精品解析：福建省华安县第一中学2023-2024学年高二下学期5月月考物理试题

华安一中2023-2024学年下学期第二次月考 高二物理试卷 一、单选题（每小题 4分，共16分） 1. 下列有关光学现象的说法正确的是（　　） A. 光的偏振说明光是一种纵波 B. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象 C. 用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象 D. 光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的折射原理 2. 如图所示，MN表示一块非常薄的金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并垂直穿过薄金属板，粒子的能量逐渐减小（带电荷量不变）虚线表示其运动轨迹，由图可知粒子说法错误的是（　　） A. 带负电荷 B. 沿方向运动 C. 穿越金属板后，轨迹半径变大 D. 穿越金属板后，所受洛伦兹力变小 3. 为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是（　　） A B. C. D. 4. 如图甲所示，a、b两束激光分别通过同一套双缝干涉装置，它们的第5条亮条纹分别在屏上的Pa点和Pb点；如图乙所示，由a、b两束微光组成的复合光通过三棱镜后形成I、II两条光线，则下列说法中正确的是（  ） A. a激光的波长较长 B. 光线II是b激光的传播光路 C. b激光在三棱镜中传播时间较短 D. 激光a与b分别以相同入射角照射到某一界面，只有一种单色光发生了全反射，则该单色光一定是b光 二、双项选择题（每题6分，全对得6分，选对但不全得3分，选错得0分，共24分） 5. 对下列所示的图片、示意图或实验装置图，说法正确的是（ ） A. 甲图是单色光通过双缝后得到的干涉条纹 B. 乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度 C. 丙图是用自然光照射前后两个竖直放置的偏振片（透振方向如箭头所示），若只旋转其中一个偏振片，光屏上的亮度不变 D. 丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在铁丝圈内的肥皂膜上，出现水平干涉条纹 6. 在如图所示的电路中，A1和A2是两个相同的灯泡。理想线圈L的自感系数足够大，电阻可以忽略不计，下列说法正确的是（　　） A 闭合开关S时，A2先亮，A1逐渐变亮 B. 闭合开关S时，A1和A2同时亮 C 断开开关S时，A2闪亮一下再熄灭 D. 断开开关S时，流过A2的电流方向向右 7. 矩形线框abcd固定放在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的图像如图甲所示。设t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，图乙中i表示线圈中感应电流（规定电流沿顺时针方向为正），F表示线框ab边所受的安培力（规定ab边所受的安培力方向向左为正），则下列图像中可能正确的是（　　） A. B. C D. 8. 磁流体发电原理如图所示，将一束速度为v的等离子体垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，在宽为a、长为b、间距为d的两平行金属板间产生电动势。将其上下极板与阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器相连，间距为L的电容器极板间有一带电微粒处于静止状态，不计其它电阻，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 平行金属板上极板比下极板电势低 B. 磁流体发电机的电动势为BLv C. 电容器所带电荷量为CBav D. 微粒的比荷 三、填空题（每空2分共24分） 9. 如图所示，金属棒两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中。棒中通以由向的电流，平衡时两悬线与竖直方向的夹角均为。如果只将通过棒中的电流变大，则将________；如果只将金属棒质量变大，则将________。（均选填“变大”、“变小”或“不变”） 10. 一圆盘发电机的结构如图所示。铜盘安装在水平的铜轴上，整个铜盘处于垂直于盘面的匀强磁场中，两块铜片、分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为，匀强磁场的磁感应强度为，回路的总电阻为，从左向右看，铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动。则点电势_______点电势（选填“>”、“<”或“=”）；回路中感应电流的大小为______。 11. 甲、乙、丙三位同学利用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。 （1）如图a，甲同学在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转，（下列操作中同样能使指针向右偏转的有__________。 A．闭合开关 B．开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动 C．开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出 D．开关闭合时将A线圈倒置再重新插入B线圈中 （2）如图b，乙同学将条形磁铁从B线圈上方由静止释放，使其笔直落入B线圈中，多次改变释放高度，发现释放高度越高，灵敏电流计指针偏转过的角度越大。