遼寧省部分高中2023-2024學(xué)年高二年級上冊期末考試物理試卷（解析版）

2023—2024學(xué)年度上學(xué)期期末考試高二試題

物理

第I卷（選擇題，共48分）

一、選擇題：本題共12小題，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，其中1~8小題只有

一個(gè)選項(xiàng)正確，選對的得4分，9~12小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對的得4分，選對但不

全的得分，有選錯(cuò)或不答的得0分。

1.下列對于電流說法正確的是（）

A.根據(jù)/=幺，可知電流/與電荷量q成正比，與時(shí)間t成反比

t

B.電流是矢量，它的方向與正電荷定向運(yùn)動(dòng)的方向相同

C.電路要產(chǎn)生電流，必須存在自由電荷

D.由于電路中電場力的存在，電荷會(huì)不斷加速下去

【答案】C

【解析】A.因?yàn)?=幺是電流強(qiáng)度的定義式，電流與通過導(dǎo)體某一橫截面的電荷量與所

t

用時(shí)間無關(guān)，故A錯(cuò)誤；

B.電流雖然有大小也有方向，但是不滿足矢量運(yùn)算法則，電流是標(biāo)量，故B錯(cuò)誤；

C.電荷定向移動(dòng)形成電流，所以電路要產(chǎn)生電流，必須存在自由電荷，故C正確；

D.電荷在電路中受到電場力外還因?yàn)楹驮邮呐鲎伯a(chǎn)生阻力，可以看成勻速運(yùn)動(dòng)，此

阻力宏觀體現(xiàn)為電阻，故電荷不會(huì)一直加速下去，故D錯(cuò)誤。

故選C。

2.已知靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻Rg=50。，滿偏電流4=10mA,欲將改裝成量程為0~3V的

電壓表，下列做法正確的是（）

A.并聯(lián)一阻值為25。的電阻B.并聯(lián)一阻值為250。的電阻

C.串聯(lián)一阻值為25。的電阻D.串聯(lián)一阻值為250。的電阻

【答案】D

【解析】將表頭G改裝成電壓表需要串聯(lián)一個(gè)分壓電阻，使得當(dāng)表頭滿偏時(shí)改裝后電表兩

端電壓為3V,則有

u=/g（4+M

代入數(shù)據(jù)

3V=10x103（50+7?）

解得

R=250Q

故選D。

3.如圖所示，兩個(gè)圓圈表示兩個(gè)帶等量正電荷點(diǎn)電荷或兩個(gè)通以垂直于紙面向里的電流

強(qiáng)度相等的直導(dǎo)線，O點(diǎn)為兩者連線中點(diǎn)，M,P兩點(diǎn)均在連線上且關(guān)于。點(diǎn)對稱，N點(diǎn)

位于連線的中垂線上，下列說法正確的是（）

A.若為電流，M點(diǎn)與尸點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同

B.若為電流，M點(diǎn)與N點(diǎn)的磁場方向相同

C.若為電荷，M點(diǎn)的電勢比。點(diǎn)的電勢低

D.若為電荷，N點(diǎn)的電勢比。點(diǎn)的電勢低

【答案】D

【解析】A.若為電流，根據(jù)右手螺旋定則和對稱性可知，M點(diǎn)與P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大

小相等，方向相反，故A錯(cuò)誤；B.若為電流，根據(jù)右手螺旋定則可知，兩電流在M點(diǎn)的

合磁場方向平行于連線的中垂線向下；兩電流在N點(diǎn)的合磁場方向垂直于中垂線向右；則

M點(diǎn)與N點(diǎn)的磁場方向不相同，故B錯(cuò)誤；CD.若為電荷，根據(jù)等量同種正電荷連線和

中垂線電場分布特點(diǎn)可知，之間的電場方向由M指向。，ON之間的電場方向由。指

向M沿電場方向電勢降低，可知/點(diǎn)的電勢比0點(diǎn)的電勢高，N點(diǎn)的電勢比O點(diǎn)的電

勢低，故C錯(cuò)誤，D正確。

4.圖甲為某電源的圖線，圖乙為某小燈泡的U—/圖線，則下列說法中正確的是（）

A.把電源和小燈泡組成閉合回路，此時(shí)小燈泡功率約為0.3W

B.圖甲中隨著電流的增大電源電動(dòng)勢逐漸減小

C.電源的內(nèi)阻為5。

D.圖乙中切線斜率表示小燈泡的電阻

【答案】A

【解析】A.將電源與小燈泡組成回路，U-/圖像的交點(diǎn)即為電燈泡的電壓、電流；根據(jù)圖

像可知

U=5V

7?0.6A

功率為

尸=U7=0.3W

故A正確；

0-J_---------?

