精品解析：2024届福建省泉州市泉港区第二中学高三下学期第二次模拟考试物理试卷

泉港二中2024届高三第二次模拟考试物理试卷 一、单选题 1. 如图是学校举行的田径运动会上一跳高运动员过杆的情景。当跳高运动员从地面起跳到落地的过程中，下列说法正确的是（　　） A 运动员起跳时处于失重状态 B. 运动员过杆时处于超重状态 C. 起跳过程中地面对运动员向上的平均作用力大于他对地面的压力 D. 落地过程中地面对运动员向上的平均作用力大于他所受到的重力 2. 图甲是氢原子能级图，图乙中的、、、是氢原子从较高能级向能级跃迁时产生的在可见光区域的四条谱线，其中谱线是氢原子从能级向能级跃迁时产生的，则（　　） A. 图乙中的氢原子光谱是连续光谱 B. 四条谱线中对应的光子能量最大 C. 谱线对应的光子能量是3.02eV D. 谱线是氢原子从能级向能级跃迁时产生的 3. 甲车和乙车从同一位置出发，它们运动的速度v随时间t变化的图像分别为如图所示的直线甲和曲线乙，时，两图线刚好相切。有关两车在0~5s内的运动，下列说法正确的是（　　） A 甲车做直线运动，乙车做曲线运动 B. 时两车之间的距离为3m C. 时两车相遇 D. 两车之间的距离先增大后减小 4. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场B中，将一根水平放置的金属棒ab以某一水平速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域，不计空气阻力，下列关于金属棒在运动过程中的说法正确的是（　　） A. 机械能保持不变 B. 感应电动势越来越大 C. a点电势比b点电势高 D. 所受重力的功率保持不变 二、双选题 5. 如图所示，嫦娥五号、天问一号探测器分别在近月、近火星轨道运行。已知火星的质量为月球质量的9倍，火星的半径为月球半径的2倍。假设月球、火星可视为质量均匀分布的球体，忽略其自转影响，则下列说法正确的是（　　） A. 月球表面的重力加速度与火星表面的重力加速度之比为2：3 B. 月球的第一宇宙速度与火星的第一宇宙速度之比为 C. 嫦娥五号绕月球转动的周期与天间一号绕火星转动的周期之比为 D. 嫦娥五号绕月球转动轨道半径的三次方与周期的平方的比值与天问一号绕火星转动轨道半径的三次方与周期的平方的比值相等 6. 一带正电金属板和一带负电的放电极形成电场，电场线分布如图所示。一电子从M沿直线运动到N，以放电极为原点，以MN方向为正方向建立x轴。该过程中，电场强度大小E、电子的加速度大小a、电势、电势能随x变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 为了市民换乘地铁方便，厦门海沧区政府在地铁口和主要干道上投放了大量共享电动车。骑行者通过拧动手把来改变车速，手把内部结构如图甲所示，其截面如图乙所示。稍微拧动手把，霍尔元件保持不动，磁铁随手把转动，与霍尔元件间的相对位置发生改变，穿过霍尔元件的磁场强弱和霍尔电压UH大小随之变化。已知霍尔电压越大，电动车能达到的最大速度vm越大，霍尔元件工作时通有如图乙所示的电流I，载流子为电子，则（　　） A. 霍尔元件下表面电势高于上表面 B. 霍尔元件下表面电势低于上表面 C. 从图乙所示位置沿a方向稍微拧动手把，可以增大vm D. 其他条件不变，调大电流I，可以增大vm 8. 如图所示，带电圆环P套在足够长的、粗糙绝缘水平细杆上，空间中存在与水平杆成θ角斜向左上方的匀强电场，现给圆环P一向右初速度，使其在杆上与杆无挤压地滑行。当圆环P滑至A点时，在空间加上水平方向且垂直细杆的匀强磁场，并从此刻开始计时，时刻圆环P再次返回A点。选取水平向右为正方向，则运动过程圆环P受到的摩擦力f、速度v、加速度a、动能随时间t变化的图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 三、填空、实验题 9. 我国唐代对彩虹形成的原因已有记载，《礼记•月令•季春之月》中提到“日照雨滴则虹生”。一束太阳光射入球形雨滴形成彩虹的光路如图所示，则光线a的频率_________（选填“大于”“等于”或“小于”）光线b的频率，已知太阳光射入雨滴时入射角θ=53°，光线b偏折角β=16°，光线b在雨滴中的折射率等于_________（结果保留两位有效数字，sin53°≈0.8，sin16°≈0.3，sin37°≈0.6）。 