精品解析:江苏省南京田家炳高级中学2024-2025学年高三上学期期初阶段测评物理试卷

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2024-07-27
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资源信息

学段 高中
学科 物理
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 试卷
知识点 -
使用场景 同步教学-开学
学年 2024-2025
地区(省份) 江苏省
地区(市) 南京市
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 7.83 MB
发布时间 2024-07-27
更新时间 2026-06-15
作者 匿名
品牌系列 -
审核时间 2024-07-27
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来源 学科网

内容正文:

江苏省南京田家炳高级中学2024-2025学年高三上学期期初阶段测评 物理试卷 一、单选题 1. 2022年10月,我国自主研发的“夸父一号”太阳探测卫星成功发射。该卫星搭载的莱曼阿尔法太阳望远镜可用于探测波长为的氢原子谱线(对应的光子能量为)。根据如图所示的氢原子能级图,可知此谱线来源于太阳中氢原子( ) A. 和能级之间的跃迁 B. 和能级之间的跃迁 C. 和能级之间的跃迁 D. 和能级之间的跃迁 2. 如图甲所示,理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上,输入电压u随时间t变化的图像如图乙所示,副线圈接规格为“6V,3W”的灯泡。若灯泡正常发光,下列说法正确的是( ) A. 原线圈两端电压的有效值为 B. 副线圈中电流的有效值为0.5A C. 原、副线圈匝数之比为1∶4 D. 原线圈的输入功率为12W 3. 图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况,以向上为正方向,得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线,如图乙所示。下列说法正确的是(  ) A. 时,弹簧弹力为0 B. 时,手机位于平衡位置上方 C. 从至,手机的动能增大 D. a随t变化的关系式为 4. 如图(a)所示,一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑,运动过程中摩擦力大小f恒定,物块动能Ek与运动路程s的关系如图(b)所示。重力加速度大小取10 m/s2,物块质量m和所受摩擦力大小f分别为(  ) A. m=0.7 kg,f=0.5 N B. m=0.7 kg,f=1.0N C. m=0.8kg,f=0.5 N D. m=0.8 kg,f=1.0N 5. 2022年5月,我国成功完成了天舟四号货运飞船与空间站的对接,形成的组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动,周期约90分钟。下列说法正确的是( ) A. 组合体中的货物处于超重状态 B. 组合体的速度大小略大于第一宇宙速度 C. 组合体的角速度大小比地球静止卫星的大 D. 组合体的加速度大小比地球静止卫星的小 6. 如图所示,两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进,两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f,方向与船的运动方向相反,则每艘拖船发动机提供的动力大小为(  ) A. B. C. 2f D. 3f 7. 如图甲是判断检测电流大小是否发生变化的装置,该检测电流在铁芯中产生磁场,其磁感应强度与检测电流成正比,图乙为金属材料制成的霍尔元件,其长、宽、高分别为、、,现给其通以恒定工作电流,可通过右侧电压表的示数来判断的大小是否发生变化,则(  ) A. 端的电势低于端 B. 减小工作电流可以提高检测灵敏度 C. 减小可以提高检测灵敏度 D. 减小可以提高检测灵敏度 8. 