0.20.40.60.8〃A

BC.根據(jù)閉合電路歐姆定律可知

E=U+Ir

結(jié)合甲圖可得縱截距為電動(dòng)勢，斜率為內(nèi)阻可得E=L5V

r=-Q

3

電動(dòng)勢不隨電流變化與電源自身相關(guān)，故BC錯(cuò)誤。

D.由圖可知小燈泡為非線性元件，其割線斜率表示電阻，故D錯(cuò)誤。

5.如圖甲所示中Med為導(dǎo)體做成的框架，其平面與水平面成。角，質(zhì)量為根的導(dǎo)體棒尸。

水平擱在框架上，且與加、cd接觸良好，回路的總電阻為R,重力加速度為g,整個(gè)裝置放

在垂直框架平面的變化的磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度2的變化情況如圖乙所示，PQ始終靜止。t=0

時(shí)刻，PQ所受安培力大于加gsin。，則在0~慮時(shí)間內(nèi)，關(guān)于尸。受到的摩擦力4的分析情況

正確的是（）

B.H先減小后增大，且在A時(shí)刻尸尸加gsin。

c.a先增大后減小，且在a時(shí)刻為最大值

D.扛先增大后減小，且在h時(shí)刻尸產(chǎn)mgsinO

【答案】B

【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知在線圈中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流，開始導(dǎo)體棒P。受

到沿導(dǎo)軌向上的安培力，若開始安培力小于導(dǎo)體棒重力沿導(dǎo)軌向下的分力根gsin，，則

051階段摩擦力為

Ft=mgsin。一七

隨著安培力的減小，摩擦力耳逐漸逐漸增大；力~72當(dāng)安培力反向時(shí)

Ff=mgsin6+F安

安培力逐漸增大，故摩擦力也是逐漸增大；

若開始安培力大于根gsin8,則摩擦力為

耳=七一mgsin0

由于安培力逐漸減小，故摩擦力逐漸減小；

當(dāng)G=nigsin6時(shí)，摩擦力為零并開始反向變?yōu)?/p>

4=mgsin0+

隨著安培力的變化將逐漸增大；在G時(shí)刻

5=0

則

心=0

P。受到的摩擦力

F{=mgsin0

故選B。

6.如圖所示為利用霍爾元件制成的磁傳感器。已知該長方體金屬導(dǎo)體寬為d,高為〃，上

下表面接線柱連線與導(dǎo)體豎直邊平行，當(dāng)導(dǎo)體通過一定電流，且電流與磁場方向垂直

時(shí)，下列說法正確的是（）

A.電壓表a端接“+”接線柱

B.為提升磁傳感器的靈敏度（靈敏度為絲），可減小導(dǎo)體的寬度1

A5

C.電壓表讀數(shù)U與高度成反比

D.將電壓表的表盤改裝為磁傳感器的表盤，則刻度線不均勻

【答案】B

【解析】A.金屬導(dǎo)體中載流子為自由電子，其定向移動(dòng)方向與電流方向相反，根據(jù)左手

定則可知電子將向上表面偏轉(zhuǎn)，所以電壓表。端接接線柱，故A錯(cuò)誤；

CD.當(dāng)MN間的電壓為。時(shí)，根據(jù)電場力和洛倫茲力的關(guān)系可得

「eU?

eE=----=evB

h

根據(jù)電流的微觀表達(dá)式有

I=nedhv

解得

ned

電壓表讀數(shù)U與高度人沒有關(guān)系；所以電壓。與5成正比例關(guān)系，而電壓表盤上電壓刻

度線均勻，所以由電壓表盤改裝的磁傳感器刻度線均勻，故CD錯(cuò)誤。

B.根據(jù)

ned

可知磁傳感器的靈敏度日為

AB

NU_I

ABned

為提升磁傳感器的靈敏度，可減小導(dǎo)體的寬度力故B正確；

故選B。

7.如圖所示，單匝線圈電阻r=lQ,線圈內(nèi)部存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁場面積為