10. 如图甲，一定质量理想气体经历了两个等温和两个等容过程。气体经历C→D的过程中，气体分子单位时间内对器壁单位面积撞击的次数______（填“增加”“减少”或“不变”），状态B和状态C的气体分子热运动速率的统计分布图像如图乙中两条曲线，则状态C对应______（选填“①”或“②”）曲线，气体完成一次循环对外界做______（选填“正功”“负功”或“不做功”）。 11. 一简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成，如图所示。在一次地震中，地震波中的横波和纵波传播速率分别为3.4km/s和6.8km/s，震源在地震仪下方，观察到两振子开始振动的时间相差5s，则_________（选填“P”或“H”）振子先开始振动，震源距地震仪距离为________km。 12. 某物理兴趣小组利用传感器探究：向心力大小F与半径r、线速度v、质量m的关系，实验装置如图甲所示。滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，光电门可以记录遮光片的遮光时间。 （1）用游标卡尺测得遮光片的宽度d如图乙所示，则__________mm； （2）若某次实验中测得遮光片经过光电门的遮光时间为，则滑块的线速度表达式为__________（用、d表示）； （3）以F为纵坐标、为横坐标建立坐标系，描出多组数据点，作出如图丙所示图像，图线斜率为k，测得滑块的质量为m，则滑块转动半径为__________（用k、m、d表示）。 13. 小强同学在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中使用的可拆式变压器如图甲所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 （1）除图甲中的器材外，下列器材中还需要的是__________（填仪器前的字母）； A. 干电池 B. 磁铁 C 低压交流电源 D. 多用电表 E. 直流电压表 F 直流电流表 （2）变压器铁芯的结构和材料是 ； A. 整块不锈钢铁芯 B. 整块硅钢铁芯 C. 绝缘的硅钢片叠成 （3）如图乙所示，操作过程中横铁芯没有与竖直铁芯对齐，原线圈输入电压为U1=4V，匝数为n1=200匝，改变副线圈匝数n2，测量副线圈两端的电压U2，得到U2-n2图像如图丙所示，则可能正确的是图线_________（选填“a”“b”或“c”）。 四、解答题 14. 2024年4月20日世界田联钻石赛在厦门白鹭体育馆举行，世界名将杜普兰蒂斯以6米24的成绩刷新了自己的撑杆跳世界记录。如图所示，某次训练时，运动员持杆从静止开始加速助跑，助跑距离为45m，速度达到9m/s，接着撑杆起跳，重心升高5m时到达最高点且速度为零。过杆后，运动员做自由落体运动，重心下降5m时身体接触软垫，从接触软垫到速度减至零的时间为0.5s。已知运动员的质量为80kg，助跑阶段可视为匀加速直线运动，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，求： （1）运动员助跑阶段的加速度大小a； （2）从撑杆起跳到最高点的过程中，运动员机械能的变化量； （3）从接触软垫到速度减为零过程中，软垫对运动员作用力的冲量大小I。 15. 如图所示，空间存在足够大的水平方向匀强电场E。光滑绝缘水平面上O点有一质量为，带电量为的小物块A，水平面上P点有质量为，不带电的小物块B。开始时B静止在P点，A以的速度向右运动，到达M点时速度为，再运动到P点与B发生正碰并立即粘在一起（碰撞经历时间极短），运动到N点时速度恰好为零。已知。求： （1）匀强电场电场强度大小E； （2）A物块从O到N经历的时间t； （3）A、B两物块在碰撞过程损失的机械能。 16. 亥姆霍兹线圈是一对平行的完全相同的圆形线圈。如图所示，两线圈通入方向相同的恒定电流，线圈间形成平行于中心轴线O1O2的匀强磁场。沿O1O2建立x轴，一圆形探测屏垂直于x轴放置，其圆心位于x轴上的P点。在线圈间加上平行于x轴的匀强电场，粒子源从x轴上的O点以垂直于x轴的方向持续发射初速度大小为v0的粒子。