内容正文:
2023-2024学年第二学期高二期中考试物理学科试题
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每小题只有一个选项符合题意
1. 长为的水平直导线静止于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为,导线中电流的大小为,方向如图所示,绝缘悬线与竖直方向夹角均为,则导线受到的安培力大小为( )
A. B. C. D.
2. 如图甲、乙、丙、丁所示,下列情况中能产生感应电流的是( )
A. 如图甲所示,导体棒AB平行于磁感线运动
B. 如图乙所示,条形磁铁一部分放在线圈中不动
C. 如图丙所示,小螺线管A置于大螺线管B中不动,开关S一直接通
D. 如图丁所示,把闭合线圈从磁场中水平抽出
3. 如图,一束正离子先后经过速度选择器和匀强磁场区域,则在速度选择器中沿直线运动,且在匀强磁场中偏转半径又相等的离子具有相同的( )
A. 电量和质量 B. 质量和动能 C. 速度和比荷 D. 速度和质量
4. 如图所示,L是直流电阻可忽略的线圈,a、b、c是三个相同的小灯泡,下列说法正确的是( )
A. 开关S闭合瞬间,c灯立即亮,a、b灯逐渐变亮
B. 开关S闭合电路稳定后,a、b灯都亮,c灯不亮
C. 开关S断开后,流过a灯的电流方向与原来相反
D. 开关S断开后,流过c灯的电流方向与原来相反
5. 如图甲所示,一金属圆环放在磁场中,磁场方向与金属圆环平面垂直,磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示,则在0~1 s与1~3 s的时间内( )
A. 金属圆环中感应电流的方向相同
B. 金属圆环中感应电流大小之比为1∶2
C. 通过金属圆环中某一截面电荷量之比为1∶1
D. 金属圆环中产生的焦耳热之比为1∶1
6. 一矩形线圈在匀强磁场中转动时产生的电动势,下列说法正确的是( )
A. 该交流电的频率为 100Hz
B. 该交流电电动势有效值为 100V
C. 该交流电电动势有效值比交流电的小
D. t=0.1s时,穿过矩形线圈的磁通量最小
7. 如图所示,两个很轻的铝环、,环闭合,环不闭合,、环都固定在一根可以绕点自由转动的水平细杆上,此时整个装置静止。下列选项正确的是( )
A. 条形磁铁极垂直环靠近,环将远离磁铁
B. 条形磁铁极垂直环远离,环将不动
C 条形磁铁极垂直环靠近,环将靠近磁铁
D. 条形磁铁极垂直环远离b,环将远离磁铁
8. 如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比,电流表和电压表均为理想电表,灯泡电阻,A、B两端输入正弦式交流电压的有效值。下列说法正确的是( )
A. 电压表V的读数为24V B. 电流表A1的读数为0.5A
C. 电流表A2的读数为2A D. 变压器输入功率为12W
9. 尽管无线充电有一定的便利性,但目前还面临来自效率、散热,以及应用场景等方面的挑战:一是充电效率不高,无线充电的转换效率大多在上下;二是将手机拿开一定距离就无法充电。手机无线充电的原理如图所示,下列说法正确的是( )
A. 虽然漏磁严重,但送电线圈和受电线圈的电压比仍等于匝数比
B. 充电时将手机拿离充电基座,受电线圈和送电线圈的频率不再相等,造成无法充电
C. 无线充电能量转化率不高的主要原因是漏磁严重
D. 充电时将手机拿离充电基座,因受电线圈电流频率过低,造成无法充电
10. 一个金属小圆环沿光滑绝缘水平桌面向右运动,右侧有一垂直于纸面向里的足够大的匀强磁场,速度方向垂直于磁场方向,如图所示,小圆环飞离桌面后落到地板上,设飞行时间为,水平射程为,着地速度大小为。撤去磁场,其余的条件不变,小圆环飞行时间为,水平射程为,着地速度大小为,则下列选项中正确的是( )
A. B. C. D. ABC选项均错误