S=0,2m2-有一個(gè)阻值為R=2。的電阻兩端分別與線圈兩端八6相連，電阻的一端6

接地。磁感應(yīng)強(qiáng)度3隨時(shí)間f變化的規(guī)律如圖所示，則（）

A.在0?4s時(shí)間內(nèi)，R中有電流從。流向》

B.當(dāng)r=2s時(shí)穿過線圈的磁通量為0.08Wb

C.在0?4s時(shí)間內(nèi)，通過R的電流大小為0.01A

D.在0?4s時(shí)間內(nèi)，R兩端電壓Uab=0.03V

【答案】C

【解析】ACD.在0?4s時(shí)間內(nèi)，穿過線圈的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，R中有電

流從b流向。；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得

E=—=—S=—x0.2V=0.03V

AZA?4

由閉合電路歐姆定律得

E0.03

1=A=0.01A

R+r2+1

R兩端電壓為

%=0.01x2V=0.02V

故AD錯(cuò)誤，C正確；

B.由圖可知f=2s時(shí)，B=0.3T,則此時(shí)穿過線圈的磁通量為

①==0.3x0.2Wb=0.06Wb

故B錯(cuò)誤。

故選C。

8.自感線圈廣泛應(yīng)用在無線電技術(shù)中，是交流電路或無線電設(shè)備中的基本元件。如圖所

示，L是電感足夠大的線圈，其直流電阻可忽略不計(jì)，A和B是兩個(gè)參數(shù)相同的燈泡，

若將開關(guān)S閉合，等燈泡亮度穩(wěn)定后，再斷開開關(guān)S,則（）

L

A.開關(guān)S閉合時(shí)，A、B亮度始終相同

B.開關(guān)S閉合時(shí)，燈泡A、B同時(shí)亮，隨后A燈變暗直至熄滅，B燈逐漸變更亮

C.開關(guān)S斷開瞬間，A、B立即熄滅

D.開關(guān)S斷開瞬間，AB都閃亮一下逐漸熄滅

【答案】B

【解析】AB.將開關(guān)S閉合時(shí)，燈泡A、B同時(shí)亮；由于線圈的直流電阻可忽略不計(jì)，電

路穩(wěn)定后，燈泡A會(huì)被短路，所以隨后A燈會(huì)變暗直至熄滅，B燈逐漸變更亮，選項(xiàng)A

錯(cuò)誤，B正確；

CD.開關(guān)S斷開瞬間，燈B立即熄滅；由于線圈L對電流的阻礙作用，L中仍有電流，與

燈泡A構(gòu)成回路，所以A燈會(huì)先變亮然后再熄滅，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。

故選B。

9.下列有關(guān)電磁場和電磁波的敘述中正確的是（）

A.變化的磁場周圍一定存在著電場，與是否有閉合電路無關(guān)

B.只要空間某處的電場或磁場發(fā)生變化，就會(huì)在其周圍產(chǎn)生電磁波

C.電磁波傳播過程中，電場和磁場是獨(dú)立存在的，沒有關(guān)聯(lián)

D.電磁波也可以傳播能量，且具有干涉、衍射等波動(dòng)現(xiàn)象

【答案】AD

【解析】A.根據(jù)麥克斯韋理論可知，變化的磁場周圍一定存在著電場，與是否有閉合電

路無關(guān)，故A正確；

B.如果空間某處的電場或磁場是均勻變化的，則只會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場或電場，并不會(huì)產(chǎn)

生電磁波，故B錯(cuò)誤；

C.電磁波傳播過程中，電場激發(fā)磁場，磁場激發(fā)電場，兩者是相互關(guān)聯(lián)的，故C錯(cuò)誤；

D.電磁波也可以傳播能量，且具有干涉、衍射等波動(dòng)現(xiàn)象，故D正確。

故選AD?

