18．(16分)如图，x轴上方有电场强度为E的匀强电场，方向沿y轴正向，x轴下方有垂直纸面向里的匀强磁场。少轴正半轴上距O点h处的A点置有一粒子源，能沿x轴正向一个一个地先后射出质量均为m、电荷量各不相同的带负电粒子，且各个粒子射出的初速度相同均为v0。已知从粒子源射出的第一个粒子经过x轴上的C点进入磁场，并通过O点第一次离开磁场，O、C两点间距离为2h，不计粒子重力，求： (1)第一个粒子的电荷量q1；
(2)第一个粒子在磁场中的运动时间△t；
(3)匀强磁场的磁感应强度是否存在某个值，使后面射出的各个粒子从x轴上不同位置进入磁场后都能回到A点，若存在，这个磁感应强度的大小多大?
高三物理参考答案及评分标准 2020.01
一、单项选择题：（本题共8小题，每小题3分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 题号 答案 1 D 2 C 3 D 4 B 5 A 6 C 7 C 8 B 二、多项选择题：（本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的，全部选对得4分，选对但不全得2分，选错或不选得0分）
题号 答案 9 CD 10 BC 11 AD 12 BC 三、实验题（共2小题，共14分） 13．（6分）（1）
2d（1分）、mg（1分）（2）M?m（2分）（3）可以比较精确地平衡摩2t擦力、可以更方便地获取多组数据、可以更好地保证满足M?m（2分） 14．（8分）（1）① E2（1分）、R2（1分）②（3）4.3（2分）
四．计算题（本题共4小题，共46分，解答时要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。） 15．（8分）参考答案及评分标准：
取竖直向下方向为正方向，以O点为原点竖直向下建立Ox坐标系，如图示 设物块在平衡位置O点，弹簧的压缩量为x0，有
mg?kx0 （2分）
O R0（1分）、偏小（1分）（2）0.5（2分） 2当物块向下离开O点位移为x时，有
F回?mg?k(x0?x) （3分）
x 解得： F回??kx （2分）
满足简谐振动的回复力特征，所以物块的运动为简谐振动 （1分） 16．（8分）参考答案及评分标准：
设步枪子弹的出膛速度大小为v0，子弹穿过球后瞬间，橡皮球的速度为v1，子弹的速度为
v2，有
m2v0?m1v1?m2v2 （3分）
h?12gt （2分） 2x1?v1t （1分） x2?v2t （1分）
解得： v0?1000m/s （1分） 17．（14分）参考答案及评分标准：
（1）当快件刚要相对小车滑动时，拉力F最小，有
对快件： ?mg?ma0 （1分） 对快件及小车整体：F0?(M?m)a0 （2分） 解得： F0?20N （1分）
（2）当撤去拉力F后快件刚好能到达小车左端时，拉力F作用时间最短，设F的最短作用时间为tm，F作用时间内，快件在小车上滑动距离为L1，撤去拉力F时，快件的速度为v1，小车的速度为v2，有
对快件： ?mg?ma1 （1分） v1?a1tm （1分） 对小车： F??mg?Ma2 （1分）
v2?a2tm （1分）
另有 L1?1212a2tm?a1tm （1分） 22撤去F后，有 mv1?Mv2?(M?m)V （2分） ?mg(L?L1)?12112mv1?Mv2?(M?m)V2 （2分） 222解得： tm?1s （1分）
18．（16分）参考答案及评分标准：
（1）设第一个粒子在电场中运动上的时间为t1，有
h?1q1E2?t1 （1分） 2m2h?v0t1 （1分）
2mv0解得： q1? （1分）
2hE（2）设第一个粒子到达C点时的速度为v1，速度方向与x轴夹角为?，在磁场中做圆周运动的半径为R1，匀强磁场的磁感应强度为B1，轨迹如图，有
v2y1?2q1Eh （1分） mtan??2120vy1v0 （1分）
E A y C 2y1v?v?v （1分） v12 （1分）
q1v1B1?mR12R1sin??2h （1分）
B O O1 ）? v1 x T1?2?m （1分）
q1B12??2??T1 （1分） 2?解得： ?t?3?h （1分）
2v0?t?（3）根据运动的对称性，只要后面射出的粒子在磁场中做匀速圆周 运动的圆心在y轴上，粒子就能回到A点。设后面射出粒子电量为q2， 在磁场中运动半径为R2，在电场中运动时间为t2，磁感应强度为B2， 射入磁场时速度方向与x轴夹角为?，轨迹如图，有
E A O ) ?y v2 x h?1q2E2?t2 （1分） 2mq2E?h （1分） mB v2y2?22v2q2v2B2?m （1分）
R2R2sin??v0t2 （1分）
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