11. 如图所示,空间有范围足够大的匀强磁场,一个带正电的小圆环套在一根竖直固定且足够长的绝缘细杆上。现使圆环以一定的初速度向上运动,经一段时间后圆环回到起始位置,已知杆与环间的动摩擦因数保持不变,圆环所带电荷量保持不变,空气阻力不计,对于圆环从开始运动到回到起始位置的过程,下面关于圆环的速度v、加速度a随时间t变化的图像、重力势能EP、机械能E随圆环离开出发点的高度h变化的图像,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、非选择题:共5小题,计56分。其中第13-16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不给分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 如图为“探究电磁感应现象”的实验装置。
(1)将图中所缺的导线补接完整______;
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后可能出现的情况有:①将A线圈迅速插入B线圈时②A线圈插入B线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时。灵敏电流计指针将发生偏转的是______(选填“①”、“②”或“①②”)
(3)在实验时,如果B线圈两端不接任何元件,则B线圈电路中将______(不定项选择)
A.因电路不闭合,无电磁感应现象
B.有电磁感应现象,但无感应电流,只有感应电动势
C.不能用楞次定律判断感应电动势方向
D.可以用楞次定律判断感应电动势方向
(4)在完成实验后未断开开关,也未把A、B两螺线管和铁芯分开设置,在拆除电路时突然被电击了一下,则被电击原因是在拆除______(选填“A”或“B”)螺线管所在电路时发生了______(选填“自感”或“互感”)现象。
13. 有一手摇发电机模型如图所示,在竖直平面内有一半径为r的圆盘,在圆盘的边沿通过一绝缘轻杆与水平面内的导体棒ab相连,导体棒放置在水平且平行放置的导轨MN、PQ上,圆心O与MN、PQ所在的水平面等高,导轨与导体棒始终接触良好,两导轨之间有一磁感应强度为B如图所示的匀强磁场,两导轨间距离为L并有一阻值为R的电阻,不计导体棒和导轨的电阻,圆盘以角速度顺时针匀速转动,求:
(1)试分析导体棒中产生的是交流电还是直流电;
(2)当轻杆的一端转至圆盘的最高点A位置时,此时导体棒ab产生的瞬时感应电动势的大小;
(3)当轻杆的一端转至圆盘的最高点A位置时开始计时,写出导体棒ab中电流的瞬时表达式(规定导体棒内a到b方向为正方向)。
14. 如图所示,PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨,相距1m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=0.6kg,棒的中点用细绳经滑轮与物体相连,物体的质量M=0.8kg,棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5,匀强磁场的磁感应强度B=2T,方向竖直向下,导体棒静止在导轨上,g=10m/s2
(1)若ab棒与导轨之间刚好没有摩擦力,求ab棒内电流的大小和方向;
(2)若电流方向为,ab棒内通有5A的电流时,求ab棒所受摩擦力的大小和方向。
15. 如图所示,足够长的两光滑竖直金属导轨间距为,处在磁感应强度大小为、方向垂直导轨平面的匀强磁场中。匀质金属棒、均紧贴两导轨,质量均为,电阻均为,导轨电阻不计,重力加速度为。现用悬绳固定棒,由静止释放棒,当棒的速度大小为v时,求:
(1)cd棒两端的电压大小;
(2)cd棒的加速度大小;
(3)此过程流过cd棒的电荷量为q,求两导体棒产生的总热量。
16. 平面内存在着变化电场和变化磁场,变化规律如图所示,磁感应强度的正方向为垂直纸面向里、电场强度的正方向为方向。时刻,一电荷量为、质量为的粒子从坐标原点以初速沿方向入射(不计粒子重力)。图中,图中。求:
(1)粒子在磁场中运动时的轨道半径的大小;
(2)时刻粒子的坐标;
(3)时间段内粒子轨迹纵坐标的最大值。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$
2023-2024学年第二学期高二期中考试物理学科试题
