2023年遼寧卷物理高考試卷(含答案)

絕密★啟用前

2023年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試(遼寧卷)

物理

注意事項(xiàng)：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。

2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦

干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無(wú)效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1?7題只有一項(xiàng)符合

題目要求，每小題4分；第8?10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對(duì)的得6分，選

對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

1.某同學(xué)在練習(xí)投籃，籃球在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，籃球所受合力廠的示意圖可能正確的是

2.安培通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)了電流之間相互作用力的規(guī)律。若兩段長(zhǎng)度分別為和△/2、電流大小分別為4

和/2的平行直導(dǎo)線間距為，?時(shí)，相互作用力的大小可以表示為△尸=上任”組。比例系數(shù)k的單位是

r

()

A.kg-m/(s2-A)B.kgm/(s2-A2)C.kgm2/(s3-A)D.kgm2/(s3-A3)

3.如圖(a),從高處M點(diǎn)到地面N點(diǎn)有I、II兩條光滑軌道。兩相同小物塊甲、乙同時(shí)從M點(diǎn)由靜止釋放，沿

不同軌道滑到N點(diǎn)，其速率u與時(shí)間，的關(guān)系如圖(b)所示。由圖可知，兩物塊在離開(kāi)“點(diǎn)后、到達(dá)N點(diǎn)前

的下滑過(guò)程中()

1/15

A.甲沿I下滑且同一時(shí)刻甲的動(dòng)能比乙的大

B.甲沿II下滑且同一時(shí)刻甲的動(dòng)能比乙的小

C.乙沿I下滑且乙的重力功率一直不變

D.乙沿n下滑且乙重力功率一直增大

4.如圖，空間中存在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一導(dǎo)體棒繞固定的豎直軸。尸在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且始終平行于。尸。

導(dǎo)體棒兩端的電勢(shì)差〃隨時(shí)間f變化的圖像可能正確的是（）

5.“空氣充電寶”是一種通過(guò)壓縮空氣實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能裝置，可在用電低谷時(shí)儲(chǔ)存能量、用電高峰時(shí)釋放能量。

“空氣充電寶”某個(gè)工作過(guò)程中，一定質(zhì)量理想氣體的p-7圖像如圖所示。該過(guò)程對(duì)應(yīng)的p-V圖像可能是

6.原子處于磁場(chǎng)中，某些能級(jí)會(huì)發(fā)生劈裂。某種原子能級(jí)劈裂前后的部分能級(jí)圖如圖所示，相應(yīng)能級(jí)躍遷放出

的光子分別設(shè)為①②③④。若用①照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，且逸出光電子的最大初動(dòng)能為反，則

2/15

A.①和③的能量相等

B.②的頻率大于④的頻率

C.用②照射該金屬一定能發(fā)生光電效應(yīng)

D.用④照射該金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能小于Ek

7.在地球上觀察，月球和太陽(yáng)的角直徑（直徑對(duì)應(yīng)的張角）近似相等，如圖所示。若月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為

”,地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期為乙，地球半徑是月球半徑的左倍，則地球與太陽(yáng)的平均密度之比約為（）

眼角直徑

二:①

N…二工二二二21二

月球太陽(yáng)

8.“球鼻艄”是位于遠(yuǎn)洋輪船船頭水面下方的裝置，當(dāng)輪船以設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)速度航行時(shí)，球鼻躺推起的波與船首

推起的波如圖所示，兩列波的疊加可以大幅度減小水對(duì)輪船的阻力。下列現(xiàn)象的物理原理與之相同的是

()

A.插入水中的筷子、看起來(lái)折斷了

B.陽(yáng)光下的肥皂膜，呈現(xiàn)彩色條紋

C.駛近站臺(tái)的火車，汽笛音調(diào)變高

D.振動(dòng)音叉的周圍，聲音忽高忽低

9.圖（。）為金屬四極桿帶電粒子質(zhì)量分析器的局部結(jié)構(gòu)示意圖，圖（6）為四極桿內(nèi)垂直于x軸的任意截面內(nèi)

的等勢(shì)面分布圖，相鄰兩等勢(shì)面間電勢(shì)差相等，則（）

3/15

z

B.P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小比”點(diǎn)的大

C.M點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿z軸正方向

D.沿x軸運(yùn)動(dòng)的帶電粒子，電勢(shì)能不變

10.如圖，兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，左、右兩側(cè)導(dǎo)軌間距分別為d和2d,處于豎直向上的

磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為28和8。已知導(dǎo)體棒的電阻為/?、長(zhǎng)度為力導(dǎo)體棒的電阻為2R、長(zhǎng)

度為2d,的質(zhì)量是的2倍。初始時(shí)刻兩棒靜止，兩棒中點(diǎn)之間連接一壓縮量為乙的輕質(zhì)絕緣彈簧。釋

放彈簧，兩棒在各自磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)直至停止，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。整個(gè)過(guò)程中兩棒保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良

好，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)。下列說(shuō)法正確的足（）

P

M|?II????