10.如圖甲左側(cè)的調(diào)壓裝置可視為理想變壓器，負(fù)載電路中R=55。，A、V為理想電流表

和電壓表，若原線圈接入如圖乙所示的正弦交變電壓，電壓表的示數(shù)為nov,下列表述正

A.電流表的示數(shù)為1A

B.原、副線圈匝數(shù)比為1:2

C.電壓表的示數(shù)為電壓的有效值

D.原線圈中交變電壓的頻率為50Hz

【答案】CD

【解析】A.電壓表的示數(shù)為110V,則電流表的示數(shù)為

U110c*

I7=-=----AA=2A

R55

故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)變壓器原、副線圈電壓比等于匝數(shù)比，可得原、副線圈匝數(shù)比為

々：叼=。1：02=220:110=2:1

故B錯(cuò)誤；

C.電壓表的示數(shù)為電壓的有效值，故C正確；

D.由圖像可知，周期為T=0.02s,則原線圈中交變電壓的頻率為

f=-=——Hz=50Hz

T0.02

故D正確。

故選CD。

11.下面圖片均涉及電磁波的廣泛應(yīng)用，你認(rèn)為說法正確的是（）

甲

A.圖甲中，人類在1974年向銀河系中發(fā)出對外星人的問候，是用電磁波發(fā)射的，在發(fā)射

前要進(jìn)行調(diào)制而不是調(diào)諧

B.圖乙中，紅外線夜視儀是利用了紅外線熱效應(yīng)強(qiáng)的特點(diǎn)

C.圖丙中，CT機(jī)應(yīng)用人體發(fā)射紅外線的原理拍攝人體組織

D.圖丁中，天文學(xué)家利用射電望遠(yuǎn)鏡接收無線電波，進(jìn)行天體物理研究

【答案】ABD

【解析】A.在發(fā)射電磁波的時(shí)候，將信號加載到電磁波中的過程叫做調(diào)制，在接收電磁

波的時(shí)候，使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做調(diào)諧，人類在1974年向銀河系中發(fā)出對外星

人的問候，是用電磁波發(fā)射的，在發(fā)射前要進(jìn)行調(diào)制而不是調(diào)諧故A正確；B.紅外線夜

視儀利用紅外遙感技術(shù)，B正確；C.CT機(jī)通過X射線拍攝人體組織，C錯(cuò)誤；D.天文

學(xué)家利用射電望遠(yuǎn)鏡接收無線電波，進(jìn)行天體物理研究，D正確。

12.地磁場能抵御宇宙射線的侵入，赤道剖面外地磁場可簡化為包圍地球一定厚度的勻強(qiáng)

磁場，方向垂直該剖面，圖中給出了速度在圖示平面內(nèi)，從。點(diǎn)沿平行和垂直地面兩個(gè)不

同方向入射的。、b、c三種帶電粒子（不計(jì)重力）在地磁場中的三條運(yùn)動(dòng)軌跡，其中，。、

c入射速度方向與地面平行，b入射速度方向與地面垂直，且它們都恰不能到達(dá)地面。則下

列相關(guān)說法中正確的是（）

A.a粒子帶負(fù)電

B.若。粒子的比荷最小，則它的速率也最小

C.若a、b粒子比荷相同，則從O運(yùn)動(dòng)至與地面相切，a粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比6短

D.若a粒子速率不變，在圖示平面內(nèi)只改變。粒子射入的速度方向，粒子可能到達(dá)地面

【答案】AB

【解析】A.根據(jù)。粒子的軌跡以及左手定則可知，a粒子帶負(fù)電，故A正確;

B.根據(jù)洛倫茲力提供向心力

V

qvB=m—

r

可得

人理

m

由圖可知

ra<rb<rc

若。粒子的比荷最小，則它的速率也最小，故B正確；

C.若a、b粒子比荷相同，粒子運(yùn)動(dòng)周期為

1二----

Bq

粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

,_d8m

萬’=而

由圖可知，a粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡所對的圓心角大于b粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡所對的圓心角,a粒子的

運(yùn)動(dòng)時(shí)間比6長，故C錯(cuò)誤；

D.若。粒子速率不變，則。粒子運(yùn)動(dòng)半徑不變，因粒子所能達(dá)到的最遠(yuǎn)位置恰與地面

相切，則在圖示平面內(nèi)只改變。粒子射入的速度方向，粒子不可能到達(dá)地面，故D錯(cuò)誤。

第II卷（非選擇題，共52分）

二、填空題：本題共2小題，13題8分，14題6分，共14分。

13.某同學(xué)要測量一個(gè)微安表（量程為。?500piA）的內(nèi)阻?？晒┻x擇器材有：

A.電源（電動(dòng)勢6V,內(nèi)阻較小）

B.電壓表（量程03V,內(nèi)阻約幾千歐姆）

C.電阻箱（0?999.9。）

D.電位器（可變電阻，與滑動(dòng)變阻器相當(dāng)）（0?L5kQ）

E.電位器（0?15kQ）

該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。連接后，主要操作步驟如下:

