2 . 喷墨打印机的结构可以简化为图示所示。

当计算机有信号输入时，墨盒喷出细小的墨滴，经过带电室后带上负电，其电荷量由输入信号控制。墨滴进入平行板电容器，最后打到纸上，显示出打印内容。当计算机无信号输入时，墨滴不带电，径直通过板间后注入回流槽流回墨盒中。
1．设墨滴穿过电场前后，电势能的变化量为 ΔE，墨滴初末位置的电势差为 ΔU，若仅改变板间电压，则 ΔE 随 ΔU 的变化图线是       。

A．

B．

C．

D．

2．已知两板间电压 U = 6×10³ V，距离 d = 5×10⁻³ m，板长L = 1.6×10⁻² m。墨滴的质量m = 1×10⁻¹³ kg，电荷量q = 1×10⁻¹⁶ C，以水平初速 v₀ = 16 m/s 进入电容器，假设平板之间为匀强电场，全程仅考虑墨滴受到的电场力。
（1）两板间匀强电场场强大小为___________V/m，墨滴受到的电场力大小为___________N。
（2）计算墨滴穿过电场的过程中竖直方向的位移大小 y________。
（3）若仅将电容器两端的电压增大 50%，则打印稿上可能出现的图样是_________。

A．B．C．

3．为提示剩余墨量，墨盒的底部有一个等腰直角三棱镜，外部有一个光源发射器和接收器，如图所示。当盒中墨水面低于棱镜顶端后，垂直三棱镜底面入射的光线在棱镜中会发生全反射，则接收器接收到的光强会___________（选填“增强”或“减弱”），机器就可以判定墨量不足。棱镜的折射率至少为___________。

3 . 如图所示，在圆柱形空间的中心位置存在一个粒子源，其大小忽略不计，可发射出带电量为，质量为的粒子。圆柱形空间的底面半径为，圆柱高为。以粒子源为坐标原点，建立如图所示的空间直角坐标系。
（1）若粒子源向其所处水平面的任意方向发射速度大小为的粒子，圆柱内存在竖直向下的匀强电场使得所有粒子均未从圆柱侧面离开，求符合条件的最小电场强度大小。
（2）若粒子源向空间任意方向发射速度大小为的粒子，圆柱内存在竖直向下的匀强磁场使得所有粒子均未从圆柱侧面离开，求符合条件的最小磁感应强度B。
（3）若圆柱空间内同时存在竖直向下的匀强磁场和匀强电场，其电场强度与磁感应强度大小分别为和（、B分别为第一问、第二问中的结果），粒子源向轴正方向方向发射速度为的粒子，求粒子离开圆柱区域的位置坐标。保持其他条件不变，当电场强度大小变为多少时，可使得粒子恰好从底面射出？