????????

”............???八??

?????

?????????????

N\?-

Q

A.彈簧伸展過(guò)程中、回路中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?/p>

B.P0速率為v時(shí)，MN所受安培力大小為4Bd"

3R

C.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，與P。的路程之比為2：1

D.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)MN電荷量為四

3R

二、非選擇題：本題共5小題，共54分。

11.某同學(xué)為了驗(yàn)證對(duì)心碰撞過(guò)程中的動(dòng)量守恒定律，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：用紙板搭建如圖所示的滑道，使硬幣

可以平滑地從斜面滑到水平面上，其中04為水平段。選擇相同材質(zhì)的一元硬幣和一角硬幣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

測(cè)量硬幣的質(zhì)量，得到一元和一角硬幣的質(zhì)量分別為犯和加2（仍＞加2）。將硬幣甲放置在斜面一某一位置，標(biāo)

記此位置為瓦由靜止釋放甲，當(dāng)甲停在水平面上某處時(shí)，測(cè)量甲從。點(diǎn)到停止處的滑行距離。凡將硬幣乙

4/15

放置在。處，左側(cè)與。點(diǎn)重合，將甲放置于8點(diǎn)由靜止釋放。當(dāng)兩枚硬幣發(fā)生碰撞后，分別測(cè)量甲乙從。點(diǎn)到

停止處的滑行距離和ON。保持釋放位置不變，重復(fù)實(shí)驗(yàn)若干次，得到OP、OM、CW的平均值分別為So、

S］、^2o

（1）在本實(shí)驗(yàn)中，甲選用的是—（填“一元"或"一角”）硬幣；

（2）碰撞前，甲到。點(diǎn)時(shí)速度的大小可表示為（設(shè)硬幣與紙板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，重力加速度為g）;

（3）若甲、乙碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，則近戶反=_____（用町和加2表示），然后通過(guò)測(cè)得的具體數(shù)據(jù)驗(yàn)證

\JS2

硬幣對(duì)心碰撞過(guò)程中動(dòng)量是否守恒；

（4）由于存在某種系統(tǒng)或偶然誤差，計(jì)算得到碰撞前后甲動(dòng)量變化量大小與乙動(dòng)量變化量大小比值不是1,

寫出一條產(chǎn)生這種誤差可能的原因—。

12.導(dǎo)電漆是將金屬粉末添加于特定樹(shù)脂原料中制作而成的能導(dǎo)電的噴涂油漆。現(xiàn)有一根用導(dǎo)電漆制成的截面

,設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的電路圖，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

圖（b）

a.測(cè)得樣品截面的邊長(zhǎng)a=0.20cm；

b.將平行排列的四根金屬探針甲、乙、丙、丁與樣品接觸，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁間左右移

動(dòng);

c.將丙調(diào)節(jié)至某位置，測(cè)量丙和某探針之間的距離占

d.閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱火的阻值，使電流表示數(shù)/=0.40A,讀出相應(yīng)的電壓表示數(shù)U,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S；

e.改變丙的位置，重復(fù)步驟c、d,測(cè)量多組乙和U,作出U—L圖像如圖（b）所示，得到直線的斜率譏

回答下列問(wèn)題：

（1）乙是丙到（填“甲”“乙”或“丁”）的距離；

（2）寫出電阻率表達(dá)式〃=（用鼠。、/表示）；

（3）根據(jù)圖像計(jì)算出該樣品的電阻率"=Q-m（保留兩位有效數(shù)字）。

13.某大型水陸兩柄飛機(jī)具有水面滑行汲水和空中投水等功能。某次演練中，該飛機(jī)在水而上由靜止開(kāi)始勻加

速直線滑行并汲水，速度達(dá)到必=80m/s時(shí)離開(kāi)水面，該過(guò)程滑行距離A=1600m、汲水質(zhì)量團(tuán)=1.0乂10%8。離開(kāi)

水面后，飛機(jī)琴升高度A=100m時(shí)速度達(dá)到V2=100m/s,之后保持水平勻速飛行，待接近目標(biāo)時(shí)開(kāi)始空中投水。

取重力加速度g=10m/s2。求：

5/15

(1)飛機(jī)在水面滑行階段的加速度。的大小及滑行時(shí)間/;