①開關(guān)S和S］處于斷開狀態(tài)；

②將電位器R和電阻箱與調(diào)至最大值。閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電位器讓微安表達(dá)到滿偏，

此時(shí)電壓表示數(shù)為2.00V；

③閉合開關(guān)S「調(diào)節(jié)電位器區(qū)和電阻箱與，讓微安表達(dá)到半偏，此時(shí)電阻箱的示數(shù)為

300.0Q,電壓表的示數(shù)為2.80V。完成下列填空：

（1）電位器尺應(yīng)該選擇；

（2）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知電壓表的內(nèi)阻為Rv=，微安表的內(nèi)阻為&=；

（3）若電壓表在制造過程中，由于分壓電阻的誤差，使得示數(shù)比真實(shí)值偏大，則由此造成

微安表內(nèi)阻的測量值_________（選填“大于”“小于”或“等于"）真實(shí)值。

【答案】（1）E（2）4000?；?k。540Q（3）等于

【解析】（1）［1］由于電壓表和電位器串聯(lián)，且電壓表內(nèi)阻約為幾千歐姆，所以為了能夠便

于調(diào)節(jié)電表示數(shù)，應(yīng)選擇最大阻值較大的E。

（2）［2］當(dāng)S閉合、Si斷開且微安表滿偏時(shí)，通過電壓表的電流為500uA,所以電壓表的

內(nèi)阻為

2

Rv5Q=4000Q

4500乂10一6

［3］當(dāng)閉合Si且讓微安表達(dá)到半偏時(shí)，通過電壓表的電流為

U2.8

1=2A=700p.A

^7-4000

通過電阻箱的電流為

=/-^-=450|iA

所以微安表的內(nèi)阻為

尺0=*=540。

/A/A

2

（3）[4]將（2）中前兩式聯(lián)立可得

雖然由于分壓電阻的誤差，使得示數(shù)比真實(shí)值偏大，但不會(huì)影響。2與U1的比值，所以不

會(huì)影響/,因此后續(xù)步驟不會(huì)引入系統(tǒng)誤差，即微安表內(nèi)阻的測量值等于真實(shí)值。

14.如圖所示是“探究影響感應(yīng)電流方向和大小的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置：

（1）用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整___________

（2）某同學(xué)閉合開關(guān)瞬間，發(fā)現(xiàn)電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。則將滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)

時(shí)，能觀察到電流計(jì)指針（選填“向右”或“向左”或“不”）偏轉(zhuǎn)。當(dāng)他將鐵芯

向上拔出時(shí)，能觀察到電流計(jì)指針（選填“向右”或“向左”或“不”）偏轉(zhuǎn)。當(dāng)

他將鐵芯用更快的速度向上拔出時(shí)，更觀察到電流計(jì)偏轉(zhuǎn)角度（選填“更大”

或'更小”或“不變”）。

（3）通過該實(shí)驗(yàn)，可以得出結(jié)論：感應(yīng)電流的方向與原磁場的方向及原磁場通過線圈的磁

通量___________有關(guān)，感應(yīng)電流的大小與原磁場通過線圈的磁通量變化有關(guān)。

(2)[2]某同學(xué)閉合開關(guān)瞬間，發(fā)現(xiàn)電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，說明磁通量增大時(shí)，電流表指

針向右偏轉(zhuǎn)，則將滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)時(shí)，電流增大，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)；

[3]當(dāng)他將鐵芯向上拔出時(shí)，磁通量減小，能觀察到電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)；

