精品解析：四川省眉山市东坡区2023-2024学年高二下学期6月期末联合考试物理试题

东坡区22级高二期末联合考试 物理试卷 考试时间：75分钟；总分：100分 第I卷（选择题共43分） 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 分子距离增大，分子间作用力一定增大 B. 杯子装满水后，再一枚一枚的放入十几枚曲别针，杯中水不溢出，这是由于杯口水的表面张力的作用造成的。 C. 非晶体有固定熔点，多晶体的物理性质是各向同性 D. 温度不同的物质，分子的平均动能一定相同 2. 如图所示，两个线圈A、B之间没有导线相连，线圈A与手机连接，线圈B与扩音器连接。把线圈A插入线圈B中就能从扩音器中听见手机输出的声音，这个物理原理和下面哪种仪器的原理相似或相同（ ） A. 变压器 B. 质谱仪 C. 回旋加速器 D. 速度选择器 3. 用打气筒将压强为1atm的空气打进自行车轮胎内，如果打气筒容积ΔV=500cm3，轮胎容积V=3L，原来压强p=1.5atm。现要使轮胎内压强变为p'=4atm，问用这个打气筒要打气次数为（设打气过程中空气的温度不变）（　　） A. 10次 B. 15次 C. 20次 D. 25次 4. 如图所示，面积为的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面且磁感应强度随时间变化的图像如图所示，定值电阻为，线圈电阻。求：（　　） A. 线圈上产生感应电流为顺时针 B. 线圈上产生感应电流的大小为5 A C. 线圈两端a、b两点间电势差大小为12 V D. 电阻上热功率是12 W 5. 如图，矩形线框切割磁感线产生交流电压，它的匝数、电阻，将其接在理想变压器的原线圈上，“220 V 22 W”的灯泡L正常发光，内阻为10Ω的电风扇M正常工作，电流表A的示数为0.3 A，导线电阻不计，电压表和电流表均为理想电表，不计灯泡电阻的变化，以下描述正确的是（  ）   A. 矩形线框转动过程中磁通量的变化率最大值为 B. 电风扇的输出功率为44 W C. 原、副线圈的匝数比 D. 若将电风扇去掉，则小灯泡变亮，电流表的示数变大 6. 如图，两种颜色光从真空中沿同一光路由圆心O点斜射入横截面为半圆形的玻璃柱体，半圆形的半径为R，其透射光线分别为a和b。已知入射角，a光束与玻璃砖左侧平面的夹角，真空中光速为c，下列说法正确的是（ ） A. a光的折射率大于b光的折射率 B. a光在该玻璃柱体中传播的速度比b光小 C. 玻璃对a光的折射率为 D. a光在玻璃砖中运动的时间为 7. 如图，某小型水电站发电机输出的电功率，发电机的输出电压，经变压器升压后向远距离输电，已知升压变压器原、副线圈的匝数比，输电线的总电阻为，最后通过降压变压器将电压降为220 V向用户供电．若两个变压器均为理想变压器，则下列说法中正确的是（ ） A. 输电线上的电流为55 A B. 用户得到的功率为20 kW C. 输电线上损失的功率为550 W D. 降压变压器原、副线圈的匝数比 二、多选题（每小题5分，漏选3分，错选0分） 8. 一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态，下列判断中正确的是（ ） A. A→B温度升高，压强不变，气体对外界做功 B. D点的压强比A点的压强小 C. B→C体积不变，压强变大，内能变小 D. C→D体积变小，内能不变，气体吸收热量 9. 气压传动是指以压缩空气为工作介质来进行传递能量和信号，从而实现生产自动化．如图所示为某气压传动装置的原理示意图，面积为2S的轻质活塞A，通过压缩气体顶起面积为S的轻质活塞B和上方管道内高h的液柱（液体的密度为ρ，重力加速度为g），开始活塞A静止，活塞A与气缸右端相距L，无推力，现用力缓慢向右推动活塞A，最终活塞B和液体上升的高度为L．已知大气压强为，不计活塞质量、摩擦和忽略细弯管中的气体体积，气缸中理想气体的温度始终不变，下列说法正确的是（ ） A. 推动活塞A的过程中，对封闭气体做功，故气体内能增大 B. 整个过程中，活塞A对气缸内气体做功等于气体向外界放出的热量 C. 最终气缸内气体的压强大小为 D. 横截面积为2S的气缸内气体的长度 10. 如图甲所示，光滑的导轨与水平面的夹角为θ=30°，导轨的间距L=1m，导轨电阻不计。导轨上ABCD区域有与导轨垂直的匀强磁场。一质量为M=1kg，电阻R=1Ω与导轨等宽的导体棒，与导轨构成闭合回路。