衡中同卷·2023-2024学年度上学期高三年级二调考试物理答案

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17.(14分)如图甲，空间直角坐标系Oz中，界面M、从荧光屏N均与Oy面行，界面M将空间分为区域I和区域Ⅱ两部分，界面M与Oy面间距离为L,z轴与界面M相交于O1,与荧光屏N交于O2,在荧光屏上建立图示坐标系O,xy'。区域I空间有与y轴行向上的匀强电场，区域Ⅱ空间先后有沿z轴正方向和x轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化规律如图乙(Bo已知，界面在磁场中)。两个电荷量均为q、质量均为的带正电粒子α、b分别从y轴正半轴上的两点沿z轴正方向先后射出，a、b两粒子射出位置的y坐标之比业=9,经过区域I,两粒子同时到达O1点，其中a粒子到达O1点时速度大小为%16Vo,与z轴正方向间夹角0=60°；在O1点有一调速装置，使经过O1点的a、b粒子只保留y轴方向的速度分量；=0时刻两粒子从O1点沿y轴负向射出，经过区域Ⅱ，a粒子刚好能打到荧光屏N上，b粒子在t=5πm时刻打到荧光屏上。不计粒子重力，不考虑场的边缘效应，3qB。求：(1)区域I内电场强度E的大小：(2)界面M与荧光屏N间的距离d;(3)b粒子打在荧光屏上的位置坐标(x',y)。一LE:M小B:小BxYo026xmπm9B,qB甲乙