一电中性微粒静止在垂直纸面向里的匀强磁场中,在某一时刻突然分裂成a、b和c三个微粒,a和b在磁场中做半径相等的匀速圆周运动,环绕方向如图所示,c未在图中标出。仅考虑磁场对带电微粒的作用力,下列说法正确的是(  ) A. a带负电荷 B. b带正电荷 C. c不带电 D. a和b的动量大小一定相等 9. 如图所示,两电阻不计的足够长光滑导轨倾斜放置,上端连接一电阻R,空间有一垂直导轨平面向上的匀强磁场B,一质量为m的导体棒与导轨接触良好,从某处自由释放,下列四幅图像分别表示导体棒运动过程中速度v与时间t关系、加速度a与时间t关系、机械能E与位移x关系、以及通过导体棒电量q与位移x关系,其中可能正确的是(  ) A. B. C. D. 10. 如图,一定量理想气体的循环由下面4个过程组成:1→2为绝热过程(过程中气体不与外界交换热量),2→3为等压过程,3→4为绝热过程,4→1为等容过程。上述四个过程是四冲程柴油机工作循环的主要过程。下列说法正确的是(  ) A. 1→2过程中,气体内能减小 B. 2→3过程中,气体向外放热 C. 3→4过程中,气体内能不变 D. 4→1过程中,气体向外放热 二、实验题。 神秘的光 光的行为曾令物理学家感到困惑。双缝干涉、光电效应等具有里程碑意义的实验。逐渐揭开了光的神秘面纱。人类对光的认识不断深入,引发了具有深远意义的物理学革命。 11. 在“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验中,双缝间距为d,双缝到光强分布传感器距离为L。 (1)实验时测得N条暗条纹间距为D,则激光器发出的光波波长为______。 A. B. C. D. (2)在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片,测得的干涉条纹间距与不加偏振片时相比______ A.增加 B.不变 C.减小 (3)移去偏振片,将双缝换成单缝,能使单缝衍射中央亮纹宽度增大的操作有______(多选) A.减小缝宽 B.使单缝靠近传感器 C.增大缝宽 D.使单缝远离传感器 12. 某紫外激光波长为,其单个光子能量为______。若用该激光做光电效应实验,所用光电材料的截止频率为,则逸出光电子的最大初动能为______。(普朗克常量为h,真空中光速为c) 三、解答题。 13. 图甲所示为某旅游景点的滑草场,图乙所示为其中一条滑道的示意图。该滑道由倾角为的斜坡和水平滑道组成,斜坡由材质不同的、两部分组成,一位质量的游客坐在质量的滑草车上,从斜坡顶端A点静止滑下,最终恰好在水平滑道末端D点停下。已知、的长度分别为、,滑草车与、、间的动摩擦因数分别为、、,重力加速度,,不计空气阻力以及滑草车经过B、C两点时的能量损失,求滑草车(含游客): (1)在滑道上运动时受到的摩擦力大小及滑道的长度; (2)在整个运动过程中的平均速度大小。 14. 如图,等腰直角ABC玻璃砖固定,ab两束单色光垂直AC入射,其中a光刚好不能从AB面射出,而b光穿过AB面后进入光电管,并使G表产生电流(未饱和)。请回答下列问题: (1)玻璃砖对a光的折射率n为多少?不改变光的频率,如何增大G表电流? (2)若将图中电源反向,滑片P向右滑动过程中,发现电压表示数为U0时,G表示数刚好为零。已知光电管内金属材料的逸出功为W0,电子电量为e,则光电管的入射光的能量是多少? 15. 如图所示,水平传送带以5m/s的速度顺时针匀速转动,传送带左右两端的距离为。传送带右端的正上方有一悬点O,用长为、不可伸长的轻绳悬挂一质量为0.2kg的小球,小球与传送带上表面平齐但不接触。在O点右侧的P点固定一钉子,P点与O点等高。将质量为0.1kg的小物块无初速轻放在传送带左端,小物块运动到右端与小球正碰,碰撞时间极短,碰后瞬间小物块的速度大小为、方向水平向左。小球碰后绕O点做圆周运动,当轻绳被钉子挡住后,小球继续绕P点向上运动。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.5,重力加速度大小。 (1)求小物块与小球碰撞前瞬间,小物块的速度大小; (2)求小物块与小球碰撞过程中,两者构成的系统损失的总动能; (3)若小球运动到P点正上方,绳子不松弛,求P点到O点的最小距离。 16. 如图,长度均为l的两块挡板竖直相对放置,间距也为l,两挡板上边缘P和M处于同一水平线上,在该水平线的上方区域有方向竖直向下的匀强电场,电场强度大小为E;两挡板间有垂直纸面向外、磁感应强度大小可调节的匀强磁场。