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每小题只有一个选项符合题意
1. 长为的水平直导线静止于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为,导线中电流的大小为,方向如图所示,绝缘悬线与竖直方向夹角均为,则导线受到的安培力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】磁场方向与电流方向垂直,导线受到的安培力大小为
故选A。
2. 如图甲、乙、丙、丁所示,下列情况中能产生感应电流的是( )
A. 如图甲所示,导体棒AB平行于磁感线运动
B. 如图乙所示,条形磁铁一部分放在线圈中不动
C. 如图丙所示,小螺线管A置于大螺线管B中不动,开关S一直接通
D. 如图丁所示,把闭合线圈从磁场中水平抽出
【答案】D
【解析】
【详解】A.如图甲所示,导体棒AB平行于磁感线运动,不切割磁感线,不会产生感应电流,选项A错误;
B.如图乙所示,条形磁铁一部分放在线圈中不动,穿过线圈的磁通量不变,不会产生感应电流,选项B错误;
C.如图丙所示,小螺线管A置于大螺线管B中不动,开关S一直接通,穿过线圈的磁通量不变,不会产生感应电流,选项C错误;
D.如图丁所示,把闭合线圈从磁场中水平抽出,穿过线圈的磁通量发生变化,会产生感应电流,选项D正确。
故选D。
3. 如图,一束正离子先后经过速度选择器和匀强磁场区域,则在速度选择器中沿直线运动,且在匀强磁场中偏转半径又相等的离子具有相同的( )
A. 电量和质量 B. 质量和动能 C. 速度和比荷 D. 速度和质量
【答案】C
【解析】
【详解】在正交的电磁场区域中,正离子不偏转,说明离子受力平衡,在此区域Ⅰ中,离子受电场力和洛伦兹力,由
得
v=
可知这些正离子具有相同的速度;进入只有匀强磁场的区域Ⅱ时,偏转半径相同,由
R=和v=
可知这些正离子具有相同的比荷,故C正确,ABD错误。
4. 如图所示,L是直流电阻可忽略的线圈,a、b、c是三个相同的小灯泡,下列说法正确的是( )
A. 开关S闭合瞬间,c灯立即亮,a、b灯逐渐变亮
B. 开关S闭合电路稳定后,a、b灯都亮,c灯不亮
C. 开关S断开后,流过a灯的电流方向与原来相反
D. 开关S断开后,流过c灯的电流方向与原来相反
【答案】C
【解析】
【详解】A.开关S闭合瞬间, a、b灯立即亮,c灯所在电路中由于有线圈产生自感电动势阻碍电流增加,可知c灯逐渐变亮,选项A错误;
B.开关S闭合电路稳定后,线圈的阻碍作用消失,则a、b、c三灯都亮,选项B错误;
CD.开关S断开后,原来通过a灯的电流立即消失,通过线圈产生自感电动势阻碍电流减小,则线圈所在支路的电流要通过a灯和c灯重新组成回路,则流过a灯的电流方向与原来相反,流过c灯的电流方向与原来相同,选项C正确,D错误。
故选C。
5. 如图甲所示,一金属圆环放在磁场中,磁场方向与金属圆环平面垂直,磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示,则在0~1 s与1~3 s的时间内( )
A. 金属圆环中感应电流的方向相同
B. 金属圆环中感应电流大小之比为1∶2
C. 通过金属圆环中某一截面电荷量之比为1∶1
D. 金属圆环中产生的焦耳热之比为1∶1
【答案】C
【解析】
【详解】A.0~1 s磁感应强度均匀增大,根据楞次定律和右手定则可知金属圆环中感应电流的方向为俯视逆时针方向,1~3 s的时间内磁感应强度均匀减小,根据楞次定律和右手定则可知金属圆环中感应电流的方向为俯视顺时针方向,故A错误;
B.金属环中的感应电流大小为
由图像可知
故B错误;
C.通过金属圆环中某一截面电荷量为
由图像可知
故C正确;
D.金属圆环中产生的焦耳热为
由图像可得
故D错误。
故选C。
6. 一矩形线圈在匀强磁场中转动时产生的电动势,下列说法正确的是( )
A. 该交流电的频率为 100Hz
B. 该交流电的电动势有效值为 100V
C. 该交流电的电动势有效值比交流电的小
D. t=0.1s时,穿过矩形线圈的磁通量最小
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题意可知,该交流电的角速度为:,解得该交流电的频率为
