问题 问答题

两平面荧光屏互相垂直放置,在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为x轴和y轴,交点O为原点,如图所示,在y>0,0<x<a的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场,在y>0,x>a的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,两区域内的磁感应强度大小均为B。在O点有一处小孔,一束质量为m、带电量为q(q>0)的粒子沿x轴经小孔射入磁场,最后打在竖直和水平荧光屏上,使荧光屏发亮,入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值。已知速度最大的粒子在0<x<a的区域中运动的时间与在x>a的区域中运动的时间之比为2:5,在磁场中运动的总时间为,其中T为该粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中作圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围(不计重力的影响)。

答案

半圆的直径在y轴上,半径的范围从0到a,屏上发亮的范围从0到2a。水平荧光屏发亮范围的右边界的坐标

粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中运动的半径为    ①

速度小的粒子将在x<a的区域走完半圆,射到竖直屏上。半圆的直径在y轴上,半径的范围从0到a,屏上发亮的范围从0到2a。

轨道半径大于a的粒子开始进入右测磁场,考虑r=a的极限情况,这种粒子在右侧的圆轨迹与x轴在D点相切(虚线),OD=2a,这是水平屏上发亮范围的左边界。

速度最大的粒子的轨迹如图中实线所示,它由两段圆弧组成,圆心分别为C和C’,C在y轴上,由对称性可知C’在x=2a直线上。

t1为粒子在0<x<a的区域中运动的时间,t2为在x>a的区域中运动的时间,由题意可知:

                         

由此解得 ②                  

由②、③式和对称性可得∠OCM="60°           " ④       ∠MCN="60°          " ⑤

∠MCP=3600="150°     " ⑥所以∠NCP=1500-600=900               

为1/4圆周。因此,圆心C’在x轴上。

设速度为最大值粒子的轨道半径为R,由直角△COC’可得

2Rsin60°="2a                                "        ⑧

由图可知OP=2a+R,因此水平荧光屏发亮范围的右边界的坐标

       ⑨

阅读理解与欣赏

阅读下面的文字,完成小题。

鸦片战争前,已有零星的、个别的西式建筑出现在中国;鸦片战争后,随着列强在中国建立租界,西洋风格的建筑开始大量地输入中国,中国建筑史进入了一个新的历史阶段。面对着高大张扬的西洋建筑,起初国人来不及认真审视和仔细消化,产生了莫名的自卑感,并在许多地方掀起了盲目模仿西洋建筑的风潮,从而“酝酿出光宣以来建筑界的大混乱”。

西方历史学家福格森在《印度和东方建筑史》中说,“这个国家(中国)实在没有任何堪与其人民和文明相称的建筑”,这个观点很能代表一部分西方人的看法。中国人中也多有持此类观点的。概括起来,他们对中国传统建筑的批评主要集中在以下几个方面:

中国古代“对营造工事,视等卑役”,中国工匠社会地位十分低下。数千年来的中国匠师们遵循固定的法式、则例,设计缺乏创意。而在欧洲,建筑师的地位却很尊崇。教皇曾经颁发亲笔敕令,赋予米开朗基罗在主持圣彼得大教堂工程时有随意设计的权力。

“蜀山兀,阿房出”,中国传统建筑采用木架构法,木头是主体、骨干,然而木材难以经受长时间的风雨和水火的考验,坚固、长久很成问题。而作为西方建筑文化之源的古埃及、古印度、古罗马等建筑,依然保留着较多的遗存,这显然主要得益于它们坚固的石质结构。

“忽视基础”是中国建筑为世诟病的缺点之一。经常能看到,一堵砖墙几乎是平地而起,而同样的状况下,外国承包商则必定会先深挖出一条沟来。“忽视基础”的直接后果是引起了功用上的不合理——阴冷潮湿,所以中国建筑也往往遭遇“采光不足、通风不畅”等批评。由于中国人自古重礼教、讲风水,有时反而将居住舒服的功能让位给了礼教、秩序和风水。中国建筑讲求“辨方正位”、等级有序。为了遵守这些“规矩”,有时候就可能要付出失去舒适的代价、湮没居住者的人性;而讲风水,重五行,有时也是与舒适的原则相背离的。

