S闭合,将M板向N板靠近,θ角变大B.保持开关S闭合,将M板向N板靠近,θ角变小C.断开开关S,将M板向N板靠近,θ角变大D.断开开关S,将M板向N板靠近,θ角变小【考点】电容器.【分析】将开关S闭合,电容器两端的电势差不变,根据d的变化得出电场强度的变化,从而通过电场力的变化得出θ的变化;断开开关S,电荷量不变,结合电容的定义式和决定式得出电场强度的表达式,通过电场强度的变化得出电场力的变化,从而得出θ的变化.【解答】解:A、保持开关S闭合,电容器两端的电势差不变,将M板向N板靠近,d减小,则电场强度增大,电场力变大,根据共点力平衡知,θ角变大.故A正确,B错误.C、断开开关S,电荷量不变,根据,U=,C=,得,将M板向N板靠近,d减小,则电场强度不变,电场力不变,所以θ不变.故C、D错误.故选:A.9.下列说法中正确的是()A.元电荷实质上是指电子和质子本身B.一个电子,在任何情况下均可视为点电荷C.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍D.一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸的绝对值,而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计【考点】元电荷、点电荷.【分析】电子的带电量最小,质子的带电量与电子相等,但电性相反,故物体的带电量只能是电子电量的整数倍,人们把这个最小的带电量叫做叫做元电荷.明确点电荷的性质,知道带电体能看作点电荷的条件.【解答】解:A、元电荷是指电子或质子所带的电荷量,不是电子或质子本身,故A错误B、当研究电子的旋转时,电子不能看作点电荷,故B错误;C、所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍,故C正确;D、一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸的绝对值,而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计,故D正确.故选:CD.10.如图所示,两个等量异种点电荷电场,AB为电荷连线的中垂线,与连线交点为O且AO=BO,则()A.负电荷从A运动到B,电势能增加B.正电荷从A运动到B,电势能增加C.A、B两点场强相等D.A、B两点电势相等【考点】电场线;电势能.【分析】一对等量异号电荷的连线的中垂线是等势面,电荷从等势面上的一点移动到另一点,电场力做功为零,结合电势差的定义和电场力做功与电势能变化的关系进行分析即可.【解答】解:AB、一对等量异号电荷的连线的中垂线是等势面,它们的电势相等,其上任意两点间的电势差为零,电荷从等势面上的A点移动到另一点B,不论正电荷,还是负电荷,电场力做的功一定为零,因此电荷的电势能不变,故AB错误;C、一对等量异号电荷的电场强度关于两者的连线对称,故A、B两点的电场强度相同,故C正确;D、一对等量异号电荷的连线的中垂线是等势面,故A、B两点的电势相等,故D正确;故选:CD11.如图所示,一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板A、B之间的P点,处于静止状态.现将极板A向下平移一小段距离,但仍在P点上方,其它条件不变.下列说法中正确的是()A.液滴将向下运动 B.液滴将向上运动C.极板带电荷量将增加 D.极板带电荷量将减少【考点】电容器的动态分析;电容.【分析】带电油滴悬浮在平行板电容器中P点,处于静止状态,电场力与重力平衡,将极板A向下平移一小段距离时,根据E=分析板间场强如何变化,判断液滴如何运动.根据电容的决定式和定义式结合分析极板所带电量如何变化.【解答】解:A、B电容器板间的电压保持不变,当将极板A向下平移一小段距离时,根据E=分析得知,板间场强增大,液滴所受电场力增大,液滴将向上运动.故A错误,B正确.C、D将极板A向下平移一小段距离时,根据电容的决定式C=得知电容C增大,而电容器的电压U不变,极板带电荷量将增大.故C正确,D错误.故选BC12.一带电粒子在如图所示的点电荷的电场中,只在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A点运动到B点,粒子电荷的正负、粒子的加速度、动能、电势能的变化情况是()A.粒子带正电B.粒子带负电C.加速度增大,动能增加,电势能减少D.加速度减小,动能减少,电势能增加【考点】电场线;电势能.【分析】根据带电粒子的运动轨迹,判断电荷所受电场力的大小,从而判断粒子的正负;根据牛顿第二定律比较加速度的大小;根据电场力做功,判断电势能和动能的变化.【解答】解:AB、据带电粒子的运动轨迹可知,电场力的方向大体指向弯曲一侧,再据场强方向的规定可知该粒子带正电;故A正确,B错误.CD、电荷在A点电场线比B点疏,所以A点的场强小于B点的场强,即A点的电场力小于B点的电场力,据牛顿第二定律得:A点的加速度小于B点的加速度;从A到B,受力的方向与速度方向的夹角小于90°电场力做正功,根据功能关系知,动能增加,电势能减小.故C正确,D错误.故选:AC.