一质量为m,电荷量为q(q>0)的粒子自电场中某处以大小为v0的速度水平向右发射,恰好从P点处射入磁场,从两挡板下边缘Q和N之间射出磁场,运动过程中粒子未与挡板碰撞。已知粒子射入磁场时的速度方向与PQ的夹角为60°,不计重力。 (1)求粒子发射位置到P点的距离; (2)求磁感应强度大小的取值范围; (3)若粒子正好从QN的中点射出磁场,求粒子在磁场中的轨迹与挡板MN的最近距离。 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $ 江苏省南京田家炳高级中学2024-2025学年高三上学期期初阶段测评 物理试卷 一、单选题 1. 2022年10月,我国自主研发的“夸父一号”太阳探测卫星成功发射。该卫星搭载的莱曼阿尔法太阳望远镜可用于探测波长为的氢原子谱线(对应的光子能量为)。根据如图所示的氢原子能级图,可知此谱线来源于太阳中氢原子( ) A. 和能级之间的跃迁 B. 和能级之间的跃迁 C. 和能级之间的跃迁 D. 和能级之间的跃迁 【答案】A 【解析】 【详解】由图中可知n=2和n=1的能级差之间的能量差值为 与探测器探测到的谱线能量相等,故可知此谱线来源于太阳中氢原子n=2和n=1能级之间的跃迁。 故选A。 2. 如图甲所示,理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上,输入电压u随时间t变化的图像如图乙所示,副线圈接规格为“6V,3W”的灯泡。若灯泡正常发光,下列说法正确的是( ) A. 原线圈两端电压的有效值为 B. 副线圈中电流的有效值为0.5A C. 原、副线圈匝数之比为1∶4 D. 原线圈的输入功率为12W 【答案】B 【解析】 【详解】A.由题图知,原线圈电压最大值为,则原线圈两端电压的有效值为 故A错误; B.灯泡正常发光,由P = UI得,副线圈中电流有效值为 故B正确; C.由理想变压器电压与匝数关系可知 故C错误; D.理想变压器没有能量损失,原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率,则原线圈的输入功率 P1 = PL = 3W 故D错误。 故选B。 3. 图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况,以向上为正方向,得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线,如图乙所示。下列说法正确的是(  ) A. 时,弹簧弹力为0 B. 时,手机位于平衡位置上方 C. 从至,手机的动能增大 D. a随t变化的关系式为 【答案】D 【解析】 【详解】A.由题图乙知,时,手机加速度为0,由牛顿第二定律得弹簧弹力大小为 A错误; B.由题图乙知,时,手机的加速度为正,则手机位于平衡位置下方,B错误; C.由题图乙知,从至,手机的加速度增大,手机从平衡位置向最大位移处运动,速度减小,动能减小,C错误; D.由题图乙知 则角频率 则a随t变化的关系式为 D正确。 故选D。 4. 如图(a)所示,一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑,运动过程中摩擦力大小f恒定,物块动能Ek与运动路程s的关系如图(b)所示。重力加速度大小取10 m/s2,物块质量m和所受摩擦力大小f分别为(  ) A. m=0.7 kg,f=0.5 N B. m=0.7 kg,f=1.0N C. m=0.8kg,f=0.5 N D. m=0.8 kg,f=1.0N 【答案】A 【解析】 【分析】本题结合图像考查动能定理。 【详解】0~10m内物块上滑,由动能定理得 整理得 结合0~10m内的图像得,斜率的绝对值 10~20 m内物块下滑,由动能定理得 整理得 结合10~20 m内的图像得,斜率 联立解得 故选A。 5. 2022年5月,我国成功完成了天舟四号货运飞船与空间站的对接,形成的组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动,周期约90分钟。下列说法正确的是( ) A. 组合体中的货物处于超重状态 B. 组合体的速度大小略大于第一宇宙速度 C. 组合体的角速度大小比地球静止卫星的大 D. 