精品解析:辽宁省2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题

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2024-11-08
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资源信息

学段 高中
学科 物理
教材版本 -
年级 高二
章节 -
类型 试卷
知识点 -
使用场景 同步教学-期中
学年 2024-2025
地区(省份) 辽宁省
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 6.90 MB
发布时间 2024-11-08
更新时间 2024-12-13
作者 学科网试题平台
品牌系列 -
审核时间 2024-11-08
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内容正文:

2024—2025学年度上学期期中考试高二试题 物理 考试时间:90分钟 满分:100分 第I卷(选择题,共44分) 一、选择题(本题共12小题,共44分。其中1-8题为单选题,每小题只有一个选项符合要求,每小题3分;9-12题为多选照,每小题有多个选项符合要求,每题5分,少选得2分,多选错选不得分) 1. 2024年9月27日,世界新能源汽车大会在海口开幕。大会中展现的诸多前沿科技,揭示了未来汽车发展的趋势。其中电动汽车的进步最为引人注目。图中与磁现象有关的四个实验,与电动机的原理最为相似的是(  ) A 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 2. 小明同学有一个电热水杯,其主要发热元件是电阻丝,正常使用电源烧开一杯水需要2分钟。若出国旅游时当地的电压是,那么烧开初始温度相同的一杯水需要几分钟?(假设两地水的沸点相等,忽略电阻随温度的变化)(  ) A. 1 B. 2 C. 4 D. 8 3. 有两根完全相同的金属丝甲和乙,将甲对折起来,将乙拉长为原来的3倍,然后将两根金属丝并联在同一电路中,则甲、乙两金属丝通过的电流大小之比为(  ) A. 3∶2 B. 9∶4 C. 4∶9 D. 4. 如图所示为一个多用电表欧姆挡内部电路示意图。已知电流表满偏电流,标准电池电动势1.5V;若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变为,但此表仍能进行欧姆调零,用此表测量某电阻时读数为,则该电阻的真实值应为(  ) A. B. C. D. 5. 如图所示,三根平行直导线的截面图刚好为等边三角形,电流和方向垂直纸面向里,电流方向垂直纸面向外,它们的电流大小都相同,,每根导线在A点产生的磁场的磁感应强度大小均为,则点的合磁感应强度为(  ) A B. C. D. 6. 如图所示,一段圆心角为的圆弧形导线,通以电流I。若导线所在平面与纸面平行,匀强磁场方向垂直纸面向里,导线所受安培力的大小为;若磁感应强度大小不变方向改为平行于纸面沿半径向右,导线所受安培力的大小为。则为(  ) A. B. C. D. 7. 如图所示,电路中电表均可视为理想电表。闭合开关,将滑动变阻器的滑片由端向端滑动的过程中,下列选项正确的是(  ) A. 电路总电阻变大 B. 电流表的示数变小 C. 电流表的示数变小 D. 电压表的示数变大 8. 如图所示,两个质量相等的带电粒子a和b分别以速度和射入足够长平行边界匀强磁场,磁场宽度为d,两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为和,两粒子同时由A点出发,同时到达点,不计粒子重力及粒子间的影响,则(  ) A. 两粒子的周期之比为 B. 两粒子的轨迹半径之比为 C. 两粒子的电荷量之比为 D. 两粒子的速度之比为 9. 近年来国产智能手机取得了多方面的巨大进步。其中快速充电技术”可以使用户在短时间内完成充电,比如对一块的锂电池充电,可以在十分钟内将电池充到满容量的,关于快速充电技术”,你认为下列叙述中比较合理的是(  ) A. 快速充电技术提高了锂电池的原有容量 B. 满容量的是指将电池电压充到的 C. 该锂电池的电动势是 D. “”是电量的常用单位, 10. 