(2)整個(gè)攀升階段，飛機(jī)汲取的水的機(jī)械能增加量/瓦

14.如圖，水平放置的兩平行金屬板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，板長(zhǎng)是板間距離的6倍。金屬板外有一圓心為。的圓形

區(qū)域，其內(nèi)部存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為機(jī)、電荷量為qF>0)的粒

子沿中線以速度W水平向右射入兩板間，恰好從下板邊緣P點(diǎn)飛出電場(chǎng)，并沿P。方向從圖中0'點(diǎn)射入磁場(chǎng)。

已知圓形磁場(chǎng)區(qū)域半徑為不計(jì)粒子重力。

(1)求金屬板間電勢(shì)差U；

(2)求粒子射出磁場(chǎng)時(shí)與射入磁場(chǎng)時(shí)運(yùn)動(dòng)方向間的夾角。：

(3)僅改變圓形磁場(chǎng)區(qū)域的位置，使粒子仍從圖中O'點(diǎn)射入磁場(chǎng)，且在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)。定性畫出粒

子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡及相應(yīng)的弦，標(biāo)出改變后的側(cè)形磁場(chǎng)區(qū)域的圓心

15.如圖，質(zhì)量加=1kg的木板靜止在光滑水平地面上，右側(cè)的豎直墻面固定一勁度系數(shù)上=20N/m的輕彈簧，

彈簧處于自然狀態(tài)。質(zhì)量機(jī)2=4kg的小物塊以水平向右的速度％=；m/s滑上木板左端，兩者共速時(shí)木板恰好

與彈簧接觸。木板足夠長(zhǎng)，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)“=01，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。彈簧始終處在

彈性限度內(nèi)，彈簧的彈性勢(shì)能與與形變量x的關(guān)系為4,=；依2。取重力加速度g=i0m/s2,結(jié)果可用根式表

示。

(1)求木板剛接觸彈簧時(shí)速度匕的大小及木板運(yùn)動(dòng)前右端距彈簧左端的距離不；

(2)求木板與彈簧接觸以后，物塊與木板之間即將相對(duì)滑動(dòng)時(shí)彈簧的壓縮量X2及此時(shí)木板速度也的大??；

(3)已知木板向右運(yùn)動(dòng)的速度從V2減小到0所用時(shí)間為to.求木板從速度為V2時(shí)到之后與物塊加速度首次相同

時(shí)的過(guò)程中，系統(tǒng)因摩擦轉(zhuǎn)化的內(nèi)能AU(用，表示)。

嗎：

叫vwvww^

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參考答案

1.【答案】A

【詳解】籃球做曲線運(yùn)動(dòng)，所受合力指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè)。

故選Ao

2.【答案】B

【詳解】根據(jù)題干公式bF=k1"4整理可得

r

2

,kA-F.r........

IJAAH

代入相應(yīng)物理量單位可得比例系數(shù)k的單位為

2

Nkg-m/s.〃2人2、

_==kg-in/(s-A-)

故選B。

3.【答案】B

【詳解】AB.由圖乙可知，甲下滑過(guò)程中，甲做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則甲沿H下滑，乙做加速度逐漸減小的加速

運(yùn)動(dòng)，乙沿I下滑，任意時(shí)刻甲的速度都小于乙的速度，可知同一時(shí)刻甲的動(dòng)能比乙的小，A錯(cuò)誤，B正確；

CD.乙沿I下滑，開(kāi)始時(shí)乙速度為0,到N點(diǎn)時(shí)乙豎直方向速度為零，根據(jù)瞬時(shí)功率公式尸=〃吆外可知重力

瞬時(shí)功率先增大后減小，CD錯(cuò)誤。

故選Bo

4.【答案】C

【詳解】如圖所示

導(dǎo)體棒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)速度為v,設(shè)導(dǎo)體棒從A到B過(guò)程，棒轉(zhuǎn)過(guò)的角度為。，則導(dǎo)體棒垂直磁感線方向的分速

度為

V±=VCOS0

可知導(dǎo)體棒垂直磁感線的分速度為余弦變化，根據(jù)左手定則可知，導(dǎo)體棒經(jīng)過(guò)8點(diǎn)和8點(diǎn)關(guān)于P點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)

時(shí)，電流方向發(fā)生變化，根據(jù)

u-BLv

7/15

可知導(dǎo)體棒兩端的電勢(shì)差U隨時(shí)間f變化的圖像為余弦圖像。

故選C。

5.【答案】B

【詳解】根據(jù)