组合体的加速度大小比地球静止卫星的小 【答案】C 【解析】 【详解】A.组合体在天上只受万有引力的作用,则组合体中的货物处于失重状态,A错误; B.由题知组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动,而第一宇宙速度为最大的环绕速度,则组合体的速度大小不可能大于第一宇宙速度,B错误; C.已知静止卫星的周期为24h,则根据角速度和周期的关系有 由于T同 > T组合体,则组合体的角速度大小比地球静止卫星的大,C正确; D.由题知组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动,有 整理有 由于T同 > T组合体,则r同 > r组合体,且静止卫星和组合体在天上有 则有 a同 < a组合体 D错误。 故选C。 6. 如图所示,两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进,两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f,方向与船的运动方向相反,则每艘拖船发动机提供的动力大小为(  ) A. B. C. 2f D. 3f 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意对S受力分析如图 正交分解可知 所以有 对P受力分析如图 则有 解得 故选B。 7. 如图甲是判断检测电流大小是否发生变化的装置,该检测电流在铁芯中产生磁场,其磁感应强度与检测电流成正比,图乙为金属材料制成的霍尔元件,其长、宽、高分别为、、,现给其通以恒定工作电流,可通过右侧电压表的示数来判断的大小是否发生变化,则(  ) A. 端的电势低于端 B. 减小工作电流可以提高检测灵敏度 C. 减小可以提高检测灵敏度 D. 减小可以提高检测灵敏度 【答案】C 【解析】 【详解】A.根据右手螺旋定则可知检测电流产生的磁场方向向下,磁感线在铁芯中沿逆时针方向,可知霍尔元件所在磁场方向向上,元件中载流子为电子,根据左手定则可知电子受到的洛伦兹力垂直纸面向外在元件N端积累,所以N端电势低,M端电势高,A错误; BCD.元件中电子最终受到的电场力和洛伦兹力相平衡,所以有 设元件单位体积内电子数量为,电子移动速度为,根据电流的微观表达式可得 联立整理得 提高检测灵敏度即提高的大小,所以可知可增大工作电流或者减小;减小对检测灵敏度没有影响,BD错误,C正确。 故选C。 8. 一电中性微粒静止在垂直纸面向里的匀强磁场中,在某一时刻突然分裂成a、b和c三个微粒,a和b在磁场中做半径相等的匀速圆周运动,环绕方向如图所示,c未在图中标出。仅考虑磁场对带电微粒的作用力,下列说法正确的是(  ) A. a带负电荷 B. b带正电荷 C. c不带电 D. a和b的动量大小一定相等 【答案】B 【解析】 【详解】ABC.在两轨迹相切的位置,粒子a速度方向向右,受到向上的洛伦兹力,而粒子b速度方向向左,受到向下的洛伦兹力,根据左手定则可知,粒子a、粒子b均带正电,电中性的微粒分裂的过程中,总的电荷量应保持不变,则粒子c应带负电,故AC错误,B正确; D.粒子在磁场中做匀速圆周运动时,根据洛伦兹力提供向心力有 所以 虽然粒子a与粒子b的半径相等,但由于粒子a与粒子b的质量、电荷量大小关系未知,则粒子a与粒子b的动量大小关系不确定,故D错误。 故选B。 9. 如图所示,两电阻不计的足够长光滑导轨倾斜放置,上端连接一电阻R,空间有一垂直导轨平面向上的匀强磁场B,一质量为m的导体棒与导轨接触良好,从某处自由释放,下列四幅图像分别表示导体棒运动过程中速度v与时间t关系、加速度a与时间t关系、机械能E与位移x关系、以及通过导体棒电量q与位移x关系,其中可能正确的是(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A.根据右手定则和左手定则,导体棒在斜面方向受力有 可得 可知,速度逐渐增加,其他物理量不变,加速度逐渐减小,而速度时间图像中斜率表示加速度,由图可知加速度逐渐增加,与分析不符合,A错误; B.由加速度时间图像可知,加速度逐渐减小,且加速度的变化率逐渐增大,由分析可得,加速度为 图像与分析变化率减小不符合,B错误; C.