该现象说明了线圈中_________（选填“磁通量”“磁通量变化量”，“磁通量变化率”）越大，产生的感应电流越大。 （3）丙同学设计了如图c所示的装置来判断感应电流的方向。他先使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认，某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明此时黑表笔接触的是二极管的__________（选填“正极”或“负极”）。实验操作时将磁铁插入线圈时，只有灯__________（选填“C”或“D”）短暂亮起。 12. （1）在用插针法测定玻璃折射率的实验中，第一组两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但第四个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图（a）所示。计算折射率时，用点___________得到的值较小，用点___________得到的值是合理的。（均选填“d”或“e”） （2）第二组同学所用玻璃砖的入射面AB和出射面CD不平行，得到的光路图如图（b）所示。则： ①出射光线与入射光线___________。（选填“平行”或“不平行”）。 ②以入射点O为圆心，以R=5cm长度为半径画圆，与入射线PO交于M点，与折射线OQ交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，量得MN=1.68cm，EF=1.12cm，则该玻璃砖的折射率n=__________。 四、解答题（10+12+14=36分，请在答题卡上作答，方能得分。） 13. 如图甲所示，水平放置的线圈匝数n＝200匝，电阻r＝2 Ω，线圈与阻值R＝8 Ω的电阻相连。在线圈的中心有一个面积S=0.3m2的有界匀强磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化，规定垂直纸面向里的磁感应强度方向为正方向。试求： （1）通过电阻R的电流方向； （2）前0.2s内线圈磁通量的变化量； （3）电压表的示数。 14. 如图所示，MN、PQ为间距L＝0.5m够长的平行导轨，。导轨平面与水平面间的夹角，NQ间连接有一个R＝4Ω的电阻，有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B＝1T将一根质量为m＝0.05kg、电阻r＝1Ω金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，两根导轨的电阻均不计，现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数，当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd距离NQ为s＝4.5m。（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求： （1）金属棒达到的稳定速度； （2）金属棒从开始下滑至cd处过程中电阻R产生的焦耳热。 15. 如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器（1/4圆弧）和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经水平的加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直水平边界PQ进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点。不计粒子重力。则： （1）极板M和极板N哪个极板的电势高？ （2）极板M、N间的电压U多大？ （3）粒子从进入静电分析器开始到打到胶片上Q点所经历的时间？ （4）P、Q两点间的距离s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 华安一中2023-2024学年下学期第二次月考 高二物理试卷 一、单选题（每小题 4分，共16分） 1. 下列有关光学现象的说法正确的是（　　） A. 光的偏振说明光是一种纵波 B. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象 C. 用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象 D. 光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的折射原理 【答案】B 【解析】 【详解】A．光的偏振说明光是一种横波，故A错误； B．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，故B正确； C．用三棱镜观察白光看到彩色图样是利用光的色散现象，故C错误； D．光导纤维传输信号及医用纤维式内窥镜都是利用光的全反射现象，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，MN表示一块非常薄的金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并垂直穿过薄金属板，粒子的能量逐渐减小（带电荷量不变）虚线表示其运动轨迹，由图可知粒子说法错误的是（　　） A. 带负电荷 B. 沿方向运动 C. 穿越金属板后，轨迹半径变大 D. 穿越金属板后，所受洛伦兹力变小 【答案】C 【解析】 【详解】B．