18．以“精彩”为题写一篇不少于800字的作文。(70分)

　　　 立意自定；文体不限(除诗歌外)。

附 加 题

10．补写下列名旬名篇中的空缺部分口(8分)

　 (1)子曰：“　 　　　　　　　　　，思而不学则殆。”　 　　　　　(《论语·为政》)

　 (2)水何澹澹，　 　　　　　　　　。　　 　　　　　　　　　　　　(曹操《观沧海》)

　 (3)　　 　　　　　　，弃脂水也；烟斜雾横，　 　　　　　　。　 (杜牧《阿房宫赋》)

　 (4)若夫乘天地之正， 　　　　　　，以游无穷者，　 　　　　　! (庄子《逍遥游》)

　 (5)　 　　　　　　　　，潦倒新停浊酒杯。　　　　　　　　　 　　(杜甫《登高》)

　 (6)大风起兮云飞扬，　 　　　　　　　　　，安得猛士兮守四方!　　 (刘邦《大风歌》)

3.如图所示的装置，在加速电场U₁内放置一根塑料管AB(AB由特殊绝缘材料制成，不会影响电场的分布)，紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板，板长为L，两板间距离为d．一个带负电荷的小球，恰好能沿光滑管壁运动．小球由静止开始加速，离开B端后沿金属板中心线水平射入两板中，若给两水平金属板加一电压U₂，当上板为正时，小球恰好能沿两板中心线射出；当下板为正时，小球射到下板上距板的左端处，求：

(1)U₁：U₂；

(2)若始终保持上板带正电，为使经U₁加速的小球，沿中心线射入两金属板后能够从两板之间射出，两水平金属板所加电压U的范围是多少？(请用U₂表示)

解：(1)设粒子被加速后的速度为v，当两板间加上电压U

如上板为正时，＝mg，U＝　 ………(1分)

如下板为正时，a＝＝2g　 ………………(1分)

＝·2g() ………………(1分)

qU＝mv　 ………………………(1分)

解得＝　　 ………………………………　 (1分)

(2)当上板加最大电压U_m时，粒子斜向上偏转刚好穿出：

t＝　　　　　 ………………………(1分)

　 ………………………(1分)

＝　 ………………………………(1分)

得U_m＝　 …………………………(1分)

若上板加上最小正电压U_n时，粒子向下偏转恰穿出：

　 ……………………………(1分)

＝　

得U_n＝…………………………………(1分)

电压的范围为： ………………………………………(1分)

4如图甲所示，建立Oxy坐标系，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l，第一四象限有磁场，方向垂直于Oxy平面向里。位于极板左侧的粒子源沿x轴向右连接发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子。在0~3t₀时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极板边缘的影响)。已知t = 0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t₀时刻经极板边缘射入磁场。上述m、q、l、l₀、B为已知量。(不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况)(1)求电压U的大小。(2)求 t₀时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。(3)何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间。

答案：(1)(2)(3)

[解析](1)t=o时刻进入两极板的带电粒子在电场中做匀变速曲线运动，t₀时刻刚好从极板边缘射出，在y轴负方向偏移的距离为l/2，则有

　　 ①

Eq=ma　　 ②

l/2=at₀²/2　　 ③

联立以上三式，解得两极板间偏转电压为④。

(2)t₀/2时刻进入两极板的带电粒子，前t₀/2时间在电场中偏转，后t₀/2时间两极板没有电场，带电粒子做匀速直线运动。

带电粒子沿x轴方向的分速度大小为v₀=l/t₀ ⑤

带电粒子离开电场时沿y轴负方向的分速度大小为 ⑥

带电粒子离开电场时的速度大小为 ⑦

设带电粒子离开电场进入磁场做匀速圆周运动的半径为R，则有 ⑧

联立③⑤⑥⑦⑧式解得 ⑨。

(3)2t₀时刻进入两极板的带电粒子在磁场中运动时间最短。带电粒子离开磁场时沿y轴正方向的分速度为 ⑩，

设带电粒子离开电场时速度方向与y轴正方向的夹角为，则，

联立③⑤⑩式解得，带电粒子在磁场运动的轨迹图如图所示，圆弧所对的圆心角为，所求最短时间为,带电粒子在磁场中运动的周期为，联立以上两式解得。

2.如图所示，直线MN下方无磁场，上方空间存在两个匀强磁场，其分界线是半径为R的半圆，两侧的磁场方向相反且垂直于纸面，磁感应强度大小都为B。现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿半径方向向左侧射出，最终打到Q点，不计微粒的重力。求：

(1)微粒在磁场中运动的周期；

(2)从P点到Q点，微粒的运动速度大小及运动时间；

(3)若向里磁场是有界的，分布在以O点为圆心、半径为R和2R的两半圆之间的区域，上述微粒仍从P点沿半径方向向左侧射出，且微粒仍能到达Q点，求其速度的最大值。

解：(1)由 　　(2分)

　 　　　　　(2分)

得　　　　 (1分)

　　 (2)粒子的运动轨迹将磁场边界分成n等分(n=2，3，4……)

由几何知识可得： ；　 ；　 (1分)

又 　　　　　　　(1分)

得 　(n=2，3，4……)　　 (1分)

当n为偶数时，由对称性可得 　　(n=2，4，6……)　 (1分)

当n为奇数时，t为周期的整数倍加上第一段的运动时间，即

　　 (n=3，5，7……)　　　　　　 (1分)

(3)由几何知识得　 ；　 　　(1分)

且不超出边界须有： 　　　(1分)

得　　　　 　　　　　(1分)

　当n=2时 不成立，如图　　　　 (1分)

比较当n=3、n=4时的运动半径，

知 当n=3时，运动半径最大，粒子的速度最大．

　　 (2分)

得：　　　　　　 (1分)

1．如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。已知：静电分析器通道的半径为R，均匀辐射电场的场强为E。磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感强度为B。问：(1)为了使位于A处电量为q、质量为m的离子，从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，加速电场的电压U应为多大？(2)离子由P点进入磁分析器后，最终打在乳胶片上的Q点，该点距入射点P多远？　　　　　　　　　　　　　

解：(1)离子在加速电场中加速，根据动能定理有

　　 ①　 (2分)

离子在辐向电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，有

　　 ②　　 (2分)

解得　 　　　③　　 (2分)

(2)离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有

　　④　　　 (3分)

由②、④式得　　　　　　　　　　　 ⑤　　 (2分)

　　　　　　　　　　　　　　　　　 (1分)