下列关于磁场与现代科技的相关说法正确的是(  ) A. 图甲是磁流体发电机结构示意图,由图可以判断出板是发电机的负极 B. 图乙是霍尔效应板的结构示意图,稳定时、点电势的关系与导电粒子的电性无关 C. 图丙是电磁流量计的示意图,在、一定时,流量 D. 图丁是回旋加速器示意图,粒子获得的最大动能与电压大小无关 11. 如图所示为电流天平,可用来测定磁感应强度。天平右臂上挂有一匝数为的矩形线圈,线圈下端悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。当线圈中通有逆时针方向电流(方向如图)时,天平恰好平衡;若电流大小不变,方向变为顺时针,在其中一个盘内放上质量为的砝码天平又可以恢复平衡。已知矩形线框水平边长度为,重力加速度为,则(  ) A. 应将质量为砝码放入左盘 B. 磁感应强度大小为 C. 为了提高灵敏度,可以增加线圈匝数 D. 为了提高灵敏度,可以减少线圈匝数 12. 如图所示,电源电动势恒定,内阻为,定值电阻和的阻值均等于,滑动变阻器的总阻值也等于,电容器的电容为,电流表可视为理想表。闭合开关,将滑动变阻器滑片从向缓慢滑动。下列说法正确的是(  ) A. 理想电流表示数一直减小 B. 电容器的电量先增大后减小 C. 电源的效率一直减小 D. 电源的输出功率一直增大 第Ⅱ卷(非选择题,共56分) 二、实验题(本题共2小题,共14分) 13. 如图所示,伏安法测电阻实验中,电压表和电流表均为非理想表,会对测量结果的准确度产生一定的影响。若甲乙两图中电源输出电压恒定,甲图中电压表示数为,电流表示数为,乙图中电压表示数为,电流表示数为,电阻的真实阻值为,则: ________(选填“>”“=”或“<”); ________(选填“>”“=”或“<”); ________(选填“>”“=”或“<”); 14. 如图所示的电路即可以测量未知电阻的阻值,还可以测量电池的电动势和内阻。实验室提供的器材除了被测电源及被测电阻,还提供了电流表,电阻箱,两个电键、导线若干。 (1)实验时,先将电阻箱接入电路的电阻调到最大,闭合电键,再闭合电键,调节电阻箱的阻值,使电流表的指针偏转较大,记下这时电流表的示数,电阻箱接入电路的阻值;断开电键,调节电阻箱接入电路的电阻,使电流表的示数仍为,记下这时电阻箱接入电路的阻值,则___________。 (2)上述测量电阻的思想方法和下面哪个力学实验的思想方法最为接近?______ A. 验证力的平行四边形定则 B. 探究加速度与力和质量的关系 C. 通过测量一本书的厚度来计算一张纸的平均厚度 (3)保持电键闭合,多次改变电阻箱的阻值,记录每次调节后电流表的示数及电阻箱接入电路的电阻,根据测得的多组。以为纵轴为横轴,作出图像,得到图像的斜率的绝对值为,图像与纵轴的截距为,已知电流表内阻为,则电池的电动势______,内阻_____。 三、计算题(本题共。3小题,共42分) 15. 如图所示是一玩具起重机的电路示意图。图中电源电动势E=6V、内阻,电阻,当玩具起重机以的速度匀速向上提升一质量的物体时,标有“”的灯泡恰好正常发光。不计摩擦阻力,重力加速度,求: (1)通过电源的电流及两端的电压; (2)起重机效率。 16. 如图所示,在匀强磁场中沿水平方向固定两平行金属导轨,磁感应强度,方向垂直于,与导轨平面的夹角,导轨宽度为,导轨电阻忽略不计,左端与电源连接。一质量的金属棒垂直于两平行导轨放置并与导轨接触良好,连入导轨间的电阻与导轨间的动摩擦因数(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),在棒中点施加一水平向右的拉力,使棒能处于静止状态。已知,取,求: (1)金属棒受到的安培力的大小; (2)拉力的大小范围; (3)若磁场磁感应强度大小不变方向突然反向,同时撤去,求此时金属棒的加速度的大小。 17. 芯片是现代科技的核心,芯片的制造过程中有一个重要步骤就是离子注入。离子注入是指用高能量的电场把离子加速,打入半导体材料的过程,是芯片制造中重要的掺杂技术。如图所示,在一个边长为的正方形真空空间,沿对角线将它分成Ⅰ、Ⅱ两个区域,其中I区域(包括边界有垂直于纸面的匀强磁场,在II区域内有平行于且由指向的匀强电场。一正离子生成器不断有正离子生成,所有正离子从点沿方向以速度射入I区域,然后这些正离子从对角线中点进入II区域,最后这些正离子恰好从点射出。