导体棒在离磁场上边界AB距离为s=2.5m的位置由静止开始下滑，设AB处为零势能位置，导体棒从进入磁场到出磁场整个过程的机械能E随位移x线性变化，其变化的图像如图乙所示，，则下列说法正确的是（　　） A. 导体棒刚好进入磁场时的速度为5m/s B. 磁场区域磁感应强度为2T C. 磁场区域的两边界AB与CD的距离为2.5m D. 整个过程流过导体棒的电量为2.5C 第II卷（非选择题） 三、实验题（共16分） 11. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，已知油酸酒精溶液的浓度为每5000mL油酸酒精溶液中有纯油酸1mL，现用滴管向量筒内滴加100滴酒精油酸溶液，体积恰好增加了1mL，若把这样配制好的酒精油酸溶液滴入1滴到盛水的浅盘中，形成稳定的油膜后，用带有每一小格面积1cm2的玻璃板描绘出油膜的轮廓，数出轮廓所包含的方格数目。其中整格有84格、13个大半格，7个小半格。根据以上这些数据可知： （1）油膜的面积约为_______cm2； （2）估测出油酸分子的直径是_______cm（保留1位有效数字）； （3）如果在配制油酸酒精溶液时浓度太高，但是浓度的计算正确，会导致分子直径的估测值______（填写：“偏小、偏大”）。 12. 用如图甲所示实验装置“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”，在注射器活塞上涂润滑油并插入针管，用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量气体，移动活塞改变气体的体积和压强，气体体积由注射器刻度读取，气体压强由压强传感器读取。 （1）下列说法正确的是（　　） A. 注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位 B. 在活塞上涂润滑油目的只是为减小摩擦力 C. 移动活塞应缓慢且不能用手握住注射器 D. 若实验中连接传感器和注射器的软管脱落，可以立即接上继续实验 （2）测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，若以p为纵坐标，则应以________为横坐标，在坐标系中描点作图；甲小组不断压缩气体，由测得数据发现p与V的乘积值越来越小，则用上述方法作出的图线应为图乙中的________（选填“①”或“②”），造成该现象的原因可能是________。 （3）乙小组实验操作无误，但根据测得的数据作出图像不过坐标原点，如图丙所示，图中代表________的体积。 四、解答题（三个小题，共41分） 13. 某同学制作了一个简易的环境温度监控器，如图所示，气缸导热，缸内温度和环境温度可以认为相等，达到监控的效果。气缸内一质量，横截面积的活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着矩形重物。当缸内温度为300 K时，活塞与气缸底部的距离，与重物相距，环境空气压强恒为，重力加速度，不计活塞的厚度和缸壁的摩擦。 （1）初始时封闭气体的压强。 （2）当活塞刚好接触重物时，求气缸内气体的温度。 （3）若重物质量，当轻绳拉力刚好为零时，警报器开始报警，求此时气缸内气体的温度（结果保留两位小数） 14. 如图所示，一个人通过定滑轮从静止开始，在离磁场下边界的某位置以恒定的拉力拉一个边长，质量，电阻的单匝线框，磁场宽度也为，线框恰能匀速通过磁场。已知磁感应强度为，，滑轮摩擦及空气阻力不计，求： （1）线框未入磁场前的加速度a？ （2）线框通过磁场的速度大小和通过磁场的整个过程线框产生的焦耳热？ （3）其他条件不变，线框进入磁场后保持第（1）问恒定的加速度a继续通过磁场，求人施加的拉力F与线框通过磁场的时间t的关系？ 15. 如图所示，第一象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，另外三个象限内充满大小相同、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一个带电粒子从x轴上的P点以初速度进入第二象限，O、P间的距离，初速度与x轴负方向的夹角，之后该粒粒子恰好能垂直于y轴进入第一象限，再经过一段时间经过A点，第一次从第一象限进入第四象限。已知带电粒子的比荷，电场强度，，，不计带电粒子的重力。 （1）求磁感应强度B的大小和带电粒子在第二象限内运动的时间； （2）带电粒子第一次从第一象限进入第四象限的位置A点的坐标； （3）若x轴上有一点（10m，0），带电粒子经过x轴时，距离Q点的最小距离是多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 东坡区22级高二期末联合考试 物理试卷 考试时间：75分钟；总分：100分 第I卷（选择题共43分） 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 分子距离增大，分子间作用力一定增大 B. 杯子装满水后，再一枚一枚的放入十几枚曲别针，杯中水不溢出，这是由于杯口水的表面张力的作用造成的。 C. 非晶体有固定的熔点，多晶体的物理性质是各向同性 D. 温度不同的物质，分子的平均动能一定相同 【答案】B 【解析】 详解】A．如图所示 随着分子距离增大，分子力先减小到零再增大到某一峰值然后减小，所以分子间作用力可能增大也可能减小，A错误； B．杯子装满水后，再一枚一枚的放入十几枚曲别针，杯中水不溢出。这是由于杯口水的表面张力的作用造成的，B正确； C．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点；单晶体物理性质各向异性，而多晶体是由许多单晶体杂乱无章的组合而成，所以多晶体是各向同性的，故C错误； D．温度是分子平均动能的标志，因此温度不同的物质，分子的平均动能一定不同，D错误。 故选B。 2. 如图所示，两个线圈A、B之间没有导线相连，线圈A与手机连接，线圈B与扩音器连接。把线圈A插入线圈B中就能从扩音器中听见手机输出的声音，这个物理原理和下面哪种仪器的原理相似或相同（ ） A. 变压器 B. 质谱仪 C. 回旋加速器 D. 速度选择器 【答案】A 【解析】 【详解】线圈A中接音频信号产生变化的电流，使线圈B中磁通量发生变化，发生互感现象，产生变化的感应电流，扩音器发出声音，这个物理原理和变压器的原理相似，质谱仪、回旋加速器和速度选择器都与电磁感应现象无关。 故选A。 3. 用打气筒将压强为1atm的空气打进自行车轮胎内，如果打气筒容积ΔV=500cm3，轮胎容积V=3L，原来压强p=1.5atm。现要使轮胎内压强变为p'=4atm，问用这个打气筒要打气次数为（设打气过程中空气的温度不变）（　　） A. 10次 B. 15次 C. 20次 D. 25次 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】打气过程温度不变，由玻意耳定律可得 pV+np1ΔV=p'V 代入数据解得 n=15 故选B。 4. 如图所示，面积为的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面且磁感应强度随时间变化的图像如图所示，定值电阻为，线圈电阻。求：（　　） A. 线圈上产生感应电流为顺时针 B. 线圈上产生感应电流的大小为5 A C. 线圈两端a、b两点间电势差大小为12 V D. 电阻上热功率是12 W 【答案】C 【解析】 【详解】A．磁场强度在增大，根据电磁感应定律，可知线圈上产生感应电流为逆时针，A错误； B．由法拉第电磁感应定律得感应电动势 线圈上产生感应电流的大小 故B错误； C．线圈两端两点间电势差大小 故C正确； D．电阻上热功率 故D错误； 故选C。 5. 如图，矩形线框切割磁感线产生交流电压，它的匝数、电阻，将其接在理想变压器的原线圈上，“220 V 22 W”的灯泡L正常发光，内阻为10Ω的电风扇M正常工作，电流表A的示数为0.3 A，导线电阻不计，电压表和电流表均为理想电表，不计灯泡电阻的变化，以下描述正确的是（  ）   A. 矩形线框转动过程中磁通量变化率最大值为 B. 电风扇的输出功率为44 W C. 原、副线圈的匝数比 D. 若将电风扇去掉，则小灯泡变亮，电流表的示数变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据法拉第电磁感应定律，有 解得 故A错误； B．副线圈电路中，灯泡与电风扇并联，灯泡正常发光，则电风扇的电压为 电风扇所在支路电流为 电风扇输入的功率为 热功率 则输出功率 故B错误； C．原、副线圈的匝数比为 又 由闭合电路欧姆定律，可得 联立解得 故C正确； D．若将电风扇去掉，副线圈电阻增大，电流表示数减小，导致原线圈电流减小，原线圈的端电压增大，副线圈电压随之增大，则小灯泡变亮，故D错误。 故选C。 6. 