已知粒子质量为m，电荷量为q（q>0），电场强度大小为E，磁感应强度大小为B，电场和磁场均沿x轴正方向，探测屏半径为R，不计粒子重力和粒子间相互作用。 （1）若未加电场，求粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径r； （2）若线圈中不通电，粒子恰好打在探测屏边缘，求探测屏中心与粒子源间的距离d1； （3）若要使粒子恰好打在探测屏的中心，求探测屏中心与粒子源间的最小距离d2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 泉港二中2024届高三第二次模拟考试物理试卷 一、单选题 1. 如图是学校举行田径运动会上一跳高运动员过杆的情景。当跳高运动员从地面起跳到落地的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 运动员起跳时处于失重状态 B. 运动员过杆时处于超重状态 C. 起跳过程中地面对运动员向上的平均作用力大于他对地面的压力 D. 落地过程中地面对运动员向上的平均作用力大于他所受到的重力 【答案】D 【解析】 【详解】A．运动员起跳时，加速度向上，处于超重状态，故A错误； B．运动员过杆时，受重力作用，加速度向下，处于失重状态，故B错误； C．由牛顿第三定律可知起跳过程中地面对运动员向上的平均作用力等于他对地面的压力，故C错误； D．由动量定理可知 落地过程中地面对运动员向上的平均作用力大于他所受到的重力，故D正确。 故选D。 2. 图甲是氢原子能级图，图乙中的、、、是氢原子从较高能级向能级跃迁时产生的在可见光区域的四条谱线，其中谱线是氢原子从能级向能级跃迁时产生的，则（　　） A. 图乙中的氢原子光谱是连续光谱 B. 四条谱线中对应的光子能量最大 C. 谱线对应的光子能量是3.02eV D. 谱线是氢原子从能级向能级跃迁时产生的 【答案】C 【解析】 【详解】A．图乙中的氢原子光谱是线状谱，故A错误； B．光子能量为 可知波长越长，光子能量越小，故四条谱线中对应的光子能量最小，故B错误； C．谱线对应的光子能量是 故C正确； D．根据光子能量 可知谱线是氢原子从能级向能级跃迁时产生的，故D错误。 故选C。 3. 甲车和乙车从同一位置出发，它们运动的速度v随时间t变化的图像分别为如图所示的直线甲和曲线乙，时，两图线刚好相切。有关两车在0~5s内的运动，下列说法正确的是（　　） A. 甲车做直线运动，乙车做曲线运动 B. 时两车之间的距离为3m C. 时两车相遇 D. 两车之间的距离先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．图像描述的都是直线运动，甲车做匀加速直线运动，乙车做变加速直线运动，故A错误； B．图像的斜率表示加速度 时甲车的位移 由于甲车和乙车从同一位置出发，所以时两车之间的距离为3m，故B正确； C．图像下与坐标轴围成的面积表示位移，时甲车的位移大，甲车在乙车前面，故C错误； D．乙车的速度一直不大于甲车的速度，两车之间的距离一直增大，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场B中，将一根水平放置的金属棒ab以某一水平速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域，不计空气阻力，下列关于金属棒在运动过程中的说法正确的是（　　） A. 机械能保持不变 B. 感应电动势越来越大 C. a点电势比b点电势高 D. 所受重力的功率保持不变 【答案】A 【解析】 【详解】A．金属棒做平抛运动中，只有重力做功，因此机械能保持不变，A正确； B．金属棒做平抛运动中，水平方向的分速度不变，因而金属棒在垂直切割磁感线的速度不变，由电磁感应定律公式可得 可知，金属棒产生的感应电动势大小保持不变，B错误； C．由右手定则可知，金属棒ab切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，因此b点电势高，即a点电势比b点电势低，C错误； D．金属棒做平抛运动中，速度逐渐增大，由功率公式可得 可知所受重力的功率逐渐增大，D错误。 故选A。 二、双选题 5. 如图所示，嫦娥五号、天问一号探测器分别在近月、近火星轨道运行。已知火星的质量为月球质量的9倍，火星的半径为月球半径的2倍。