2022-2023学年福建省厦门市大同中学高一上学期期中英语试题（解析）答案

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*如图所示，长度均为！的两块挡板竖直相对放置，间距也为！，两挡板上边缘P和M处于同一水平线上，在该水平线的上方区域有方向竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E:两挡板间有垂直于纸面向外、磁感应强度大小可调节的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子自电场中某处以大小为。的速度水平向右发射，恰好从P点处射入磁场，从两挡板下边缘Q和N之间射出磁场，运动过程中粒子未与挡板碰撞。已知粒子射入磁场时的速度方向与PQ的夹角为60°，不计重力。(1)求粒子发射位置到P点的距离。(2)求磁感应强度大小的取值范围。(3)若粒子正好从QN的中点射出磁场，求粒子在磁场中的轨迹与挡板MN的最近距离。【答案】(1)3mu6gE(2(1-)m0≤B≤mvo3(3)39-10344【解析】(1)带电粒子在电场中做类平抛运动，设粒子经过P点时的速度在水平方向和竖直方向的速度大小分别为，和v,运动至P点所用时间为t,加速度大小为a,有gE=maz=tan 600v,=v0v,=atx=vot1y=2at2s=√x+y联立解得t=3m_√13mu3qE6qE(2)粒子进入磁场时的速度大小为Vo2√3vgsin 603根据洛伦兹力提供向心力有quB=mv从解得r=qB若粒子从Q点射出，则粒子在磁场中运动的轨迹半径最小，设为1，如图甲所示，由几何知识可得F1=3解得B1=2mvogl30P3若粒子从N点射出，则粒子在磁场中运动的轨迹半径最大，设为「2，如图乙所示，由几何知识得sin15°=2a解得=5+11，B,-(1-)受即隘感应强度的花国为1-停)2≤B2mvo45930150乙(3)画出粒子的轨迹如图丙所示，设此时粒子的轨迹半径为'，粒子从QN的中点E射出，由几何知识得PE=+()-PEr2sin∠POOsin∠POO'=sin∠FPO'=sin(6o°-∠QPE)解得r'=5(23+1)22轨迹上与MN距离最近的点与圈心O的连线与QN平行，由几何关系得最近的距离d-QN--9-10W3244

14.(14分)在某些精密实验中，为了避免变化的电场和磁场之间的相互干扰，可以用力学装置对磁场中的带电粒子进行加速。如图所示，表面光滑的绝缘平板水平放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于竖直面向里。平板上有一个质量为m、电荷量为9的带正电粒子，初始时刻带电粒子静止在绝缘平板上，到绝缘平板左侧边缘的距离为d,在机械外力作用下，绝缘平板以速度1竖直向上做匀速直线运动。一段时间后带电粒子从绝缘平板的左侧飞出，并垂直人射到一块与绝缘平板相互垂直的荧光屏上，不计带电粒子的重力。(1)求带电粒子在绝缘平板上的运动时间t。(2)求整个过程中带电粒子在竖直方向位移的大小h。荧光屏×绝缘平板【答案】(1)2dmqN2dm(2Bq/m(2qv,Bm(1-2gBdBq2gBd+m1【解析】(1)由题可知粒子带正电，粒子在竖直方向做匀速直线运动，受到方向向左的洛伦兹力作用，因此水平方向做匀加速直线运动F=qvB=mat=gw2dm联立解得t=NqvB(2)粒子离开绝缘平板时具有竖直向上的速度1，在水平方向做匀加速运动，则有v;=2ad设粒子离开绝缘平板时速度方向与竖直方向的夹角为日，则sin 0=粒子离开绝缘平板后做匀速圆周运动，速度大小为v=√0+v由洛伦兹力提供向心力得v2quB=m粒子离开绝缘平板后竖直方向的位移大小为h2 =R-Rsin 0粒子在绝缘平板上时竖直方向的位移大小为h=v1t整个过程中，粒子竖直方向的位移大小为h=h1十h2联立解得h=2dmv1√m(2gu1Bd+mu)2gBdBq1-Bq2qBd +mv