如图，两种颜色的光从真空中沿同一光路由圆心O点斜射入横截面为半圆形的玻璃柱体，半圆形的半径为R，其透射光线分别为a和b。已知入射角，a光束与玻璃砖左侧平面的夹角，真空中光速为c，下列说法正确的是（ ） A. a光的折射率大于b光的折射率 B. a光在该玻璃柱体中传播的速度比b光小 C. 玻璃对a光的折射率为 D. a光在玻璃砖中运动的时间为 【答案】C 【解析】 【详解】．由光路图可知，a光、b光射入玻璃柱体时，入射角相同，a光的折射角大于b光的折射角，根据折射定律可知，a光的折射率小于b光的折射率，A错误； B．根据，由于a光的折射率小于b光的折射率，可知a光在该玻璃柱体中传播的速度比b光大，B错误； C．根据折射定律，玻璃对a光的折射率为 C正确； D．a光在玻璃中的速度为 a光在玻璃砖中运动的时间为 解得 D错误。 故选C。 7. 如图，某小型水电站发电机输出的电功率，发电机的输出电压，经变压器升压后向远距离输电，已知升压变压器原、副线圈的匝数比，输电线的总电阻为，最后通过降压变压器将电压降为220 V向用户供电．若两个变压器均为理想变压器，则下列说法中正确的是（ ） A. 输电线上的电流为55 A B. 用户得到的功率为20 kW C. 输电线上损失的功率为550 W D. 降压变压器原、副线圈的匝数比 【答案】C 【解析】 【详解】A．升压变压器原线圈的电压，根据升压变压器原副线圈变压比有 解得 升压变压器的输入功率等于输出功率有 解得 即输电线上的电流为5 A，故A错误； BC．输电线上损耗功率 用户得到的功率等于降压变压器得到的功率 故B错误，C正确； D．输电线上的电压为 则降压变压器原线圈电压 降压变压器原副线圈电压比等于匝数比有 故D错误。 故选C。 二、多选题（每小题5分，漏选3分，错选0分） 8. 一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态，下列判断中正确的是（ ） A. A→B温度升高，压强不变，气体对外界做功 B. D点的压强比A点的压强小 C. B→C体积不变，压强变大，内能变小 D. C→D体积变小，内能不变，气体吸收热量 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由图可知从A→B过程中温度升高，根据 可知为等压变化，压强不变，体积增大，气体对外界做功，故A正确； B．由图可知连接DO的直线的斜率比AO连线的斜率大，斜率越大，压强越小，所以D点的压强比A点的压强小，故B正确； C．从B→C过程中，根据 可知，气体体积不变，温度降低，压强减小，内能减小，故C错误； D．从C→D过程中，气体温度不变，对理想气体温度不变，内能不变，体积减小，外界对气体做正功，故气体对外放热，故D错误。 故选AB。 9. 气压传动是指以压缩空气为工作介质来进行传递能量和信号，从而实现生产自动化．如图所示为某气压传动装置的原理示意图，面积为2S的轻质活塞A，通过压缩气体顶起面积为S的轻质活塞B和上方管道内高h的液柱（液体的密度为ρ，重力加速度为g），开始活塞A静止，活塞A与气缸右端相距L，无推力，现用力缓慢向右推动活塞A，最终活塞B和液体上升的高度为L．已知大气压强为，不计活塞质量、摩擦和忽略细弯管中的气体体积，气缸中理想气体的温度始终不变，下列说法正确的是（ ） A. 推动活塞A的过程中，对封闭气体做功，故气体内能增大 B. 整个过程中，活塞A对气缸内气体做的功等于气体向外界放出的热量 C. 最终气缸内气体的压强大小为 D. 横截面积为2S的气缸内气体的长度 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．整个过程中，温度不变，内能不变，故活塞A对封闭气体做的功等于气体对外放出的热量与活塞B对封闭气体做的负功之和，故A错误，B正确； C．最终气缸内封闭气体的压强大小为 故C正确； D．对气缸内封闭气体，由等温变化，可得 可得面积为2S气缸内气体长度 故D正确 故选BCD。 10. 如图甲所示，光滑的导轨与水平面的夹角为θ=30°，导轨的间距L=1m，导轨电阻不计。导轨上ABCD区域有与导轨垂直的匀强磁场。一质量为M=1kg，电阻R=1Ω与导轨等宽的导体棒，与导轨构成闭合回路。导体棒在离磁场上边界AB距离为s=2.5m的位置由静止开始下滑，设AB处为零势能位置，导体棒从进入磁场到出磁场整个过程的机械能E随位移x线性变化，其变化的图像如图乙所示，，则下列说法正确的是（　　） A. 导体棒刚好进入磁场时的速度为5m/s B. 