假设月球、火星可视为质量均匀分布的球体，忽略其自转影响，则下列说法正确的是（　　） A. 月球表面的重力加速度与火星表面的重力加速度之比为2：3 B. 月球的第一宇宙速度与火星的第一宇宙速度之比为 C. 嫦娥五号绕月球转动的周期与天间一号绕火星转动的周期之比为 D. 嫦娥五号绕月球转动轨道半径的三次方与周期的平方的比值与天问一号绕火星转动轨道半径的三次方与周期的平方的比值相等 【答案】BC 【解析】 【详解】A．在月球表面 解得 同理，可得 所以 A错误； B．在星球表面，可以认为重力为其圆周运动提供向心力，故有 解得 同理可得 所以 B正确； C．根据周期公式可知 C正确 D．开普勒第三定律是对于同一中心天体而言，嫦娥五号与天问一号圆周运动的中心天体不同，D错误。 故选BC。 6. 一带正电的金属板和一带负电的放电极形成电场，电场线分布如图所示。一电子从M沿直线运动到N，以放电极为原点，以MN方向为正方向建立x轴。该过程中，电场强度大小E、电子的加速度大小a、电势、电势能随x变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由题知该电场为非匀强电场，电子从M沿直线运动到N，电场线疏密程度非均匀变化，可知题中电场强度随位移非线性变化，电场强度随位移在逐渐减小，A错误； B．电场强度随位移在逐渐减小，粒子所受电场力在逐渐减小，故粒子的加速度在逐渐减小，B正确； C．电子逆着电场线运动，电势随位移在逐渐增大，C错误； D．电子逆着电场线运动，电场力做正功，电势能随位移在逐渐减小，由于电场力减小，图像斜率减小，D正确； 故选BD。 7. 为了市民换乘地铁方便，厦门海沧区政府在地铁口和主要干道上投放了大量共享电动车。骑行者通过拧动手把来改变车速，手把内部结构如图甲所示，其截面如图乙所示。稍微拧动手把，霍尔元件保持不动，磁铁随手把转动，与霍尔元件间的相对位置发生改变，穿过霍尔元件的磁场强弱和霍尔电压UH大小随之变化。已知霍尔电压越大，电动车能达到的最大速度vm越大，霍尔元件工作时通有如图乙所示的电流I，载流子为电子，则（　　） A 霍尔元件下表面电势高于上表面 B. 霍尔元件下表面电势低于上表面 C. 从图乙所示位置沿a方向稍微拧动手把，可以增大vm D. 其他条件不变，调大电流I，可以增大vm 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．霍尔元件工作时载流子为电子，由左手定则可知电子所受洛伦兹力指向上表面，所以霍尔元件下表面电势高于上表面。故A正确；B错误； C．设霍尔元件上、下表面的距离为d，可得 解得 依题意 从图乙所示位置沿a方向稍微拧动手把，则穿过霍尔元件的磁场变弱，vm减小。故C错误； D．根据 联立，解得 可知其他条件不变，调大电流I，则增大，可以增大vm。故D正确。 故选AD。 8. 如图所示，带电圆环P套在足够长的、粗糙绝缘水平细杆上，空间中存在与水平杆成θ角斜向左上方的匀强电场，现给圆环P一向右初速度，使其在杆上与杆无挤压地滑行。当圆环P滑至A点时，在空间加上水平方向且垂直细杆的匀强磁场，并从此刻开始计时，时刻圆环P再次返回A点。选取水平向右为正方向，则运动过程圆环P受到的摩擦力f、速度v、加速度a、动能随时间t变化的图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】C．在匀强电场中，圆环在杆上与杆无挤压地滑行，则 故加上磁场后，速度为时，圆环与杆间的压力为 圆环向右运动过程中，根据牛顿第二定律 且 加速度为 圆环向右运动的过程中，圆环速度减小，向左的加速度逐渐减小，圆环向左运动的过程中，根据牛顿第二定律 加速度为 圆环向左运动过程中，圆环速度增大，向左的加速度逐渐减小，故整个运动过程，加速度一直向左且逐渐减小，故图C不符合要求； B．由于圆环P从A点出发再返回A点，克服摩擦力做功，返回A点时的速度小于从A点出发时的速度，根据图像的斜率表示加速度，可知速度v随时间t变化的图像如图B所示，故图B符合要求； A．返回A点时圆环受到的摩擦力应小于从A点出发时圆环受到的摩擦力，故图A不符合要求； D．根据 可知动能随时间t变化的图像如图D所示，故图D符合要求。 故选BD。 三、填空、实验题 9. 