二、填空题(每空2分,共16分.把正确答案填写在答题卡的相应位置.)13.如带正电的物体接近不带电的验电器的金属球,验电器金属球处感应出负电荷,而金属箔则由于带正电而张开一定角度.【考点】静电场中的导体.【分析】验电器是用来检验物体是否带电的仪器,它是根据同种电荷互相排斥的原理制成的;物体带负电的原因是物体缺少电子,和中性物体接触时,它会从中性物体夺取电子而使中性物体由于失去电子而带上正电.【解答】解:验电器是用来检验物体是否带电的仪器,它是根据同种电荷互相排斥的原理制成的;当将带正电的物体接近验电器的金属球时,由于异种电荷相互吸引,会使自由电子向金属球集聚,从而使金属球带负电电,金属球通过金属杆和两片金属箔相连接,故两片金属箔因失去电子带正电.故答案为:负,正.14.以无穷远为零电势,将一个电量为:q=1.0×10﹣8库的负电荷,从无穷远处移到电场中的A点,电场力做功为﹣2。0×10﹣8焦耳.将该电荷从A点移到B点,电场力做功为7。0×10﹣8焦耳,则A点电势为﹣2伏;B点电势为5伏.【考点】电势.【分析】根据试探电荷的电荷量和电场力做功,根据公式U=,分别求出A与无穷远间、A与B间电势差,无穷远处电势为零,再确定A、B两点的电势【解答】解:从无穷远处移到电场中的A点与从A到无穷远电场力做的功大小相等,符号相反.A与无穷远间的电势差为UA∞==﹣=﹣2V无穷远电势为零,UA∞=φA﹣φ∞,则A点电势φA=﹣2V.A、B间电势差为UAB==﹣7V据UAB=φA﹣φB,则B点电势φB=5V.故答案为:﹣2,5.15.如图的A、B、C、D四组静电实验中,能使左边的验电器的金箔张开的是A组和C组(A、B两组实验中小球的手柄均为绝缘手柄,D组实验中虚线框表示金属网罩).【考点】静电场中的导体.【分析】验电器的工作原理是由于两个金属箔片带同种电荷而相互排斥;处于静电平衡状态下的导体所带的电荷都分布在导体的外表面.【解答】解:A、处于静电平衡状态下的导体所带的电荷都分布在导体的外表面,故AC正确,B错误.D、由于静电屏蔽的作用,验电器不受外电场的影响,故金箔是闭合的.故D错误故选:AC.16.如图甲、乙所示为定性研究平行板电容器的电容与其结构之间的关系的装置,平行板电容器的A板与静电计相连,B板和静电计金属壳都接地,若充电后保证电容器带电量不变,试指出如图所示的情况下,静电计指针的偏转角度变化情况.(1)正对面积减小时,静电计指针的偏转角度变大.(填“变大”“变小”或“不变”)(2)板间距离增大时,静电计指针的偏转角度不变.(填“变大”“变小”或“不变”)【考点】电容器的动态分析.【分析】(1)电容器带电量不变,根据电容的变化,判断电势差的变化,即静电计指针偏转角度的变化.(2)根据U=,C=,得E===去判断电场强度的变化.【解答】解:(1)正对面积减小时,根据C=,知电容减小,由U=,知电势差增大,静电计指针偏转角度增大.(2)根据U=,C=,得E===,E与d无关,所以电场强度不变,因此电场力也不变,则偏转角度不变.故本题答案为:(1)变大;(2)不变.三、计算题(共36分.要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤,有数值计算的要明确写出数值和单位,只有最终结果的不得分.)17.用30cm的细线将质量为4×10﹣3kg的带电小球P悬挂在O点下,当空中有方向为水平向右,大小为1×104N/C的匀强电场时,小球偏转37°后处在静止状态.(1)分析小球的带电性质;(2)求小球的带电量;(3)求细线的拉力.【考点】共点力平衡的条件及其应用;电场强度.【分析】对小球受力分析,根据带电小球处于静止状态,结合力的合成或分解解决问题【解答】解:(1)小球受力如图,电场力方向与电场同向,故带正电(2)小球受力平衡,在水平方向:qE=mgtan37°,得(3)由受力图可知=0.05N所以,(1)正电(2)带电量3×10﹣6C(3)拉力0.05N18.有一电子经电压U1加速后,进入两块间距为d,电压为U2的平行金属板间,若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能穿出电场,设电子的电量为e.求:(1)金属板AB的长度.(2)电子穿出电场时的动能.【考点】带电粒子在匀强电场中的运动.【分析】(1)电子在加速电场中做加速运动,由动能定理可以求出其速度,电子在偏转电场中做类平抛运动,由类平抛运动规律求出金属板的长度.(2)由动能定理可以求出电子的动能.【解答】解:(1)电子在加速电场中,由动能定理得:eU1=mv02﹣0,电子在偏转电场中做类平抛运动,水平方向:L=v0t,竖直方向:d=at2=t2,解得:L=d;(2)整个过程中,由动能定理可得:eU1+e×=EK﹣0,解得:EK=;答:(1)金属板AB的长度为d.(2)电子穿出电场时的动能为.19.一个带正电的微粒,从A点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB运动,如图所示,AB与电场线夹角θ=30°.已知带电微粒的质量m=1.0×
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