T

可得

從。到6,氣體壓強(qiáng)不變，溫度升高，則體積變大；從b到c,氣體壓強(qiáng)減小，溫度降低，因。點(diǎn)與原點(diǎn)連線的

斜率小于b點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率，c態(tài)的體積大于b態(tài)體積。

故選Bo

6.【答案】A

【詳解】A.由圖可知①和③對(duì)應(yīng)的躍遷能級(jí)差相同，可知①和③的能量相等，選項(xiàng)A正確：

B.因②對(duì)應(yīng)的能級(jí)差小于④對(duì)應(yīng)的能級(jí)差，可知②的能量小于④的能量，根據(jù)E=可知②的頻率小于④的

頻率，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.因②對(duì)應(yīng)的能級(jí)差小于①對(duì)應(yīng)的能級(jí)差，可知②的能量小于①，②的頻率小于①，則若用①照射某金屬表

面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，用②照射該金屬不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；

D.因④對(duì)應(yīng)能級(jí)差大于①對(duì)應(yīng)的能級(jí)差，可知④的能量大于①，即④的頻率大于①，因用①照射某金屬表

面時(shí)能逸出光電子的最大初動(dòng)能為Ek,根據(jù)

4=加-嚓由功

則用④照射該金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能大于瓦，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選Ao

7.【答案】D

【詳解】設(shè)月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為八，地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為片，根據(jù)

-Mm4/

k'"7r「

可得

叫也叫4/

G—=加月〒4

r\i\

0―「一”地〒-2

r2

8/15

其中

1=一月二H地

r2%

聯(lián)立可得

C1/T、2

件二〔工,

故選D?

8.【答案】BD

【詳解】該現(xiàn)象屬于波的疊加原理；插入水中的筷子看起來(lái)折斷了是光的折射造成的，與該問(wèn)題的物理原理不

相符；陽(yáng)光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，是由于光從薄膜上下表面的反射光疊加造成的干涉現(xiàn)象，與該問(wèn)題的物

理原理相符；駛近站臺(tái)的火車汽笛音調(diào)變高是多普勒現(xiàn)象造成的，與該問(wèn)題的物理原理不相符；振動(dòng)音叉的周

圍聲音忽高忽低，是聲音的疊加造成的干涉現(xiàn)象，與該問(wèn)題的物理原理相符。

故選BD。

9.【答案】CD

【詳解】A.因P點(diǎn)所在的等勢(shì)面高于M點(diǎn)所在的等勢(shì)面，可知P點(diǎn)電勢(shì)比加點(diǎn)的高，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.因m點(diǎn)所在的等差等勢(shì)面密集，則〃點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)較P點(diǎn)大，即P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小比M點(diǎn)的小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.場(chǎng)強(qiáng)方向垂直等勢(shì)面，且沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，可知M點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿z軸正方向，選項(xiàng)C正

確；

D.因x軸上個(gè)點(diǎn)電勢(shì)相等，則沿x軸運(yùn)動(dòng)的帶電粒子，則電勢(shì)能不變，選項(xiàng)D正確。

故選CD。

10.【答案】AC

【詳解】A.彈簧伸展過(guò)程中，根據(jù)右手定則可知，回路中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，選項(xiàng)A正確；

B.任意時(shí)刻，設(shè)電流為/,則受安培力

FPQ=Bl-2d

方向向左；受安培力

FMN=”鼠

方向向右，可知兩棒系統(tǒng)受合外力為零，動(dòng)量守恒，設(shè)質(zhì)量為2〃?，則MN質(zhì)量為用，P0速率為v時(shí)，則

2mv=mv

解得

v-2v

9/15

回路的感應(yīng)電流

2Bdv+B-2dv2Bdv

泰~~R

MN所受安培力大小為

AB-d2v

F1MN=2BId

R

選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

C.兩棒最終停止時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，由動(dòng)量守恒可得

吶=2mx?

可得則最終位置向左移動(dòng)

2L

%1=T

P0位置向右移動(dòng)

L

々二3

因任意時(shí)刻兩棒受安培力和彈簧彈力大小都相同，設(shè)整個(gè)過(guò)程兩棒受的彈力的平均值為尸和，安培力平均值F

發(fā)，則整個(gè)過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理

-4%MN=0

%工2-F安xPQ=0

可得

*MN二％二2

XpQX21

選項(xiàng)C正確;

D.兩棒最后停止時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)位置，此時(shí)兩棒間距增加了L由上述分析可知，向左位置移動(dòng)學(xué),

P。位置向右移動(dòng)則

2/I

2B-d+B-2df

AQ33=2BLd

q—1Z

3R-3R

選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選AC。

②.J2〃gs0③.藁?.見(jiàn)解析

11.【答案】①.一元

10/15

【詳解】（1）［1］根據(jù)題意可知，甲與乙碰撞后沒(méi)有反彈，可知甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量，甲選用的是一元硬幣;

（2）［2］甲從。點(diǎn)到P點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理

2

n1

解得碰撞前，甲到。點(diǎn)時(shí)速度的大小

%=

（3）［3］同理可得，碰撞后甲的速度和乙的速度分別為

匕=心g52

若動(dòng)量守恒，則滿足

町%=犯片+〃?2V2

整理可得

Ns、_m?