带电粒子穿过金属板后速度减小，由 可得 可知轨迹半径应减小，故可知粒子运动方向是edcba，B正确，不符合题意； A．粒子所受的洛伦兹力均指向圆心，在e点洛伦兹力向右，则由左手定则可知，粒子应带负电，A正确，不符合题意； C．由上述分析可知穿越金属板后，轨迹半径变小，C错误，符合题意； D．穿过金属板后速度减小，根据 可知，洛伦兹力减小，D正确，不符合题意。 故选C。 3. 为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】该装置的原理是利用电磁阻尼。薄板出现扰动时，穿过薄板表面的磁通量如果发生变化，就会产生感应电流，薄板就会受到安培力作用，安培力总是阻碍导体相对磁场的运动，从而使薄板尽快停下来。 A．薄板上、下、左、右运动时，磁通量都会发生变化，所以都会产生感应电流，所以都会受到安培力作用而很快停下来，故A正确； B．薄板只有向左运动时，磁通量才会发生变化，才会产生感应电流，进而受到安培力作用而很快停下来，而向上、向下和向右运动时，则不会产生感应电流，故B错误； C．板只有向左运动较大距离时，磁通量才会发生变化，才会产生感应电流，进而受到安培力作用而很快停下来，而向上向下和向右运动时，则不会产生感应电流，故C错误； D．薄板只有向左、向右运动时，磁通量才会发生变化，才会产生感应电流，进而受到安培力作用而很快停下来，而向上、向下运动时，则不会产生感应电流，故D错误。 故选A。 4. 如图甲所示，a、b两束激光分别通过同一套双缝干涉装置，它们的第5条亮条纹分别在屏上的Pa点和Pb点；如图乙所示，由a、b两束微光组成的复合光通过三棱镜后形成I、II两条光线，则下列说法中正确的是（  ） A. a激光的波长较长 B. 光线II是b激光的传播光路 C. b激光在三棱镜中传播时间较短 D. 激光a与b分别以相同入射角照射到某一界面，只有一种单色光发生了全反射，则该单色光一定是b光 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 可知b激光的条纹间距较大，可知波长较长，故A错误； B．b激光的频率较小，则三棱镜对b激光的折射率较小，光线II是a激光的传播光路，故B错误； C．根据 可知b激光在三棱镜中传播速度较大，由图可知b激光的路程较小，由 可知，激光传播时间较短，故C正确； D．由图可知，a光的折射率大于b光的折射率，由 可知a光临界角较小，则更容易发生全反射，所以若a、b两单色光以相同入射角照射到某一界面，只有一种单色光发生了全反射，则该单色光一定是a光，故D错误。 故选C 二、双项选择题（每题6分，全对得6分，选对但不全得3分，选错得0分，共24分） 5. 对下列所示的图片、示意图或实验装置图，说法正确的是（ ） A. 甲图是单色光通过双缝后得到的干涉条纹 B. 乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度 C. 丙图是用自然光照射前后两个竖直放置的偏振片（透振方向如箭头所示），若只旋转其中一个偏振片，光屏上的亮度不变 D. 丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在铁丝圈内的肥皂膜上，出现水平干涉条纹 【答案】BD 【解析】 【详解】A．甲图图样中平行不等距，则该图样是单色光的衍射图样，选项A错误； B．乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度，选项B正确； C．自然光通过偏振片后形成偏振光，因两个偏振片的透振方向相互垂直，所以没有光射到光屏上，光屏发黑，若只旋转其中一个偏振片，透振方向不再垂直，则光屏上的亮度将变大，选项C错误； D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，附有肥皂膜的铁丝圈上同一高度处肥皂膜厚度相同，在肥皂膜上出现水平干涉条纹，选项D正确。 故选BD。 6. 在如图所示的电路中，A1和A2是两个相同的灯泡。理想线圈L的自感系数足够大，电阻可以忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S时，A2先亮，A1逐渐变亮 B. 闭合开关S时，A1和A2同时亮 C. 断开开关S时，A2闪亮一下再熄灭 D. 断开开关S时，流过A2的电流方向向右 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．当开关S闭合时，灯A2立即发光。电流通过线圈，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反，阻碍电流的增大，电路的电流只能逐渐增大，所以A1逐渐亮起来，所以A2比A1先亮，由于线圈直流电阻忽略不计，当电流逐渐稳定时，线圈不产生感应电动势，两灯电流相等，亮度相同，故A正确，B错误； CD．稳定后，当开关S断开后，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源，与灯泡A1和A2串联，两灯电流相同，都过一会儿熄灭，灯A2不会闪亮，流过A2的电流方向向右，故C错误，D正确。 故选AD。 7. 矩形线框abcd固定放在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的图像如图甲所示。设t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，图乙中i表示线圈中感应电流（规定电流沿顺时针方向为正），F表示线框ab边所受的安培力（规定ab边所受的安培力方向向左为正），则下列图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】AB．