已知离子流的正离子带电量均为,质量均为,不考虑离子的重力以及离子间的相互作用力,求: (1)I区域磁感应强度的大小和方向; (2)Ⅱ区域电场强度的大小; (3)为了调整离子注入的深度,现将磁感应强度增强为原来的2倍,同时调整电场强度,使正离子仍可以从点注入半导体。求调整前后正离子从点飞出的动能大小之比。 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $$ 2024—2025学年度上学期期中考试高二试题 物理 考试时间:90分钟 满分:100分 第I卷(选择题,共44分) 一、选择题(本题共12小题,共44分。其中1-8题为单选题,每小题只有一个选项符合要求,每小题3分;9-12题为多选照,每小题有多个选项符合要求,每题5分,少选得2分,多选错选不得分) 1. 2024年9月27日,世界新能源汽车大会在海口开幕。大会中展现的诸多前沿科技,揭示了未来汽车发展的趋势。其中电动汽车的进步最为引人注目。图中与磁现象有关的四个实验,与电动机的原理最为相似的是(  ) A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 【答案】B 【解析】 【详解】电动机的原理是通电线圈在磁场中受力而转动。 A.图甲是反映条形磁铁周围磁场的分布情况,故A不符合题意; B.通电导体在磁场中受到安培力的作用,故B符合题意; C.图丙反映的是电流的磁效应,故C不符合题意; D.图丁反映的是电磁铁的磁性与匝数的关系,故D不符合题意。 故选B。 2. 小明同学有一个电热水杯,其主要发热元件是电阻丝,正常使用电源烧开一杯水需要2分钟。若出国旅游时当地的电压是,那么烧开初始温度相同的一杯水需要几分钟?(假设两地水的沸点相等,忽略电阻随温度的变化)(  ) A. 1 B. 2 C. 4 D. 8 【答案】D 【解析】 【详解】烧开初始温度相同的一杯水需要电流做功相同,根据 可知,电压变为一半,时间变为4倍,即8分钟。 故选D。 3. 有两根完全相同的金属丝甲和乙,将甲对折起来,将乙拉长为原来的3倍,然后将两根金属丝并联在同一电路中,则甲、乙两金属丝通过的电流大小之比为(  ) A. 3∶2 B. 9∶4 C. 4∶9 D. 【答案】D 【解析】 【详解】设两金属丝的电阻率为,长度为,横截面积为,电阻为,故有 金属丝甲对折后的电阻为 将乙拉长为原来的3倍,电阻为 将两根金属丝并联在同一电路中,电压相等,则电流之比等于电阻的反比,有 故选D。 4. 如图所示为一个多用电表欧姆挡内部电路示意图。已知电流表满偏电流,标准电池电动势1.5V;若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变为,但此表仍能进行欧姆调零,用此表测量某电阻时读数为,则该电阻的真实值应为(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】电动势时欧姆表内阻为 该欧姆表刻度是按照电动势标注的,电动势为,待测电阻为时,流过表头的电流为 当欧姆表电动势为时,欧姆表的内阻为 欧姆表读数为时,流过表头的电流为 联立可得 故待测电阻的真实值为 故选A。 5. 如图所示,三根平行直导线的截面图刚好为等边三角形,电流和方向垂直纸面向里,电流方向垂直纸面向外,它们的电流大小都相同,,每根导线在A点产生的磁场的磁感应强度大小均为,则点的合磁感应强度为(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由安培定则判断可知三根通电直导线在A点上所产生磁场方向,如图所示: 电流B与电流D在A点产生的磁感应强度大小相等,夹角为120°,合磁感应强度大小为1T,方向水平向左; 电流C在A点产生的磁感应强度磁感应强度大小为1T,方向水平向左。 所以A点的磁感应强度大小为2T,方向水平向左。 故选C。 6. 如图所示,一段圆心角为的圆弧形导线,通以电流I。若导线所在平面与纸面平行,匀强磁场方向垂直纸面向里,导线所受安培力的大小为;若磁感应强度大小不变方向改为平行于纸面沿半径向右,导线所受安培力的大小为。则为(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】当磁场方向垂直纸面向里时,通电导线的有效长度如下图中红线所示 根据安培力的定义,结合几何关系,可得导线所受安培力大小为 当磁场方向水平向右时,通电导线的有效长度如下图中红线所示 根据安培力的定义,结合几何关系,可得导线所受安培力大小为 所以 故选A。 