我国唐代对彩虹形成的原因已有记载，《礼记•月令•季春之月》中提到“日照雨滴则虹生”。一束太阳光射入球形雨滴形成彩虹的光路如图所示，则光线a的频率_________（选填“大于”“等于”或“小于”）光线b的频率，已知太阳光射入雨滴时入射角θ=53°，光线b偏折角β=16°，光线b在雨滴中的折射率等于_________（结果保留两位有效数字，sin53°≈0.8，sin16°≈0.3，sin37°≈0.6）。 【答案】 ①. 大于 ②. 1.3 【解析】 【详解】[1]由图可知，一束太阳光射入球形雨滴，入射角相同，光线a的折射角较小，根据折射定律可知光线a的折射率较大，故光线a的频率大于光线b的频率。 [2]根据折射定律，光线b在雨滴中的折射率为 10. 如图甲，一定质量理想气体经历了两个等温和两个等容过程。气体经历C→D的过程中，气体分子单位时间内对器壁单位面积撞击的次数______（填“增加”“减少”或“不变”），状态B和状态C的气体分子热运动速率的统计分布图像如图乙中两条曲线，则状态C对应______（选填“①”或“②”）曲线，气体完成一次循环对外界做______（选填“正功”“负功”或“不做功”）。 【答案】 ①. 减小 ②. ② ③. 正功 【解析】 【详解】[1]根据影响密闭气体压强微观原因：单位时间内气体分子对器壁单位面积撞击的次数和每次撞击的平均作用力；由图像可知C→D的过程属于等温变化，温度不变，每次撞击的平均作用力不变，又因为该过程压强减小，所以气体分子单位时间内对器壁单位面积撞击的次数减小； [2]B→C过程属于等容变化，根据查理定律 可得TB<TC，而温度又是分子平均动能的标志，由图像可看出，图线②表示速率较大的分子数目多，也就是分子平均动能较大，所以图线②对应状态C； [3]根据p-V图线与横坐标所围成的面积表示做功可知A→B→C的过程气体体积变小，外界对气体做正功为折线ABC与横轴所围成的面积；C→D→A的过程气体体积变大，气体对外界做功为折线CDA与横轴所围成的面积；根据面积大小关系可知气体完成一次循环对外界做正功。 11. 一简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成，如图所示。在一次地震中，地震波中的横波和纵波传播速率分别为3.4km/s和6.8km/s，震源在地震仪下方，观察到两振子开始振动的时间相差5s，则_________（选填“P”或“H”）振子先开始振动，震源距地震仪距离为________km。 【答案】 ①. P ②. 34 【解析】 【详解】[1]纵波的速度快，纵波先到，所以P先开始振动，故填P； [2]根据 解得 故填34。 12. 某物理兴趣小组利用传感器探究：向心力大小F与半径r、线速度v、质量m的关系，实验装置如图甲所示。滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，光电门可以记录遮光片的遮光时间。 （1）用游标卡尺测得遮光片的宽度d如图乙所示，则__________mm； （2）若某次实验中测得遮光片经过光电门的遮光时间为，则滑块的线速度表达式为__________（用、d表示）； （3）以F为纵坐标、为横坐标建立坐标系，描出多组数据点，作出如图丙所示图像，图线斜率为k，测得滑块的质量为m，则滑块转动半径为__________（用k、m、d表示）。 【答案】（1）9.60 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图乙读得 【小问2详解】 根据光电门工作原理，有滑块的线速度 【小问3详解】 对滑块，由牛顿第二定律有 把（2）中式子代入上式有 可见图线斜率为 得 13. 小强同学在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中使用的可拆式变压器如图甲所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 （1）除图甲中的器材外，下列器材中还需要的是__________（填仪器前的字母）； A. 干电池 B. 磁铁 C. 低压交流电源 D. 多用电表 E. 直流电压表 F. 直流电流表 （2）变压器铁芯的结构和材料是 ； A. 整块不锈钢铁芯 B. 整块硅钢铁芯 C. 