如圖所示，一個質(zhì)量m=2.0×10^-11kg、電荷量q=1.0×10^-5C的帶電粒子（重力忽略不計），從靜止開始經(jīng)U₁=100V電場加速后，沿兩平行金屬板間中線水平進入電壓U₂=100V的偏轉(zhuǎn)電場，帶電粒子從偏轉(zhuǎn)電場射出后，進入垂直紙面向里的勻強磁場，磁場的左右邊界均與偏轉(zhuǎn)電場的金屬板垂直．已知偏轉(zhuǎn)電場金屬板長L=20cm、兩板間距d=10

3

cm，勻強磁場的寬度D=10cm．求：
（1）帶電粒子進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度v₀；
（2）帶電粒子射出偏轉(zhuǎn)電場時速度v的大小和方向；
（3）為了使帶電粒子不從磁場右邊界射出，勻強磁場磁感應(yīng)強度的最小值B．

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如圖所示，一個質(zhì)量m=2.0×10^-11kg、電荷量q=1.0×10^-5C、重力忽略不計的帶電微粒，從靜止開始經(jīng)電壓U₁=100V的電場加速后，水平進入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)電場的電壓U₂=100V．已測得偏轉(zhuǎn)電場的極板長L=20cm，兩板間距d=10

3

cm．
（1）微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時的速率v₀是多少？
（2）微粒射出偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角θ是多大？
（3）若偏轉(zhuǎn)電場右側(cè)的勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=3.14T，則微粒在磁場中運動的時間是多少？

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一、二選擇題：1-5題為單選題，每小題只有一個選項符合題意，選對的得3分，錯選或不答的得0分，每小題3分，共15分；6-9小題為多選題，每小題有多個選項符合題意，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，錯選或不答的得0分，每小題4分，共16分。

題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

答案

C

A

B

B

D

AD

ACD

CD

AC

三．簡答題：本題共4小題，共42分

10：⑴C                                                 3分

⑵ A     a＝4.0×10⁵m/s²          各2分，計4分

11. （1）S₁閉合，S₂斷開

        電爐中的電流                                 2分

         E=I?(R+r）=120V                                       2分

   （2）S₁ S₂均合上，電爐的功率為P

        電爐中的電流                         2分

        外電壓U=95V

              總電流

        ∴I_A=I?I_R=20A                                          3分

        電解槽內(nèi)阻消耗的功率=200W                    3分

12.(1)在6.122～6.125范圍內(nèi)均可     10.50        各2分，計4分

(2)0.25m/s     0.30m/s²                      各2分，計4分

13．（1）BC                                                          3分

（2）AC                                                          3分

（3）2.0     1.50              1.0                        各2分，計6分

（4）不能                                                          1分

當(dāng)電流表讀數(shù)達到0.6A時，從圖乙中可以看出測路端電壓的電壓表V₁的讀數(shù)會小于V₂的讀數(shù)，在電路里是不可能實現(xiàn)的．（或者電路中的最大電流應(yīng)該是0.5A）         2分

四．計算題：本題共3小題，共47分

14．（1）微粒在加速電場中應(yīng)用動能定理得

                                                            2分

代入數(shù)據(jù)解得v₀=1.0×10⁴m/s                                 　           2分

（2）微粒在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動，則有

                                                             1分

                                                         1分

飛出電場時，速度偏轉(zhuǎn)角的正切為

       解得  θ=30^o                                    2分

（3）微粒進入磁場后在洛侖茲力作用下做勻速圓周運動，如圖所示，由向心力公式有

                              2分

又因為                             2分

解得                     1分

由圖示幾何關(guān)系知=120°，所以微粒在磁場中運動的時間為                       2分

15．（1）電荷做類平拋運動，則有

a =                               1分

Rsinθ= v₀t                             1分

R+Rcosθ=at²                                     1分

由以上三式得         2分

（2）由（1）中的結(jié)論可得粒子從A點出發(fā)時的動能為

                             2分

則經(jīng)過P點時的動能為

E_k=Eq(R+Rcosθ)＋m v₀² = EqR (5+3cosθ)               3分

(3)從上式可以看出，當(dāng)θ從120°變化到60°的過程中，接收屏上電荷的動能逐漸增大，因此D點接收到的電荷的末動能最大．                                                2分

最大動能為：E_kD=Eq(R+Rcos60°)＋m v₀² = EqR (5+3cos60°) = EqR       3分

16．（1）解除鎖定彈開物塊AB后，兩物體的速度大小

                                            2分

彈簧儲存的彈性勢能                                1分

（2）物塊B滑上傳送帶勻減速運動，當(dāng)速度減為零時，滑動的距離最遠．

由動能定理得：                                       2分

得：                                                      1分

（3）物塊B沿傳送帶向左返回時，先勻加速運動，物塊速度與傳送帶速度相同時再一起勻速運動，設(shè)物塊B加速到傳送帶速度v需要滑動的距離為

由   　     得                           2分

表明物塊B滑回水平面MN的速度沒有達到傳送帶的速度

所以:                                               1分

（4）設(shè)彈射裝置對物塊A做功為，則：                 1分

AB碰后速度互換，B的速度  =                                      1分

B要剛好能滑出傳送帶的Q端，由能量關(guān)系有：                1分

又m_A=m_B，  聯(lián)立解得：                            1分

                                                           1分

在B滑過傳送帶的過程中，傳送帶移動的距離：   1分

因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為：            2分