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（12分）如图所示，在纸平面内建立如图所示的直角坐标系xoy，在第一象限的区域存在沿y轴正方向的匀强电场。现有一质量为m、电量为e的电子从第一象限的某点P（6ec8aac122bd4f6e）以初速度v0沿x轴的负方向开始运动，经过6ec8aac122bd4f6e轴上的点Q（6ec8aac122bd4f6e）进入第四象限，先做匀速直线运动然后进入垂直纸面的矩形匀强磁场区域，其左边界和上边界分别与y轴、x轴重合，电子经磁场偏转后恰好经过坐标原点O并沿y轴的正方向运动，不计电子的重力。求

（1）电子经过Q点的速度6ec8aac122bd4f6e；

（2）该匀强磁场的磁感应强度6ec8aac122bd4f6e；

（3）该匀强磁场的最小面积S。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

答案：
（1） （2），方向垂直纸面向里 （3） 【解析】（1）电子类平抛运动，         解得        所以经过Q点的速度    方向与水平方向夹角为     （2）速度偏转角为，则圆弧所对的圆心角为。 由几何关系得 解得           由向心力公式解得     方向垂直纸面向里。……………… （3）矩形磁场的右边界距y轴的距离为     矩形磁场的下边界距x轴的距离为         故磁场的最小面积为               
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（11分）水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆（见图），金属杆与导轨的电阻忽略不计；均匀磁场竖直向下。用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v也会变化，v与F的关系如右下图。（取重力加速度g=10m/s2）

（1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？

（2）若m=0．5kg，L=0．5m，R=0．5Ω；磁感应强度B为多大？

（3）由v—F图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？

说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

（10分）质谱仪原理如图，a为粒子加速器电压为u1，b为速度选择器，磁场与电场正交，磁感强度为B1，板间距离为d，c为偏转分离器，磁感强度为B2，今有一质量为m，电量为+e的电子（不计重力），经加速后，该离子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动，求：

（1）粒子的速率v

（2）速度选择器的电压u2

（3）粒子在B2的磁场中做匀速圆周运动的半径R

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

（10分）截面积为0．2m2的100匝圆形线圈A处在匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里，如图所示，磁感应强度正按6ec8aac122bd4f6e＝0．026ec8aac122bd4f6e的规律均匀减小，开始时S未闭合。R1＝4Ω，R2=6Ω，C=30µF，线圈内阻不计。求：

（1）S闭合后，通过R2的电流大小；

（2）S闭合后一段时间又断开，则S切断后通过R2的电量是多少？

 说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(6分)某同学用如图(甲)所示的实验装置做“双缝干涉测光的波长”的实验，相邻两条亮纹间的距离用带有螺旋测微器的测量头(如图(乙)所示)测出．测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数为0．070 mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，如图12—6(乙)所示，此时手轮上的示数为       mm已知双缝的距离为d=O．400 mm，测得双缝到毛玻璃屏的距离为L=O．600 m，求得相邻亮纹的间距为△x，写出计算被测量波长的表达式λ=         ，并算出其波长λ=         m．

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(6分)光纤通信中，光导纤维传递光信号的物理原理是利用光的      现象，要发生这种现象，必须满足的条件是：光从光密介质射向        ，且入射角等于或大于       ．