[4]當(dāng)他將鐵芯用更快的速度向上拔出時(shí)，磁通量變化較快，則感應(yīng)電動(dòng)勢更大啊，觀察

到電流計(jì)偏轉(zhuǎn)角度更大；

(3)[5][6]通過該實(shí)驗(yàn)，可以得出結(jié)論：感應(yīng)電流的方向與原磁場的方向及原磁場通過線

圈的磁通量變化有關(guān)，感應(yīng)電流的大小與原磁場通過線圈的磁通量變化快慢有關(guān)。

三、計(jì)算題：本題共3小題，15題10分、16題12分，17題16分，共38分。解答時(shí)應(yīng)

寫出必要的文字說明，方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算

的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

15.如圖所示，"cd為小型交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈，其面積為S=X：m2,匝數(shù)為N=

10

50,線圈內(nèi)阻為廠=20,外電阻為R=8Q。線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3=0.2T的勻強(qiáng)

磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸0。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為。=50rad/s。圖中的電流表為理想

交流電表，求：

i___r

(1)交流電流表示數(shù)；

(2)從圖示位置轉(zhuǎn)過45。，通過電流表的電荷量;

(3)線圈轉(zhuǎn)一周，外電阻E產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】(1)5A；(2)0.1C；(3)8aT

【解析】(1)交變電壓的峰值為

Em=NBSa)=5042V

E

交變電壓的有效值為石=一蘆=50V

V2

根據(jù)歐姆定律，電流表示數(shù)為

F

I=------=5A

R+r

(2)從圖示位置開始，線圈轉(zhuǎn)過45。過程中，磁通量的變化量為

A①=3?Ssin45°—0=0.02Wb

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有

-△①

E=N—

根據(jù)歐姆定律，有

7=2

R+r

根據(jù)電流強(qiáng)度定義，有

-△①

q=IX=N-------=0.1C

R+r

(3)線圈轉(zhuǎn)一圈所用時(shí)間為

T上工

co25

則外電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為。=/2RT=8萬j

16.如圖所示，x>0的區(qū)域存在沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，x<0的區(qū)域存在垂直xOy紙

面向外的勻強(qiáng)磁場，P(—L,0)點(diǎn)處有一個(gè)粒子源，可以向丁20的區(qū)域發(fā)射質(zhì)量為根,

電荷量為4,速度大小為%的帶正電粒子，在所有到達(dá)y軸的粒子中，位置M(0,

上L)點(diǎn)的粒子與P點(diǎn)距離最遠(yuǎn)，不計(jì)重力及粒子間的相互作用。

八y

?“"（0,商）

''N

琳

x

/(3。

（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，及粒子進(jìn)入電場前，在磁場中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間；

（2）若第一次從M點(diǎn)射出磁場的粒子，第二次從0M的中點(diǎn)N射出磁場，求電場強(qiáng)度大小。

【答案】（1）B=*,屋山=3；（2）E二普

qL3%3qL

【解析】（1）M點(diǎn)為粒子到達(dá)的最遠(yuǎn)點(diǎn)，則尸〃為粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的直徑，可得

PMJ-+（?）2

r=-----=-------------—=L

22

粒子在磁場中由洛倫茲力提供向心力可得

2

qvB=m—

'Qr

聯(lián)立解得

B=^

qL

運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短的粒子為從坐標(biāo)原點(diǎn)O出射的粒子，該粒子對應(yīng)的弧長最短，由于

PO=L=r

可知最短時(shí)間軌跡對應(yīng)的圓心角為60。，則有

_12萬廠_兀L

“min―—一。

6%3%

（2）若第一次從M點(diǎn)射出磁場的粒子，第二次從的中點(diǎn)N射出磁場，如圖所示

記粒子由y軸上的Q點(diǎn)回到磁場，由粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的對稱性可知，粒子在。點(diǎn)的速度

大小為心,方向與y軸負(fù)方向的夾角為60°；由幾何關(guān)系可知弦長

NQ=2rsin60°=6L

可得電場中豎直方向上的位移為

y=NQ+；OM=^^L

在電場中豎直方向有

y=v0cos600?t

水平方向上有

%sin60°qE

r—z--------------,u——

am

聯(lián)立解得

石=逋

3qL

17.如圖所示，固定絕緣斜面與水平面的夾角0=37。，斜面所在空間存在兩個(gè)相鄰且互不影

響的有界勻強(qiáng)磁場I、II，磁場邊界水平，磁場I的方向垂直斜面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

Bi=0.5T,磁場II的方向垂直斜面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2=0.75T,磁