有一个放射源水平放射出A、B两种粒子，垂直射入如图所示磁场区域Ⅰ中．区域Ⅰ和Ⅱ的宽度均为d，长度足够长，各自存在着垂直纸面的匀强磁场，两区域的磁感强度大小B相等，方向相反（粒子运动不考虑相对论效应）．已知A粒子带负电，电量为q、质量为m；B粒子带正电，电量为2q、质量为4m．
（1）若要使A粒子能够进入区域Ⅱ，求A粒子的初速度v₁的最小值；
（2）B粒子射出初速度大小v2=

Bqd

m

，计算B粒子在区域Ⅰ和Ⅱ中运动的总时间；
（3）当v₁满足第（1）小题所给值时，请求出速率在　

5

3

v₁＞v＞v₁区间的B粒子离开区域Ⅱ时的区域宽度和方向．

（2010?浙江）在一个放射源水平放射出α、β、γ和三种射线，垂直射入如图所示磁场．区域Ⅰ和Ⅱ的宽度均为d，各自存在着垂直纸面的匀强磁场，两区域的磁感强度大小B相等，方向相反（粒子运动不考虑相对论效应）．
（1）若要筛选出速率大于v₁的β粒子进入区域Ⅱ，要磁场宽度d与B和v₁的关系．
（2）若B=0.0034T，v₁=0.1c（c是光速度），则可得d；α粒子的速率为0.001c，计算α和γ射线离开区域Ⅰ时的距离；并给出去除α和γ射线的方法．
（3）当d满足第（1）小题所给关系时，请给出速率在v₁＜v＜v₂区间的β粒子离开区域Ⅱ时的位置和方向．
（4）请设计一种方案，能使离开区域Ⅱ的β粒子束在右侧聚焦且水平出射．
已知：电子质量m_e=9.1×10^-31kg，α粒子质量m_α=6.7×10^-27kg，电子电荷量q=1.6×10^-19C，

1+x

≈1+

x

2

（x≤1时）．

选做题：请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答，则按A、B两小题评分．
A．（选修模块3-3）B．（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是
A．照相机等的镜头涂有一层增透膜，其厚度应为入射光在真空中波长的

1

4

；
B．调谐是电磁波发射应该经历的过程，调制是电磁波接收应该经历的过程
C．把调准的摆钟，由北京移至赤道，这个钟将变慢，若要重新调准，应增加摆长
D．振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短
E．地面上的我们会发现：竖直向上高速运行的球在水平方向变窄
F．变化的磁场必定产生变化的电场．
（2）如图所示，O点为振源，OP=s，t=0时刻O点由平衡位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐波．图乙为从t=0时刻开始描绘的P点的振动图象．下列判断中正确的是
A．该波的频率为1/（ t₂-t₁ ）  B．该波波长为st₁/（ t₂-t₁ ）  C．t=0时刻，振源O的振动方向沿y轴正方向
D．t=t₂时刻，P点的振动方向沿y轴负方向
（3）一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30°，斜边AB=a．棱镜材料的折射率为n=

2

．在此截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜，求射出点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）．
C．（选修模块3-5）
（1）下列物理实验中，能说明粒子具有波动性的是
A．通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，证明爱因斯坦方程光电效应方程的正确性
B．通过测试多种物质对X射线的散射，发现散射射线中有波长变大的成分
C．通过电子双缝实验，发现电子的干涉现象  
D．利用晶体做电子束衍射实验，证实了电子的波动性
（2）氢原子的能级如图所示．有一群处于n=4能级的氢原子，这群氢原子能发出种谱线，发出的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功应小于eV．
（3）近年来，国际热核聚变实验堆计划取得了重大进展，它利用的核反应方程是²₁H+³₁H→⁴₂He+¹₀n．若²₁H和³₁H迎面碰撞，初速度大小分别为v₁、v₂，²₁H、³₁H、⁴₂He、¹₀n的质量分别为m₁、m₂、m₃、m₄，反应后⁴₂He的速度大小为v₃，方向与²₁H的运动方向相同，求中子¹₀n的速度 （选取m的运动方向为正方向，不计释放的光子的动量，不考虑相对论效应）．

[物理-选修3-5]（本题共有两个小题，每小题只有一个选项符合题意．）
（1）有以下说法，其中正确的是
A．当氢原子从n=4的状态跃迁到n=2的状态时，发射出光子
B．β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流
C．光电效应揭示了光的粒子性，而康普顿效应则反映了光的波动性
D．物质波是一种概率波，在微观物理学中可以用“轨迹”来描述粒子的运动
（2）如图所示，光滑水平面上有一辆质量为2m的小车，车上左右两端分别站着甲、乙两人，他们的质量都是m，开始两个人和车一起以速度v₀向右匀速运动．某一时刻，站在车右端的乙先以相对于地面向右的速度u跳离小车，然后站在车左端的甲以相对于地面向左的速度u跳离小车．两人都离开小车后，小车的速度将是
A．v₀      B.2v₀ C．大于v₀小于2v₀       D．大于2v₀．

PTC是一类热敏电阻陶瓷，PTC在转变温度（Tc）之前，电阻随温度的升高而下降；温度从转变温度到热失控温度之前，电阻随温度的升高而显著增长，这就是PTC效应．利用PTC效应，可以制造出热控电路．如图中所给为一PTC的在某室温下的R（电阻）---T（温度）特性曲线、伏安特性曲线．伏安特性曲线上有三个区间：线性上升区-双曲线区-NTC区．在伏安特性曲线上的左侧部分可作斜直线，在伏安特性曲线上的双曲线区，可看作电压×电流=定值，功率随电压的增大不变．进入NTC区电流会随电压上升急剧上升． 根据上述文字和图线试完成下列各题：
①现有电源U=300V、电阻R₀=10Ω、导线、开关S、，与 PTC构成一电路，S闭合后，使R₀获得一冲击电流，在方框中画出电路图．
②常温下，用电阻表测量该PTC的阻值是Ω．启动PTC效应后，280V时电阻是Ω
③该元件启动PTC效应的电流是 A
④加在该元件上的电压超过 V，该元件失去热保护功能．
⑤该元件在此热控状态下的功率是W
⑥下列的图象哪个是该元件的P-U图象：