开始时,合力方向沿斜面向下,位移沿斜面向下,合力做正功,动能增加,由动能定理有 又 联立可得 因此,机械能减小,当加速度为零时,导体棒会继续匀速下滑,此后动能不变,重力势能减小,机械能减小,C正确; D.由电荷量的公式可得 在电磁感应中,电流与磁通量的关系为 联立可得 可知,电荷量与位移成正比,D错误。 故选C。 10. 如图,一定量理想气体的循环由下面4个过程组成:1→2为绝热过程(过程中气体不与外界交换热量),2→3为等压过程,3→4为绝热过程,4→1为等容过程。上述四个过程是四冲程柴油机工作循环的主要过程。下列说法正确的是(  ) A. 1→2过程中,气体内能减小 B. 2→3过程中,气体向外放热 C. 3→4过程中,气体内能不变 D. 4→1过程中,气体向外放热 【答案】D 【解析】 【详解】A.1→2为绝热过程,根据热力学第一定律可知此时气体体积减小,外界对气体做功,故内能增加,故A错误; B.2→3为等压过程,根据盖吕萨克定律可知气体体积增大时温度升高,内能增大,此时气体体积增大,气体对外界做功,根据热力学第一定律可知气体吸收热量,故B错误; C.3→4为绝热过程,此时气体体积增大,气体对外界做功,根据热力学第一定律可知气体内能减小,故C错误; D.4→1为等容过程,根据查理定律可知压强减小时温度降低,内能减小,由于体积不变,根据热力学第一定律可知气体向外放热,故D正确。 故选D。 二、实验题。 神秘的光 光的行为曾令物理学家感到困惑。双缝干涉、光电效应等具有里程碑意义的实验。逐渐揭开了光的神秘面纱。人类对光的认识不断深入,引发了具有深远意义的物理学革命。 11. 在“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验中,双缝间距为d,双缝到光强分布传感器距离为L。 (1)实验时测得N条暗条纹间距为D,则激光器发出的光波波长为______。 A. B. C. D. (2)在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片,测得的干涉条纹间距与不加偏振片时相比______ A.增加 B.不变 C.减小 (3)移去偏振片,将双缝换成单缝,能使单缝衍射中央亮纹宽度增大的操作有______(多选) A.减小缝宽 B.使单缝靠近传感器 C.增大缝宽 D.使单缝远离传感器 12. 某紫外激光波长为,其单个光子能量为______。若用该激光做光电效应实验,所用光电材料的截止频率为,则逸出光电子的最大初动能为______。(普朗克常量为h,真空中光速为c) 【答案】11. ①. B ②. B ③. AD 12. ①. ②. 【解析】 【11题详解】 [1]条暗条纹间距为,说明条纹间距 又 解得 故选B。 [2]加偏振片不会改变光的波长,因此条纹间距不变,B正确。 故选B。 [3]移去偏振片,将双缝换成单缝,则会发生单缝衍射现象,根据单缝衍射规律,减小缝的宽度、增加单缝到光屏的距离可以增大中央亮纹宽度。 故选AD。 【12题详解】 [1]单个光子频率为 根据普朗克量子化思想,单个光子能量 [2]所用光电材料的截止频率为,则逸出功为 根据爱因斯坦光电效应方程可知,逸出光电子最大初动能为 三、解答题。 13. 图甲所示为某旅游景点的滑草场,图乙所示为其中一条滑道的示意图。该滑道由倾角为的斜坡和水平滑道组成,斜坡由材质不同的、两部分组成,一位质量的游客坐在质量的滑草车上,从斜坡顶端A点静止滑下,最终恰好在水平滑道末端D点停下。已知、的长度分别为、,滑草车与、、间的动摩擦因数分别为、、,重力加速度,,不计空气阻力以及滑草车经过B、C两点时的能量损失,求滑草车(含游客): (1)在滑道上运动时受到的摩擦力大小及滑道的长度; (2)在整个运动过程中的平均速度大小。 【答案】(1)150N;60m;(2)7.68m/s 【解析】 【详解】(1)在滑道上运动时受到的摩擦力大小为 滑草车和人受到重力、支持力和摩擦力,对AB段根据牛顿第二定律有 解得 根据运动学公式有 解得 对BC段根据牛顿第二定律有 解得 所以BC段做匀速运动,对CD段根据牛顿第二定律有 解得 根据运动学公式有 解得 (2)在AB段运动的时间为 在BC段运动的时间为 在CD段运动的时间为 根据几何知识可知在整个运动过程中的位移为 平均速度大小为 14. 如图,等腰直角ABC玻璃砖固定,ab两束单色光垂直AC入射,其中a光刚好不能从AB面射出,而b光穿过AB面后进入光电管,并使G表产生电流(未饱和)。