在0-2s内，磁感应强度均匀变化，线框的磁通量均匀变化，产生恒定电流；磁场方向先向里后向外，磁通量先减小后增大，由楞次定律可知，感应电流方向为顺时针方向，电流为负值；根据法拉第电磁感应定律得 感应电流 此段时间内一定，则可知感应电流也一定，同理得知，在2s - 4s内，感应电流方向逆时针方向，电流为正值，所以感应电流也一定，故A正确B错误； CD．在0-2s内，线框边所受的安培力的大小为 一定，F与B成正比，而由楞次定律判断可知，安培力方向先向左后向右，即先为正值后为负值.同理得知，在2s-4s内，F与B成正比，安培力方向先向左后右，即先为正值后为负值，与0-2s内情况相同，故C正确，D错误。 故选AC。 8. 磁流体发电的原理如图所示，将一束速度为v的等离子体垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，在宽为a、长为b、间距为d的两平行金属板间产生电动势。将其上下极板与阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器相连，间距为L的电容器极板间有一带电微粒处于静止状态，不计其它电阻，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 平行金属板上极板比下极板电势低 B. 磁流体发电机的电动势为BLv C. 电容器所带电荷量为CBav D. 微粒的比荷 【答案】AD 【解析】 【详解】A．将一束速度为的等离子体垂直于磁场方向喷入磁感应强度为的匀强磁场中，由左手定则可以判断正电荷受到的洛伦兹力向下，所以正电荷聚集到下极板，负电荷受到的洛伦兹力向上，负电荷聚集到上极板，故平行金属板上极板比下极板电势低，故A正确； B．根据 可得磁流体发电机的电动势为 故B错误； C．电容器两端的电势差等于电源电动势，根据 联立可得电容器所带电荷量为 故C错误； D．由于带电微粒处于静止状态，由平衡条件可得 联立方可得微粒的比荷为 故D正确。 故选AD。 三、填空题（每空2分共24分） 9. 如图所示，金属棒两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中。棒中通以由向的电流，平衡时两悬线与竖直方向的夹角均为。如果只将通过棒中的电流变大，则将________；如果只将金属棒质量变大，则将________。（均选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】 ①. 变大 ②. 变小 【解析】 【详解】[1][2]以导体棒为对象，其受力如图所示 根据受力平衡可得 如果只将通过棒中的电流变大，则变大，将变大； 如果只将金属棒质量变大，则变小，将变小。 10. 一圆盘发电机的结构如图所示。铜盘安装在水平的铜轴上，整个铜盘处于垂直于盘面的匀强磁场中，两块铜片、分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为，匀强磁场的磁感应强度为，回路的总电阻为，从左向右看，铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动。则点电势_______点电势（选填“>”、“<”或“=”）；回路中感应电流的大小为______。 【答案】 ①. < ②. 【解析】 【详解】[1]根据右手定则可知，电流方向由点沿圆盘径向流向点，由于该部分相当于电源内部，则点电势低于点电势； [2]铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动，产生的电动势为 则回路中感应电流的大小为 11. 甲、乙、丙三位同学利用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。 （1）如图a，甲同学在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转，（下列操作中同样能使指针向右偏转的有__________。 A．闭合开关 B．开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动 C．开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出 D．开关闭合时将A线圈倒置再重新插入B线圈中 （2）如图b，乙同学将条形磁铁从B线圈上方由静止释放，使其笔直落入B线圈中，多次改变释放高度，发现释放高度越高，灵敏电流计指针偏转过的角度越大。该现象说明了线圈中_________（选填“磁通量”“磁通量变化量”，“磁通量变化率”）越大，产生的感应电流越大。 （3）丙同学设计了如图c所示的装置来判断感应电流的方向。他先使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认，某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明此时黑表笔接触的是二极管的__________（选填“正极”或“负极”）。实验操作时将磁铁插入线圈时，只有灯__________（选填“C”或“D”）短暂亮起。 【答案】 ①. CD##DC ②. 磁通量的变化率 ③. 负 ④. C 【解析】 【详解】（1）[1]断开开关时，A线圈中电流迅速减小，则B线圈中磁通量减小，出现感应电流，使灵敏电流计指针向右偏转；为了同样使指针向右偏转，应减小B线圈中的磁通量或增加B线圈中反向的磁通量。 A．闭合开关，A线圈中的电流突然增大，则B线圈中的磁通量增大，故A错误； B．开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动，滑动变阻器接入电路阻值减小，A线圈中的电流增大，则B线圈中的磁通量增大，故B错误； C．