绝缘的硅钢片叠成 （3）如图乙所示，操作过程中横铁芯没有与竖直铁芯对齐，原线圈输入电压为U1=4V，匝数为n1=200匝，改变副线圈匝数n2，测量副线圈两端的电压U2，得到U2-n2图像如图丙所示，则可能正确的是图线_________（选填“a”“b”或“c”）。 【答案】（1）CD （2）C （3）c 【解析】 【小问1详解】 在 探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，使用的是低压交流电源，所以不需要干电池，磁场是利用了电流的磁效应，所以也不需要条形磁铁，测量线圈两端的电压需要使用多用电表的交流电压挡，不需要直流电压表和直流电流表。故选CD。 【小问2详解】 变压器铁芯的结构和材料是绝缘的硅钢片叠成，故选C。 【小问3详解】 操作过程中横铁芯没有与竖直铁芯对齐，则可能导致漏磁，使得输出电压偏小，则有 则可能正确的是图线只有c，故选c。 四、解答题 14. 2024年4月20日世界田联钻石赛在厦门白鹭体育馆举行，世界名将杜普兰蒂斯以6米24的成绩刷新了自己的撑杆跳世界记录。如图所示，某次训练时，运动员持杆从静止开始加速助跑，助跑距离为45m，速度达到9m/s，接着撑杆起跳，重心升高5m时到达最高点且速度为零。过杆后，运动员做自由落体运动，重心下降5m时身体接触软垫，从接触软垫到速度减至零的时间为0.5s。已知运动员的质量为80kg，助跑阶段可视为匀加速直线运动，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，求： （1）运动员助跑阶段的加速度大小a； （2）从撑杆起跳到最高点的过程中，运动员机械能的变化量； （3）从接触软垫到速度减为零过程中，软垫对运动员作用力的冲量大小I。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）助跑过程，根据位移与速度的关系式有 解得 （2）取刚要起跳时重力势能为零，则起跳时的动能与最高点的重力势能分别为 ， 则运动员机械能的变化量为 （3）由最高点落到软垫过程，根据移与速度的关系式有 取竖直向上正方向，接触软垫到速度为零过程，由动量定理得 解得 15. 如图所示，空间存在足够大的水平方向匀强电场E。光滑绝缘水平面上O点有一质量为，带电量为的小物块A，水平面上P点有质量为，不带电的小物块B。开始时B静止在P点，A以的速度向右运动，到达M点时速度为，再运动到P点与B发生正碰并立即粘在一起（碰撞经历时间极短），运动到N点时速度恰好为零。已知。求： （1）匀强电场电场强度大小E； （2）A物块从O到N经历的时间t； （3）A、B两物块在碰撞过程损失的机械能。 【答案】（1）105N/C；（2）4s；（3）2J 【解析】 【详解】（1）从O到M由动能定理 解得 （2）从O到M的时间 设MP=x，则从M到P点 碰撞过程动量守恒 碰后 其中 联立解得 则从M到P的时间 碰后运动的时间 则A物块从O到N经历的时间 （3）A、B两物块在碰撞过程损失的机械能 16. 亥姆霍兹线圈是一对平行的完全相同的圆形线圈。如图所示，两线圈通入方向相同的恒定电流，线圈间形成平行于中心轴线O1O2的匀强磁场。沿O1O2建立x轴，一圆形探测屏垂直于x轴放置，其圆心位于x轴上的P点。在线圈间加上平行于x轴的匀强电场，粒子源从x轴上的O点以垂直于x轴的方向持续发射初速度大小为v0的粒子。已知粒子质量为m，电荷量为q（q>0），电场强度大小为E，磁感应强度大小为B，电场和磁场均沿x轴正方向，探测屏半径为R，不计粒子重力和粒子间相互作用。 （1）若未加电场，求粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径r； （2）若线圈中不通电，粒子恰好打在探测屏边缘，求探测屏中心与粒子源间的距离d1； （3）若要使粒子恰好打在探测屏的中心，求探测屏中心与粒子源间的最小距离d2。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力可得 解得轨道半径为 （2）粒子在电场中做类平抛运动，沿x轴方向有 ， 垂直于x轴方向有 联立解得 （3）粒子回到x轴最短时间为 沿x轴方向 ， 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$