7. 如图所示,电路中电表均可视为理想电表。闭合开关,将滑动变阻器的滑片由端向端滑动的过程中,下列选项正确的是(  ) A. 电路总电阻变大 B. 电流表的示数变小 C. 电流表的示数变小 D. 电压表的示数变大 【答案】C 【解析】 【详解】A.分析电路图可知,滑动变阻器与定值电阻R1并联,再与定值电阻R2串联。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动的过程中,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,电阻总电阻变小,故A错误; B.电流表A1测的是电路的总电流。由A选项分析可知,当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动的过程中,电阻总电阻变小。根据闭合电路欧姆定律 电路中的总电流将变大,即电流表A1的示数变大,故B错误; C.电流表A2测的是定值电阻R1的电流。由闭合电路欧姆定律 结合B选项分析可知,电流表A1的示数变大,所以电流表A2示数变小,故C正确; D.电压表测的是路端电压,由闭合电路欧姆定律 由B选项分析可知,电路中的总电流将变大,所以路端电压变小,故D错误。 故选C。 8. 如图所示,两个质量相等的带电粒子a和b分别以速度和射入足够长平行边界匀强磁场,磁场宽度为d,两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为和,两粒子同时由A点出发,同时到达点,不计粒子重力及粒子间的影响,则(  ) A. 两粒子的周期之比为 B. 两粒子的轨迹半径之比为 C. 两粒子的电荷量之比为 D. 两粒子的速度之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A.由题图可知,带电粒子a和b在磁场中运动的圆心角分别为和。即 由于两带电粒子运动时间相同,则可得两粒子的周期之比为 故A错误; B.根据几何关系,由题图可得,两粒子的轨迹半径分别为 则两粒子的轨迹半径之比为 故B错误; CD.两粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律 可得粒子的轨迹半径为 运动的周期为 则可得两粒子的电荷量之比为 两粒子的速度之比为 故C错误,D正确。 故选D。 9. 近年来国产智能手机取得了多方面巨大进步。其中快速充电技术”可以使用户在短时间内完成充电,比如对一块的锂电池充电,可以在十分钟内将电池充到满容量的,关于快速充电技术”,你认为下列叙述中比较合理的是(  ) A. 快速充电技术提高了锂电池的原有容量 B. 满容量的是指将电池电压充到的 C. 该锂电池的电动势是 D. “”是电量的常用单位, 【答案】D 【解析】 【详解】A.快速充电技术提高了锂电池的充电速度,不会提高原有容量,故A错误; B.这里所提到的“满容量的75%”是指将电量充到满容量的75%,而充电电压不能变化,故B错误; C.对锂电池正常充电的电压为3.7V,而该锂电池的电动势指的是使用电池时的电压,不一定为3.7V,故C错误; D.由可知,“”是电量的常用单位,单位换算关系为 故D正确。 故选D。 10. 下列关于磁场与现代科技的相关说法正确的是(  ) A. 图甲是磁流体发电机结构示意图,由图可以判断出板是发电机的负极 B. 图乙是霍尔效应板的结构示意图,稳定时、点电势的关系与导电粒子的电性无关 C. 图丙是电磁流量计的示意图,在、一定时,流量 D. 图丁是回旋加速器的示意图,粒子获得的最大动能与电压大小无关 【答案】AD 【解析】 【详解】A.图甲是磁流体发电机结构示意图,根据左手定则可以判断出正离子向B板偏转,负离子向A板偏转。所以A板是发电机的负极,故A正确; B.霍尔元件中若导电粒子为正电荷,根据左手定则可以判断出正电荷向N点偏转,N点电势高;若导电粒子为负电荷,根据左手定则可以判断出负电荷向N点偏转,N点电势低。故B错误; C.电磁流量计中,设横截面积为S,长度为l,带电粒子电荷量为q,定向移动速率为v。流量为单位时间流过某横截面的体积,即 其中 根据平衡条件,得 则流量为 故C错误; D.