开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出，则B线圈中的磁通量减小，故C正确； D．开关闭合时将A线圈倒置，再重新插入B线圈中，则B线圈中反向的磁通量增加，故D正确。 故选CD。 （2）[2]释放高度越高，磁铁落入线圈速度越快，则线圈中磁通量变化率越大，产生的感应电流越大。 （3）[3]某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明测量的是二极管的反向电阻，此时黑表笔接触的是二极管的负极； [4]当磁铁插入线圈时，通过线圈的磁通量向下增加，根据楞次定律可知，线圈中出现如图所示方向的电流，灯C短暂亮起。 12. （1）在用插针法测定玻璃折射率的实验中，第一组两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但第四个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图（a）所示。计算折射率时，用点___________得到的值较小，用点___________得到的值是合理的。（均选填“d”或“e”） （2）第二组同学所用玻璃砖的入射面AB和出射面CD不平行，得到的光路图如图（b）所示。则： ①出射光线与入射光线___________。（选填“平行”或“不平行”）。 ②以入射点O为圆心，以R=5cm长度为半径画圆，与入射线PO交于M点，与折射线OQ交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，量得MN=1.68cm，EF=1.12cm，则该玻璃砖的折射率n=__________。 【答案】 ①. d ②. e ③. 不平行 ④. 1.5 【解析】 【详解】（1）[1][2]作出过 d、e点的光路图，可知过d点时光从空气射入玻璃时的折射角大，对应计算所得的折射率小。光线通过平行玻璃砖时出射光线和入射光线平行，所以用点e得到值较合理。 （2）[3]所用玻璃砖的入射面AB和出射面CD不平行时出射光线与入射光线不平行。 [4]玻璃砖的折射率 四、解答题（10+12+14=36分，请在答题卡上作答，方能得分。） 13. 如图甲所示，水平放置的线圈匝数n＝200匝，电阻r＝2 Ω，线圈与阻值R＝8 Ω的电阻相连。在线圈的中心有一个面积S=0.3m2的有界匀强磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化，规定垂直纸面向里的磁感应强度方向为正方向。试求： （1）通过电阻R电流方向； （2）前0.2s内线圈磁通量的变化量； （3）电压表的示数。 【答案】（1）；（2）0.06Wb；（3）48V 【解析】 【详解】（1）磁感应强度方向向里且增大，根据楞次定律判断可知电流方向为； （2）前0.2s内线圈磁通量的变化量 （3）根据法拉第电磁感应定律得 感应电流为 故电压表的示数为 14. 如图所示，MN、PQ为间距L＝0.5m够长的平行导轨，。导轨平面与水平面间的夹角，NQ间连接有一个R＝4Ω的电阻，有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B＝1T将一根质量为m＝0.05kg、电阻r＝1Ω金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，两根导轨的电阻均不计，现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数，当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd距离NQ为s＝4.5m。（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求： （1）金属棒达到的稳定速度； （2）金属棒从开始下滑至cd处过程中电阻R产生的焦耳热。 【答案】（1）m/s；（2）0.28J 【解析】 【详解】（1）金属棒ab运动产生的感应电动势 由闭合电路欧姆定律得 则 安培力 对金属棒受力平衡有 所以此时的速度 m/s （2）金属棒从开始下滑到cd处的过程中，回路产生的焦耳热为O. 由能量守恒有 而电阻R产生的焦耳热 解得 ＝0.28J 15. 如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器（1/4圆弧）和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经水平的加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直水平边界PQ进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点。不计粒子重力。则： （1）极板M和极板N哪个极板的电势高？ （2）极板M、N间的电压U多大？ （3）粒子从进入静电分析器开始到打到胶片上Q点所经历的时间？ （4）P、Q两点间的距离s。 【答案】（1）极板M；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）粒子进入静电分析器后在电场力作用下偏转，可知粒子带正电，极板M比极板N电势高才能使粒子加速，所以M极板比N电势高； （2）对于加速过程，有 在静电分析器中，由电场力充当向心力，则有 由上两式可知 （3）在磁分析器中粒子由P到Q，经过半个周期则 在静电分析器中 总时间 （4）在磁分析器中，粒子受洛伦兹力提供向心力，则由 得 代入解得 P、Q两点间的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$