请回答下列问题: (1)玻璃砖对a光的折射率n为多少?不改变光的频率,如何增大G表电流? (2)若将图中电源反向,滑片P向右滑动过程中,发现电压表示数为U0时,G表示数刚好为零。已知光电管内金属材料的逸出功为W0,电子电量为e,则光电管的入射光的能量是多少? 【答案】(1),增大b光的强度;(2) 【解析】 【详解】(1)由于a光好不能从AB面射出,则在AB面恰好发生全反射,所以 由几何可得。所以可得玻璃砖对a光的折射率 不改变光的频率,增大b光的强度可令单位时间内光电子的数量增多,电流表示数变大。 (2)G表示数刚好为零时,电压表示数U0即为遏止电压,由光电效应方程 所以光电管的入射光的光子能量为 15. 如图所示,水平传送带以5m/s的速度顺时针匀速转动,传送带左右两端的距离为。传送带右端的正上方有一悬点O,用长为、不可伸长的轻绳悬挂一质量为0.2kg的小球,小球与传送带上表面平齐但不接触。在O点右侧的P点固定一钉子,P点与O点等高。将质量为0.1kg的小物块无初速轻放在传送带左端,小物块运动到右端与小球正碰,碰撞时间极短,碰后瞬间小物块的速度大小为、方向水平向左。小球碰后绕O点做圆周运动,当轻绳被钉子挡住后,小球继续绕P点向上运动。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.5,重力加速度大小。 (1)求小物块与小球碰撞前瞬间,小物块的速度大小; (2)求小物块与小球碰撞过程中,两者构成的系统损失的总动能; (3)若小球运动到P点正上方,绳子不松弛,求P点到O点的最小距离。 【答案】(1);(2);(3) 【解析】 【详解】(1)根据题意,小物块在传送带上,由牛顿第二定律有 解得 由运动学公式可得,小物块与传送带共速时运动的距离为 可知,小物块运动到传送带右端前与传送带共速,即小物块与小球碰撞前瞬间,小物块的速度大小等于传送带的速度大小。 (2)小物块运动到右端与小球正碰,碰撞时间极短,小物块与小球组成的系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律有 其中 , 解得 小物块与小球碰撞过程中,两者构成的系统损失的总动能为 解得 (3)若小球运动到P点正上方,绳子恰好不松弛,设此时P点到O点的距离为,小球在P点正上方的速度为,在P点正上方,由牛顿第二定律有 小球从点正下方到P点正上方过程中,由机械能守恒定律有 联立解得 即P点到O点的最小距离为。 16. 如图,长度均为l的两块挡板竖直相对放置,间距也为l,两挡板上边缘P和M处于同一水平线上,在该水平线的上方区域有方向竖直向下的匀强电场,电场强度大小为E;两挡板间有垂直纸面向外、磁感应强度大小可调节的匀强磁场。一质量为m,电荷量为q(q>0)的粒子自电场中某处以大小为v0的速度水平向右发射,恰好从P点处射入磁场,从两挡板下边缘Q和N之间射出磁场,运动过程中粒子未与挡板碰撞。已知粒子射入磁场时的速度方向与PQ的夹角为60°,不计重力。 (1)求粒子发射位置到P点的距离; (2)求磁感应强度大小的取值范围; (3)若粒子正好从QN的中点射出磁场,求粒子在磁场中的轨迹与挡板MN的最近距离。 【答案】(1) ;(2) ;(3) 【解析】 【详解】(1)带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,由类平抛运动规律可知 ① ② 粒子射入磁场时的速度方向与PQ的夹角为60°,有 ③ 粒子发射位置到P点的距离 ④ 由①②③④式得 ⑤ (2)带电粒子在磁场运动在速度 ⑥ 带电粒子在磁场中运动两个临界轨迹(分别从Q、N点射出)如图所示 由几何关系可知,最小半径 ⑦ 最大半径 ⑧ 带电粒子在磁场中做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,由向心力公式可知 ⑨ 由⑥⑦⑧⑨解得,磁感应强度大小的取值范围 (3)若粒子正好从QN的中点射出磁场时,带电粒子运动轨迹如图所示 由几何关系可知 ⑩ 带电粒子的运动半径为 ⑪ 粒子在磁场中的轨迹与挡板MN的最近距离 ⑫ 由⑩⑪⑫式解得 ⑬ 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $

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