回旋加速器的最大速度由回旋加速度D形盒的半径限制。由牛顿第二定律 可得 所以最大动能为 与电压U无关,故D正确。 故选AD。 11. 如图所示为电流天平,可用来测定磁感应强度。天平的右臂上挂有一匝数为的矩形线圈,线圈下端悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。当线圈中通有逆时针方向电流(方向如图)时,天平恰好平衡;若电流大小不变,方向变为顺时针,在其中一个盘内放上质量为的砝码天平又可以恢复平衡。已知矩形线框水平边长度为,重力加速度为,则(  ) A. 应将质量为砝码放入左盘 B. 磁感应强度大小为 C. 为了提高灵敏度,可以增加线圈匝数 D. 为了提高灵敏度,可以减少线圈匝数 【答案】AC 【解析】 【详解】A.当线圈中通有逆时针方向电流时,由左手定则可知安培力方向竖直向上,安培力大小 当线圈中通有顺时针方向电流时,由左手定则可知安培力方向竖直向下。天平是等臂杠杆,此时若不增减砝码,天平会右低左高,为了使天平恢复水平,应向左盘中加入砝码,A正确; B.当线圈中通有逆时针方向电流时,设线框受到的拉力为T,则有 当线圈中通有顺时针方向电流时,设线框受到的拉力为,则有 故 解得 B错误; CD.为了提高灵敏度,应使磁感应强度发生微小变化时,天平也会发生明显的倾斜,故应增加线圈匝数,使安培力变大, C正确,D错误。 故选AC。 12. 如图所示,电源电动势恒定,内阻为,定值电阻和的阻值均等于,滑动变阻器的总阻值也等于,电容器的电容为,电流表可视为理想表。闭合开关,将滑动变阻器滑片从向缓慢滑动。下列说法正确的是(  ) A. 理想电流表示数一直减小 B. 电容器的电量先增大后减小 C. 电源的效率一直减小 D. 电源的输出功率一直增大 【答案】ACD 【解析】 详解】A.滑动变阻器滑片由a端向b端移动过程中,并联部分总电阻R并一直减小,根据闭合电路欧姆定律可知,干路电流I增大,电源内电压增大,外电压减小,并联部分 可知,并联部分电压U并减小,电流表示数 一直减小,故A正确; B.根据 可知,电容器的电量减小,B错误; C.电源的效率 所以一直减小,故C正确; D.的阻值等于,所以外电路总电阻大于内阻,根据电源输出功率与外电阻关系可知,当外电路总电阻等于电源内阻时,输出功率最大,因为外电路总电阻减小,所以电源的输出功率一直增大,故D正确。 故选ACD。 第Ⅱ卷(非选择题,共56分) 二、实验题(本题共2小题,共14分) 13. 如图所示,伏安法测电阻实验中,电压表和电流表均为非理想表,会对测量结果的准确度产生一定的影响。若甲乙两图中电源输出电压恒定,甲图中电压表示数为,电流表示数为,乙图中电压表示数为,电流表示数为,电阻的真实阻值为,则: ________(选填“>”“=”或“<”); ________(选填“>”“=”或“<”); ________(选填“>”“=”或“<”); 【答案】 ①. < ②. > ③. < 【解析】 【详解】[1]图甲中因为电压表的分流作用,电流表测量的电流大于实际流过待测电子的电流,而电压测量是准确的,则电阻的测量值为电压表的内阻与待测电阻并联所得,有 [2]图乙中因为电流表的分压作用,电压表测量的电压大于实际待测电阻两端的电压,电流测量是准确的,则电阻的测量值为电流表的内阻与待测电阻串联所得,有 [3]图甲中,电阻两端的电压可表示为 , 图乙中,电阻两端电压可表示为 因,则有 则可知 14. 如图所示的电路即可以测量未知电阻的阻值,还可以测量电池的电动势和内阻。实验室提供的器材除了被测电源及被测电阻,还提供了电流表,电阻箱,两个电键、导线若干。 (1)实验时,先将电阻箱接入电路的电阻调到最大,闭合电键,再闭合电键,调节电阻箱的阻值,使电流表的指针偏转较大,记下这时电流表的示数,电阻箱接入电路的阻值;断开电键,调节电阻箱接入电路的电阻,使电流表的示数仍为,记下这时电阻箱接入电路的阻值,则___________。 (2)上述测量电阻的思想方法和下面哪个力学实验的思想方法最为接近?______ A. 验证力的平行四边形定则 B. 探究加速度与力和质量的关系 C. 通过测量一本书的厚度来计算一张纸的平均厚度 (3)保持电键闭合,多次改变电阻箱的阻值,记录每次调节后电流表的示数及电阻箱接入电路的电阻,根据测得的多组。以为纵轴为横轴,作出图像,得到图像的斜率的绝对值为,图像与纵轴的截距为,已知电流表内阻为,则电池的电动势______,内阻_____。 【答案】(1) (2)A (3) ①. b ②. 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知,断开后,要使电流还是,应该保证回路总电阻不变,根据等效原理可知 【小问2详解】 上述测量电阻的思想方法用到了等效替代的思想。 A. 验证力的平行四边形定则,用到了等效替代的思想方法,A正确; B. 探究加速度与力和质量的关系,用到了控制变量的思想方法,B错误; C. 通过测量一本书的厚度来计算一张纸的平均厚度,用到了累积法,C错误。 故选A。 【小问3详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律 得到 故以为纵轴为横轴,作出图像,得到图像的斜率的绝对值为 解得 图像与纵轴的截距为 三、计算题(本题共。3小题,共42分) 15. 如图所示是一玩具起重机的电路示意图。图中电源电动势E=6V、内阻,电阻,当玩具起重机以的速度匀速向上提升一质量的物体时,标有“”的灯泡恰好正常发光。不计摩擦阻力,重力加速度,求: (1)通过电源的电流及两端的电压; (2)起重机的效率。 【答案】(1)0.5A,2.5V (2)50% 【解析】 【小问1详解】 由电路图可知,灯泡与起重机并联,灯泡正常发光,电压为 故起重机两端的电压为 由欧姆定律可得 【小问2详解】 灯泡电流为 通过起重机的电流为 起重机的总功率为 起重机的输出功率为 起重机的效率为 16. 如图所示,在匀强磁场中沿水平方向固定两平行金属导轨,磁感应强度,方向垂直于,与导轨平面的夹角,导轨宽度为,导轨电阻忽略不计,左端与电源连接。一质量的金属棒垂直于两平行导轨放置并与导轨接触良好,连入导轨间的电阻与导轨间的动摩擦因数(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),在棒中点施加一水平向右的拉力,使棒能处于静止状态。已知,取,求: (1)金属棒受到的安培力的大小; (2)拉力的大小范围; (3)若磁场磁感应强度大小不变方向突然反向,同时撤去,求此时金属棒的加速度的大小。 【答案】(1)10N (2) (3) 【解析】 【小问1详解】 通过的电流大小为 I方向为a到b,受到的安培力为 【小问2详解】 对受力分析,如图所示 最大静摩擦力 当最大静摩擦力方向向右(图甲)时 当最大静摩擦力方向向左(图乙)时 综上可得 【小问3详解】 磁场反向后,安培力F也反向了,受力分析如图丙所示。 综上可得 17. 芯片是现代科技的核心,芯片的制造过程中有一个重要步骤就是离子注入。离子注入是指用高能量的电场把离子加速,打入半导体材料的过程,是芯片制造中重要的掺杂技术。如图所示,在一个边长为的正方形真空空间,沿对角线将它分成Ⅰ、Ⅱ两个区域,其中I区域(包括边界有垂直于纸面的匀强磁场,在II区域内有平行于且由指向的匀强电场。一正离子生成器不断有正离子生成,所有正离子从点沿方向以速度射入I区域,然后这些正离子从对角线中点进入II区域,最后这些正离子恰好从点射出。已知离子流的正离子带电量均为,质量均为,不考虑离子的重力以及离子间的相互作用力,求: (1)I区域磁感应强度的大小和方向; (2)Ⅱ区域电场强度的大小; (3)为了调整离子注入的深度,现将磁感应强度增强为原来的2倍,同时调整电场强度,使正离子仍可以从点注入半导体。求调整前后正离子从点飞出的动能大小之比。 【答案】(1),垂直纸面向里 (2) (3) 【解析】 【小问1详解】 根据左手定则,可以判断磁场方向垂直纸面向里;设正离子在磁场中运动的半径为r,有 依题意 解得 解得 【小问2详解】 设离子恰好从D点离开电场时对应的电场强度为E,则有 解得 【小问3详解】 依题意,原来离子在磁场中转过的圆心角,磁感应强度加倍后,根据运动的半径为 离子在磁场中转过的圆心角仍为,离子将从中点F经过分界线,即 结合类平抛的知识可知,D点速度的反向延长线交于对应匀速方向位移的中点, 再根据三角形相似可得,调整前 调整后 又,可得 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $$

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