[高三总复习]2025届名师原创分科模拟(一)1物理(XS5)答案

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15.(18分)现代科技创新中，人们常常利用各种场来控制物体（或粒子）的运动轨迹，让其到达所需的位置。如图，某探究小组用下面装置来控制物体（粒子）的运动，在空间中建立三维直角坐标系Ox(.xOz平面在水平面内)，y≤0的区域内存在磁感应强度大小为B,方向沿z轴负方向的匀强磁场（未画出）。x0y平面内的轻弹簧一端固定在y轴上P点(0，L,0),另一端连接一质量为mo的不带电小球a,将弹簧拉至水平后由静止释放a,a到达坐标原点O时速度恰好水平，其大小为=√2人。到达坐标原点0时的瞬间与轻弹簧脱离做平抛运3动.同时一带正电的粒子6从0点沿x轴正方向射人匀强磁场，速度为，=2。3,粒子在磁场中运动的轨迹半径为R(未知)，不计b粒子的重力，重力加速度大小为g。00006P(1)弹簧从水平摆至竖直过程中，求弹簧对a做的功；(2)若某时刻α、b的速度相同且b粒予还未完成一次完整的圆周运动，求满足此情况下b的比荷；(3)若b从0点出发时，在空间加上一沿z轴正方向的匀强电场，粒子将经过点Q(0,-2R,2R),求匀强电场的大小。