《天津市静海县2017-2018学年高二物理12月学生学业能力调研考试试题 理（附加题）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《天津市静海县2017-2018学年高二物理12月学生学业能力调研考试试题 理（附加题）（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、- 1 -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+2 q,B 球的带电量为-3 q,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
2、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.- 2 -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。- 3 -静海一中 201
3、7-2018 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： 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 6 Eq 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=12Eqmt2；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；要使粒子从 n 点穿出，由几何关系可知：R2(RL2)2=L2；解得： R=5L4；即半径满足条件为： L4R5L4由洛仑兹力充当向心力可知：Bqv0=mv20r- 4 -解得： B=mv0qR因 v0=2qU0m则有 B=1R2mU0q；则 B 的范围为：45 L2mU0q B4L2mU0q