A错误;
B.由题意可知该交流电的电动势的最大值为:,由最大值与有效值的关系可得该交流电的电动势有效值为
B正确;
C.由于两交流电最大值相同,故有效值相同,C错误;
D.t=0.1s时,代入,可知此时感应电动势为0,则磁通量变化率最小,磁通量最大,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,两个很轻的铝环、,环闭合,环不闭合,、环都固定在一根可以绕点自由转动的水平细杆上,此时整个装置静止。下列选项正确的是( )
A. 条形磁铁极垂直环靠近,环将远离磁铁
B. 条形磁铁极垂直环远离,环将不动
C. 条形磁铁极垂直环靠近,环将靠近磁铁
D. 条形磁铁极垂直环远离b,环将远离磁铁
【答案】A
【解析】
【详解】AB.条形磁铁极垂直环靠近,穿过线圈a的磁通量增加,根据楞次定律“来拒去留”,则环将远离磁铁,同理,条形磁铁极垂直环远离,环将靠近磁铁,选项A正确,B错误;
CD.因圆环b不闭合,则无论条形磁铁极垂直环靠近还是远离b,环不会产生感应电流,环b都将不动,选项CD错误。
故选A。
8. 如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比,电流表和电压表均为理想电表,灯泡电阻,A、B两端输入正弦式交流电压的有效值。下列说法正确的是( )
A. 电压表V的读数为24V B. 电流表A1的读数为0.5A
C. 电流表A2的读数为2A D. 变压器输入功率为12W
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据电压与匝数成正比
解得
故A错误;
BC.根据欧姆定律得
根据电流与匝数成反比,得
解得
故B正确,C错误;
D.变压器输入功率为
故D错误。
故选B。
9. 尽管无线充电有一定的便利性,但目前还面临来自效率、散热,以及应用场景等方面的挑战:一是充电效率不高,无线充电的转换效率大多在上下;二是将手机拿开一定距离就无法充电。手机无线充电的原理如图所示,下列说法正确的是( )
A. 虽然漏磁严重,但送电线圈和受电线圈的电压比仍等于匝数比
B. 充电时将手机拿离充电基座,受电线圈和送电线圈的频率不再相等,造成无法充电
C. 无线充电能量转化率不高的主要原因是漏磁严重
D. 充电时将手机拿离充电基座,因受电线圈的电流频率过低,造成无法充电
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于漏磁,副线圈通过的磁通量小于原线圈通过的磁通量,副线圈的磁通量的变化率小于原线圈的磁通量的变化率,导致送电线圈和受电线圈的电压比仍大于匝数比,故A错误;
B.变压器改变电压与电流,不改变频率,可知,充电时将手机拿离充电基座,受电线圈和送电线圈的频率仍然相等,故B错误;
C.结合上述可知,由于漏磁导致送电线圈和受电线圈的电压比仍大于匝数比,即无线充电能量转化率不高的主要原因是漏磁严重,故C正确;
D.根据上述可知,充电时将手机拿离充电基座,受电线圈和送电线圈频率仍然相等,故D错误。
故选C。
10. 一个金属小圆环沿光滑绝缘的水平桌面向右运动,右侧有一垂直于纸面向里的足够大的匀强磁场,速度方向垂直于磁场方向,如图所示,小圆环飞离桌面后落到地板上,设飞行时间为,水平射程为,着地速度大小为。撤去磁场,其余的条件不变,小圆环飞行时间为,水平射程为,着地速度大小为,则下列选项中正确的是( )
A. B. C. D. ABC选项均错误
【答案】B
【解析】
【详解】AB.当桌面右边存在磁场时,金属小圆环在进入磁场过程中,切割磁感线产生感应电流,根据左手定则以及对称性可知,金属小圆环受到水平向左的安培力作用,竖直方向上的加速度等于重力加速度,下落高度相同,根据
可知撤去磁场,金属小圆环飞行的时间不变,即
金属小圆环在进入磁场过程中,金属小圆环水平方向上存在向左的加速度,水平方向做减速运动,金属小圆环进入磁场后,做匀速直线运动,则
故A错误,B正确;
CD.金属小圆环在进入磁场过程中,克服安培力做功,根据能量守恒有
撤去磁场,根据能量守恒有
则
故CD错误。