磁场区域的磁感应强度为2T C. 磁场区域的两边界AB与CD的距离为2.5m D. 整个过程流过导体棒的电量为2.5C 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．根据机械能守恒 导体棒刚好进入磁场时的速度为 故A正确； B．设AB处为零势能位置，则导体棒刚进入磁场的动能为初状态机械能 导体棒机械能的减少量等于克服安培力做功，由图可知，机械能随距离均匀减小，即 可知，安培力大小不变，导体棒做匀速直线运动，有 磁场区域的磁感应强度为 故B错误； C．由图可知，导体棒机械能减至零，则 得 故C正确； D．整个过程流过导体棒的电量为 故D正确。 故选ACD。 第II卷（非选择题） 三、实验题（共16分） 11. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，已知油酸酒精溶液的浓度为每5000mL油酸酒精溶液中有纯油酸1mL，现用滴管向量筒内滴加100滴酒精油酸溶液，体积恰好增加了1mL，若把这样配制好的酒精油酸溶液滴入1滴到盛水的浅盘中，形成稳定的油膜后，用带有每一小格面积1cm2的玻璃板描绘出油膜的轮廓，数出轮廓所包含的方格数目。其中整格有84格、13个大半格，7个小半格。根据以上这些数据可知： （1）油膜的面积约为_______cm2； （2）估测出油酸分子的直径是_______cm（保留1位有效数字）； （3）如果在配制油酸酒精溶液时浓度太高，但是浓度的计算正确，会导致分子直径的估测值______（填写：“偏小、偏大”）。 【答案】 ①. 97 ②. 2×10-8 ③. 偏大 【解析】 【详解】（1）[1]油膜面积约为 =(84+13)×1cm2=97cm2 （2）[2]油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为 油酸分子的直径是 （3）[3]在配制油酸酒精溶液时浓度太高，但是浓度的计算正确，会导致油膜不能进一步散开，不能形成单分子油膜，即面积测量值偏小，则分子测量值偏大。 12. 用如图甲所示的实验装置“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”，在注射器活塞上涂润滑油并插入针管，用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量气体，移动活塞改变气体的体积和压强，气体体积由注射器刻度读取，气体压强由压强传感器读取。 （1）下列说法正确的是（　　） A. 注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位 B. 在活塞上涂润滑油目的只是为减小摩擦力 C. 移动活塞应缓慢且不能用手握住注射器 D. 若实验中连接传感器和注射器的软管脱落，可以立即接上继续实验 （2）测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，若以p为纵坐标，则应以________为横坐标，在坐标系中描点作图；甲小组不断压缩气体，由测得数据发现p与V的乘积值越来越小，则用上述方法作出的图线应为图乙中的________（选填“①”或“②”），造成该现象的原因可能是________。 （3）乙小组实验操作无误，但根据测得的数据作出图像不过坐标原点，如图丙所示，图中代表________的体积。 【答案】（1）AC （2） ①. ②. ② ③. 注射器存在漏气 （3）注射器与压强传感器连接部位气体 【解析】 【小问1详解】 A．本实验研究气体的压强和体积的比例关系，注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以用刻度的长度间接表示不同状态下气体的体积，所以可以不用标注单位，故A正确； B．为了防止漏气，应当在注射器活塞上加润滑油，来增加连接处密封性，故B错误； C．移动活塞要缓慢，且实验时不要用手握住注射器，都是为了保证实验的恒温条件，故C正确； D．压强传感器与注射器之间的连接管脱落后，气体质量变化了，应该重新做实验，故D错误。 故选AC； 【小问2详解】 [1]根据理想气体状态方程 n为气体的摩尔数，可知 测出多组空气柱的压强p和体积V的数据后，若以p为纵坐标，以为横坐标，作出的图像是直线，能更为直观反映压强与体积之间的关系； [2][3]根据图像的斜率为 其中常数C与质量有关，甲小组不断压缩气体，由测得数据发现p与V的乘积值越来越小，说明在温度相同时，气体的质量越来越小，则图像的斜率逐渐变小，故作出的图线应为图乙中的②，造成该现象的原因是注射器存在漏气。 