20世纪20年代以后,随着第一批现代建筑师从海外学成归国并逐渐成熟,他们经过艰苦的努力和科学的工作,重新“找回”了中国传统建筑之美。其中以被业内人士誉为“得中国建筑之真谛”的梁思成、林徽因夫妇出力最勤。30年代初,梁、林二人在对中国古代遗存下来的建筑物进行了实地考察、认真研究之后,对中国传统建筑的特点有了比较清晰的认识。林徽因在《论中国建筑之几个特征》中说:“后代的中国建筑即达到结构和艺术上极复杂精美的程度,外表上却仍呈现一种单纯简朴的气象,一般人常误会中国建筑根本简陋无甚发展,较诸别系建筑低劣幼稚。这种错误观念最初自然是起于西人对东方文化的粗忽观察,常作浮躁轻率的结论,以致影响到中国人自己对本国艺术发生极过当的怀疑乃至于鄙薄。”她同时还认为中国的传统民居结构符合中国传统习惯与趣味的,不必“削足就履”。对于中国建筑使用木材而不求久远,梁思成的解释是,中国自古就没有像埃及人那样去刻意追求永久不灭的工程的传统,而是“安于新陈代谢之理,以自然生灭为定律”;一旦失慎被焚,则“视为灵异天谴,非材料工程之过”。至于中国建筑几千年来“仍然保存着它固有的结构方法及布置规模,始终没有失掉它原始面目”的问题,他们认为这种现象正好说明中国传统建筑是“极特殊、极长寿、极体面”的。

与梁、林看法相似的人士还有很多。对中西方文化都有透彻了解的林语堂,则认为西洋建筑讲究实用,但“十足丑陋”,中国建筑的主要倾向是寻求与自然的和谐。诚然,中国传统建筑精华之所在是它的群体优势——单体建筑与院落、围墙、园林相互搭配,向四面铺开,组成一个完美的组合。除了佛塔外,一般很少向上发展,与追求个性张扬、结构复杂、向上发展的西方建筑有着根本的区别。除了技术的原因外,与民族性格、价值观念、群体心态、道德标准、宗教情感、审美趣味有关。

坚守中国传统建筑形式,具有审美上的价值,也是民族性的重要标志之一。当人们厌倦了高楼大厦的丛林,寻求回归自然途径的时候,很容易在民族建筑中找到归宿。不过,我们也不能忘记,中国传统的“大屋顶”等建筑是农业社会的产物,已经不符合时代的发展;而按照林语堂的说法,将所有的建筑都建成传统的四合院或其他形式的单层或低层的建筑,并遵守传统,使用天然木材而不是“石头、砖块和灰浆组合起来”的建筑材料,也是不可想象的,将会给生态环境、交通等带来诸多不便。

(有删改)

小题1:下列说法,符合文意的两项是(5分)

A.西方历史学家福格森认为在中国这样的文明古国里却找不到像样的中国建筑。

B.中国有的建筑历经几千年而没有失掉它的原始面目,证明木质结构未必不及石质结构长寿。

C.古人建房讲究等级有序,重视风水,这是与舒适原则相背离的。

D.林徽因认为,中国建筑做到了结构上和艺术上的完美结合,不必“削足适履”,盲目学习西方建筑。E.林语堂认为,中国建筑主要倾向是寻求与自然的和谐,所以比西洋建筑更有诗情,更有美感。

小题2:下列说法,不符合文意的一项是(3分)

A.一部分西方学者在对中国建筑粗忽观察后,得出了浮躁轻率的结论,认为中国建筑简陋低劣,没有什么发展。

B.梁思成认为,中国建筑并不刻意追求永久不灭,而是遵循着自然生灭规律,所以在材料的选择上并没有什么失当的地方。

C.西式建筑因为追求实用,追求个性张扬,而忽视了美观,“十足丑陋”。

D.“大屋顶”建筑是农业社会的产物,符合当时时代的特征,然而在社会发展的过程中,应该被历史淘汰。小题3:请分条概括早期的西方学者对中国建筑的批评意见。(4分)

小题4:作者认为中国建筑应该怎样寻求发展?(4分)

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