故选B。
11. 如图所示,空间有范围足够大的匀强磁场,一个带正电的小圆环套在一根竖直固定且足够长的绝缘细杆上。现使圆环以一定的初速度向上运动,经一段时间后圆环回到起始位置,已知杆与环间的动摩擦因数保持不变,圆环所带电荷量保持不变,空气阻力不计,对于圆环从开始运动到回到起始位置的过程,下面关于圆环的速度v、加速度a随时间t变化的图像、重力势能EP、机械能E随圆环离开出发点的高度h变化的图像,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.上升阶段,对圆环根据牛顿第二定律有
其中有
联立解得
故圆环在上升阶段做加速度逐渐减小的减速运动;在最高点时,圆环速度为零,此时加速度为
下降阶段,对圆环根据牛顿第二定律有
联立解得
可知下降阶段,圆环做加速度逐渐减小的加速运动,上升和下降时速度方向相反,加速度方向相同,AB错误;
C.以初位置为零重力势能面,可知圆环的重力势能为
可知图像为过原点的倾斜直线,C错误;
D.圆环运动过程中克服摩擦阻力做的功等于机械能的减少量,在上升阶段有
随着速度的减小,圆环受到的摩擦力逐渐减小,故图线的斜率在减小;下降阶段随着速度的增大,圆环受到的摩擦力逐渐增大,故图线的斜率在增大;由于受到摩擦力做负功,故回到初始位置时机械能小于开始时的机械能,D正确。
故选D。
二、非选择题:共5小题,计56分。其中第13-16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不给分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 如图为“探究电磁感应现象”的实验装置。
(1)将图中所缺的导线补接完整______;
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后可能出现的情况有:①将A线圈迅速插入B线圈时②A线圈插入B线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时。灵敏电流计指针将发生偏转的是______(选填“①”、“②”或“①②”)
(3)在实验时,如果B线圈两端不接任何元件,则B线圈电路中将______(不定项选择)
A.因电路不闭合,无电磁感应现象
B.有电磁感应现象,但无感应电流,只有感应电动势
C.不能用楞次定律判断感应电动势方向
D.可以用楞次定律判断感应电动势方向
(4)在完成实验后未断开开关,也未把A、B两螺线管和铁芯分开设置,在拆除电路时突然被电击了一下,则被电击原因是在拆除______(选填“A”或“B”)螺线管所在电路时发生了______(选填“自感”或“互感”)现象。
【答案】 ①. ②. ①②##②① ③. BD##DB ④. A ⑤. 自感
【解析】
【详解】(1)[1]A线圈与电源、开关、滑动变阻器串联,B线圈与电流计串联,用来检测B线圈中是否有感应电流,实物连接如图所示
(2)[2]如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,可知当B线圈中磁通量增大时,电流计指针向右偏,那么合上开关后可能出现的情况有:
①将A线圈迅速插入B线圈时,导致B线圈中磁通量增大,电流计指针向右偏;
②A线圈插入B线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,导致A线圈中电流减小,B线圈中磁通量减小,电流计向左偏,故灵敏电流计指针将发生偏转的是①②。
(3)[3]AB.在实验时,如果B线圈两端不接任何元件,则B线圈电路中仍有电磁感应现象,会产生感应电动势,但由于线圈没闭合,不会形成感应电流,A错误,B正确;
CD.仍能用楞次定律判断感应电动势方向,C错误,D正确。
故选BD。
(4)[4][5]在完成实验后未断开开关,也未把A、B两螺线管和铁芯分开设置,在拆除电路时突然被电击了一下,则被电击原因是在拆除A螺线管所在电路时,电流迅速减小,发生了自感现象。