【小问3详解】 根据理想气体状态方程可知，实验数据画出的图线是过坐标原点的直线，在实际的实验过程中实验操作规范正确，根据实验数据画出如图乙所示的图线不过坐标原点，该图线的方程为 说明试管中的气体的体积小于实际的封闭气体的体积，结合实验的器材可知，图中V0代表注射器与压强传感器连接部位气体的体积。 四、解答题（三个小题，共41分） 13. 某同学制作了一个简易的环境温度监控器，如图所示，气缸导热，缸内温度和环境温度可以认为相等，达到监控的效果。气缸内一质量，横截面积的活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着矩形重物。当缸内温度为300 K时，活塞与气缸底部的距离，与重物相距，环境空气压强恒为，重力加速度，不计活塞的厚度和缸壁的摩擦。 （1）初始时封闭气体的压强。 （2）当活塞刚好接触重物时，求气缸内气体的温度。 （3）若重物质量，当轻绳拉力刚好为零时，警报器开始报警，求此时气缸内气体的温度（结果保留两位小数） 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）初始时对活塞受力分析，根据平衡条件 解得初始时封闭气体的压强 （2）从活塞刚要开始向上运动到活塞刚接触重物，气体为等压变化过程，则 解得，气缸内气体的温度 （3）从刚接触重物到绳子拉力刚好为零，对活塞和重物整体，根据平衡条件 解得 从刚接触重物到绳子拉力刚好为零，为等容过程，根据查理定律 解得 14. 如图所示，一个人通过定滑轮从静止开始，在离磁场下边界的某位置以恒定的拉力拉一个边长，质量，电阻的单匝线框，磁场宽度也为，线框恰能匀速通过磁场。已知磁感应强度为，，滑轮摩擦及空气阻力不计，求： （1）线框未入磁场前的加速度a？ （2）线框通过磁场的速度大小和通过磁场的整个过程线框产生的焦耳热？ （3）其他条件不变，线框进入磁场后保持第（1）问恒定的加速度a继续通过磁场，求人施加的拉力F与线框通过磁场的时间t的关系？ 【答案】（1）；（2），；（3） 【解析】 【详解】（1）未进入磁场前，根据牛顿第二定律 解得 （2）进入磁场时，因为受力平衡 由 联立解得 通过磁场的整个过程线框产生的焦耳热 （3）以加速度进入磁场时 由 由运动公式 联立解得 15. 如图所示，第一象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，另外三个象限内充满大小相同、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一个带电粒子从x轴上的P点以初速度进入第二象限，O、P间的距离，初速度与x轴负方向的夹角，之后该粒粒子恰好能垂直于y轴进入第一象限，再经过一段时间经过A点，第一次从第一象限进入第四象限。已知带电粒子的比荷，电场强度，，，不计带电粒子的重力。 （1）求磁感应强度B的大小和带电粒子在第二象限内运动的时间； （2）带电粒子第一次从第一象限进入第四象限的位置A点的坐标； （3）若x轴上有一点（10m，0），带电粒子经过x轴时，距离Q点的最小距离是多大？ 【答案】（1）0.08T，；（2）（2.4m，0）；（3）0.25m 【解析】 【详解】（1）粒子进入磁场后向右侧偏转，根据左手定则，可知粒子带负电，根据几何关系有 粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 ， 解得 ， 粒子在第二象限内运动的时间 解得 （2）粒子在第一象限内做类平抛运动，则有 解得 粒子第一次从第一象限进入第四象限过程做类平抛运动，则有 即位置A点的坐标为（2.4m，0）。 （3）令粒子第一次从第一象限进入第四象限时的速度与水平方向夹角为，则有 ， 解得 ， 粒子在第四象限做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 粒子第一次在第四象限做匀速圆周运动的圆弧对应的弦长为 表明粒子将再次进入第二象限，之后做类斜抛运动，粒子在第一与第四象限之间做往复运动，作出粒子的运动轨迹如图所示 根据类平抛运动的对称性，结合往复运动的对称性可知，令，带电粒子经过x轴时，距离Q点的最小距离 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$