解得:B=;
(3)由题意可知:H和H的初动能相等,即:mv12=•2mv22,
由牛顿第二定律得:qE=2ma2,
H在电场中做类平抛运动,
水平方向:x2=v2t2,
竖直方向:h=a2t22,
H进入磁场时的速度:v′=,
sinθ′==,
解得:x2=x1,θ′=θ=60°,v′=v,
H在磁场中做圆周运动,圆周运动的轨道半径:r′==r,
射出点在原点左侧,H进入磁场的入射点到第一次离开磁场的出射点间的距离:x2′=2r′sinθ′,
H第一次离开磁场时的位置距离O点的距离为:d=x2′﹣x2,
解得:d=;
答:(1)H第一次进入磁场的位置到原点O的距离为h;
(2)磁场的磁感应强度大小为;
(3)H第一次离开磁场的位置到原点O的距离。
【点评】本题考查了带电粒子在匀强电场与匀强磁场中的运动,粒子在电场中做类平抛运动、在磁场中做匀速圆周运动,分析清楚粒子运动过程与运动性质是解题的前提与关键,应用类平抛运动规律、牛顿第二定律即可解题,解题时注意几何知识的应用。
三、选考题:共45分.请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答.如果多做,则每科按所做的第一题计分.[物理--选修3-3](15分)
13.(5分)如图,一定质量的理想气体从状态a开始,经历过程①、②、③、④到达状态e。对此气体,下列说法正确的是()
A.过程①中气体的压强逐渐减小
B.过程②中气体对外界做正功
C.过程④中气体从外界吸收了热量
D.状态c、d的内能相等
E.状态d的压强比状态b的压强小
【考点】8F:热力学第一定律;99:理想气体的状态方程
【专题】34:比较思想;4B:图析法;54B:理想气体状态方程专题.
【分析】过程①中气体作等容变化,根据查理定律分析压强的变化。过程②中气体对外界做正功。过程④中气体作等容变化,根据温度的变化分析气体内能的变化,由热力学第一定律分析吸放热情况。一定质量的理想气体的内能只跟温度有关。根据气态方程分析状态d与b的压强关系。
【解答】解:A、过程①中气体作等容变化,温度升高,根据查理定律=c知气体的压强逐渐增大,故A错误。
B、过程②中气体的体积增大,气体对外界做正功,故B正确。
C、过程④中气体作等容变化,气体不做功,温度降低,气体的内能减少,根据热力学第一定律△U=W+Q知气体向外界放出了热量,故C错误。
D、状态c、d的温度相等,根据一定质量的理想气体的内能只跟温度有关,可知,状态c、d的内能相等。故D正确。
E、连接bO和dO,根据数学知识可知,状态d的值大于状态b的值,根据气态方程=c知状态d的压强比状态b的压强小,故E正确。
故选:BDE。
【点评】本题主要考查了理想气体的状态方程和热力学第一定律,要能够根据温度判断气体内能的变化;在应用热力学第一定律时一定要注意各量符号的意义;△U为正表示内能变大,Q为正表示物体吸热;W为正表示外界对物体做功。
14.(10分)如图,容积为V的汽缸由导热材料制成,面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分,汽缸上都通过细管与装有某种液体的容器相连,细管上有一阀门K.开始时,K关闭,汽缸内上下两部分气体的压强均为p0.现将K打开,容器内的液体缓慢地流入汽缸,当流入的液体体积为时,将K关闭,活塞平衡时其下方气体的体积减小了.不计活塞的质量和体积,外界温度保持不变,重力加速度大小为g。求流入汽缸内液体的质量。
【考点】99:理想气体的状态方程
【专题】11:计算题;32:定量思想;34:比较思想;4E:模型法.