13. 有一手摇发电机模型如图所示,在竖直平面内有一半径为r的圆盘,在圆盘的边沿通过一绝缘轻杆与水平面内的导体棒ab相连,导体棒放置在水平且平行放置的导轨MN、PQ上,圆心O与MN、PQ所在的水平面等高,导轨与导体棒始终接触良好,两导轨之间有一磁感应强度为B如图所示的匀强磁场,两导轨间距离为L并有一阻值为R的电阻,不计导体棒和导轨的电阻,圆盘以角速度顺时针匀速转动,求:
(1)试分析导体棒中产生的是交流电还是直流电;
(2)当轻杆的一端转至圆盘的最高点A位置时,此时导体棒ab产生的瞬时感应电动势的大小;
(3)当轻杆的一端转至圆盘的最高点A位置时开始计时,写出导体棒ab中电流的瞬时表达式(规定导体棒内a到b方向为正方向)。
【答案】(1)交流电,见解析;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)随着圆盘的转动,导体棒运动速度随时间变化的图像为余弦曲线,故导体棒中产生的是交流电。
(2)当轻杆的一端转至圆盘的最高点A位置时,导体棒ab的速度为
导体棒ab产生的瞬时感应电动势的大小为
(3)根据右手定则可知,当导体棒ab向右运动时,感应电流方向为a到b,即正方向,导体棒运动速度为
导体棒ab产生的感应电动势瞬时表达式为
导体棒ab中电流的瞬时表达式为
14. 如图所示,PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨,相距1m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=0.6kg,棒的中点用细绳经滑轮与物体相连,物体的质量M=0.8kg,棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5,匀强磁场的磁感应强度B=2T,方向竖直向下,导体棒静止在导轨上,g=10m/s2
(1)若ab棒与导轨之间刚好没有摩擦力,求ab棒内电流的大小和方向;
(2)若电流方向为,ab棒内通有5A的电流时,求ab棒所受摩擦力的大小和方向。
【答案】(1),电流方向为;(2),水平向右
【解析】
【详解】(1)若ab棒与导轨之间刚好没有摩擦力,根据平衡条件可得
解得ab棒内电流的大小为
根据左手定则,ab棒内电流方向为。
(2)最大静摩擦力为
若ab棒内通有5A的电流时,ab棒受到的安培力为
假设ab棒保持静止,ab棒所受摩擦力的大小为
故假设成立,ab棒所受摩擦力水平向右。
15. 如图所示,足够长的两光滑竖直金属导轨间距为,处在磁感应强度大小为、方向垂直导轨平面的匀强磁场中。匀质金属棒、均紧贴两导轨,质量均为,电阻均为,导轨电阻不计,重力加速度为。现用悬绳固定棒,由静止释放棒,当棒的速度大小为v时,求:
(1)cd棒两端的电压大小;
(2)cd棒的加速度大小;
(3)此过程流过cd棒的电荷量为q,求两导体棒产生的总热量。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)当棒的速度大小为v时,感应电动势为
电流为
cd棒两端的电压大小为
(2)根据牛顿第二定律
cd棒的加速度大小为
(3)此过程流过cd棒电荷量为
解得cd棒下落的距离为
整个过程,根据能量守恒有
解得两导体棒产生的总热量为
16. 平面内存在着变化电场和变化磁场,变化规律如图所示,磁感应强度的正方向为垂直纸面向里、电场强度的正方向为方向。时刻,一电荷量为、质量为的粒子从坐标原点以初速沿方向入射(不计粒子重力)。图中,图中。求:
(1)粒子在磁场中运动时轨道半径的大小;
(2)时刻粒子的坐标;
(3)时间段内粒子轨迹纵坐标的最大值。
【答案】(1);(2)(,);(3)
【解析】
【详解】(1)粒子在磁场中做圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则有
解得
(2)粒子在磁场中圆周运动的周期
在时间内,粒子所受合力为电场力,根据牛顿第二定律有
解得
粒子电场中做类平抛运动,则有
,
在时间内,粒子完成了一个完整的圆周运动,即时刻粒子的坐标为(,)。
(3)结合上述,作出粒子的运动轨迹,如图所示
根据轨迹图可知
,
时间段内粒子轨迹纵坐标的最大值
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$