（4）［4］由于存在某種系統(tǒng)或偶然誤差，計(jì)算得到碰撞前后甲動(dòng)量變化量大小與乙動(dòng)量變化量大小的比值不是1,

寫出一條產(chǎn)生這種誤差可能的原因有:

1.測(cè)量誤差，因?yàn)闊o(wú)論是再精良的儀器總是會(huì)有誤差的，不可能做到絕對(duì)準(zhǔn)確;

2.碰撞過(guò)程中，我們認(rèn)為內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，動(dòng)量守恒，實(shí)際上碰撞過(guò)程中，兩個(gè)硬幣組成的系統(tǒng)合外力不為零。

bjr

12.【答案】①.乙—③.6.5xl(r5

I

【詳解】（1）［1］由于電壓表測(cè)量的是乙、丙之間的電壓，則￡是丙到乙的距離。

（2）［2］根據(jù)電阻定律有

R=p5

再根據(jù)歐姆定律有

R=7

聯(lián)立有

a

則

ka2

p=-r

（3）［3］根據(jù)圖像可知

k=6.5V/m

11/15

則根據(jù)（2）代入數(shù)據(jù)有

p=6.5x10-5Qm

13.【答案】（1）2m/s2，40s；（2）2.8xlO7J

【詳解】（1）飛機(jī)做從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，平均速度為匕?，則

2

,1

八耳卬

解得飛機(jī)滑行的時(shí)間為

2L2x1600S

t--=-------s=40s

匕80

飛機(jī)滑行的加速度為

80向52_2HT/S2

t40

（2）飛機(jī)從水面至〃=100m處，水的機(jī)械能包含水的動(dòng)能和重力勢(shì)能，則機(jī)械能變化量為

△E--mv[+mgh-—mv^-2.8x107J

-?--

%

【解析】

【詳解】（1）設(shè)板間距離為d,則板長(zhǎng)為Gd，帶電粒子在板間做類平拋運(yùn)動(dòng)，兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為

E=5

d

根據(jù)牛頓第二定律得，電場(chǎng)力提供加速度

qE-ma

解得

qU

a---

md

設(shè)粒子在平板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為小,根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律得

d12n1

3=3叫，=voto

聯(lián)立解得

〃=皿

3q

12/15

(2)設(shè)粒子出電場(chǎng)時(shí)與水平方向夾角為a,則有

at.V3

tana---}=——

%3

故

7T

a--

6

則出電場(chǎng)時(shí)粒子的速度為

%_273

v=----=~vo

C0S6Z3

粒子出電場(chǎng)后沿直線勻速直線運(yùn)動(dòng)，接著進(jìn)入磁場(chǎng)，根據(jù)牛頓第二定律，洛倫茲力提供勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心

力得

“V2

qvB=m—

r

解得

_mv_2V3mv0

qB3qB

己知圓形磁場(chǎng)區(qū)域半徑為R=孚"，故

3qB

r=#)R

粒子沿P0方向射入磁場(chǎng)即沿半徑方向射入磁場(chǎng)，故粒子將沿半徑方向射出磁場(chǎng)，粒子射出磁場(chǎng)時(shí)與射入磁場(chǎng)時(shí)

運(yùn)動(dòng)方向的夾角為。，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)圓弧軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角也為。，由幾何關(guān)系可得

3

故粒子射出磁場(chǎng)時(shí)與射入磁場(chǎng)時(shí)運(yùn)動(dòng)方向的夾角為(或60；

?—

%

(3)帶電粒子在該磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑與圓形磁場(chǎng)半徑關(guān)系為「=百夫，根據(jù)幾何關(guān)系可知，帶電粒子在該磁場(chǎng)

中運(yùn)動(dòng)的軌跡一定為劣弧，故劣弧所對(duì)應(yīng)軌跡圓的弦為磁場(chǎng)圓的直徑時(shí)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)。則相對(duì)應(yīng)

的運(yùn)動(dòng)軌跡和弦以及圓心M的位置如圖所示: