精品解析：天津市第一百中学2024-2025学年高三上学期第二次月考物理试题

天津市第一百中学2024—2025学年第一学期过程性诊断（2） 高三物理 本试卷满分100分，考试用时60分钟。 一、单选题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 下列有关生活中的圆周运动的实例分析，正确的是（　　） A. 图甲为汽车通过凹形桥最低点的情境，此时汽车受到的支持力小于重力 B. 图乙为演员表演“水流星”的情境，当小桶刚好能通过最高点时，小桶及桶中的水只受重力作用，处于超重状态 C. 图丙为火车转弯的情境，火车超过规定速度转弯时，车轮会挤压外轨 D. 图丁为洗衣机脱水筒，其脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而被甩出 2. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲为一定质量的某种理想气体在3个不同温度下的等温线，其中等温线1表示的温度最高 B. 图乙为一定质量的理想气体状态变化的V-T图线，由图可知气体在状态a的压强大于在状态b的压强 C. 图乙中一定质量的理想气体在a→b的过程中对外界做功，气体吸热 D. 图丙为分子间作用力与分子间距离的关系，可知当分子间的距离时，分子势能随分子间距离的增大而增大 3. 农村在修建住房时，常用如图所示的简易机械装置来搬运建筑材料。光滑滑轮用通过轴心O的竖直轻杆固定在支架上的点，开始乙手中的绳子松弛，甲站在地面上通过定滑轮缓慢拉动绳子端点A，使材料竖直上升到达楼顶之后，乙再在楼顶水平拉着绳把建筑材料缓慢移到楼顶平台上。整个过程中甲的位置一直不动，下列说法正确的是（　　） A. 材料竖直上升过程中，轻杆上的力一定沿竖直方向 B. 乙移动建筑材料的过程中，甲对绳的拉力保持不变 C. 乙移动建筑材料的过程中，乙对绳的拉力大小不变 D. 乙移动建筑材料的过程中，甲对地面的摩擦力逐渐增大 4. 如图所示，天津之眼是世界上唯一建在水上桥梁的摩天轮，摩天轮边缘悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，P、Q分别是圆周运动的最高点和最低点，下列叙述正确的是（　　） A. 从P点运动到Q点的过程中乘客所受合力做功为零 B. 从P点运动到Q点的过程中乘客所受合力的冲量为零 C. 在P点和Q点，乘客对座椅的压力可能相等 D. 在P点和Q点，乘客的加速度相同 5. 如图所示，轻质弹簧的左端固定，右端处于自然状态。小物块的质量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动回到A点恰好静止。物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度。在上述过程中（　　） A. 物体反弹回来的过程中离开弹簧时速度最大 B. 整个过程物块所受摩擦力做的功为 C. 物块在A点的初速度为 D. 弹簧的最大弹性势能为 二、多选题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。） 6. 如图甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，图乙为建筑材料被吊起后在竖直方向运动的图像（竖直向上为正方向），根据图像下列判断正确的是（　　） A. 在10~30s建筑材料的机械能增加 B. 36s时加速度改变方向 C. 46s时建筑材料离地面的距离最大 D. 0~10s拉力的冲量大于36~46s拉力的冲量 7. 2023年11月16日，长征二号丙运载火箭在酒泉成功发射了新一代海洋水色观察卫星海洋三号01星，海洋三号01星具有高度的科研价值和应用价值，代表着我国海洋水色系统卫星正式升级到第二代观测体系。若已知卫星运动轨道可看成圆轨道，运动周期为T，卫星离地面的飞行高度为h，地球半径为R，地球北极位置的重力加速度为g，引力常量为G。则下列说法正确的是（　　） A. 海洋三号01星的发射速度大于11.2km/s B. 该卫星在预定轨道无动力独立飞行时的速度大小不可能为8km/s C. 该卫星在预定轨道无动力独立飞行时绕地球一周所需时间为 D. 由题中已知的数据可得出地球的密度为 8. 神舟17号返回舱开伞后，返回舱与降落伞中心连接的中轴线始终保持竖直。整体受到竖直向上的空气阻力，同时在水平风力的作用下，整体以的加速度沿图中直线斜向下减速运动，该直线与竖直方向成。下列说法正确的是（　　） A. 返回舱中的航天员处于失重状态 B. 竖直向上的空气阻力大于水平风力 C. 若水平风力突然消失，返回舱将做平抛运动 D. 整体克服竖直向上空气阻力做的功小于其机械能的减少量 三、填空题（12分） 9. 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒。质量为的物体从高处由静止开始下落，质量为的物体上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量来验证机械能是否守恒。如图乙所示是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点未画出，计数点间的距离如图乙所示。已知，。 下面列举了该实验的几个操作步骤： A．按照图甲所示的装置安装器件 B．将打点计时器接到直流电源上 C．先释放质量为的物体，再接通电源打出一条纸带 D．测量纸带上某些点间的距离 E．根据测量的结果，分别计算系统减少的重力势能和增加的动能 （1）其中操作不当的步骤是______（填选项对应的字母）； （2）根据纸带计算第5个计数点的瞬时速度v=______m/s；（结果保留两位有效数字） （3）写出利用纸带0~5的过程验证的机械能守恒的表达式______（用题中出现过的字母表示，已知重力加速度g，0~5之间的距离为h）。 10. 某同学用如图甲所示装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为，被碰小球质量为，记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O。 （1）关于实验要点，下列说法正确的是______。 A. 两球大小可以不同 B. 两球必须是弹性小球 C. 斜槽可以不光滑 D. 斜槽末端必须水平 （2）不放被碰小球，让入射小球从斜槽上紧靠挡板由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置P；把被碰小球放在斜槽前端边缘位置，让入射小球从斜槽上紧靠挡板由静止滚下，使入射球与被碰球碰撞，重复多次，分别标出入射小球与被碰小球落点的平均位置M、N；用刻度尺分别测量M、P、N离O点的距离分别为、、，则表达式______成立，动量守恒定律得到验证。若，则说明______。 四、计算题 11. 保龄球运动既可以锻炼身体，又可以缓解心理压力，而且老少咸宜，广受大众的喜爱。某同学设想了如下过程来模拟一次保龄球的投掷、运行、撞击的训练过程。如图所示，将一质量为的保龄球从A点开始由静止向前掷出，球沿曲线运动，脱手后，在B点以的速度切入水平球道。球做直线运动经时间后在C点与质量为的球瓶发生正碰。已知在A点时保龄球的下沿距离球道表面的高度为，保龄球在球道上运动时受到的阻力恒为重力的倍，g取，忽略空气阻力，忽略保龄球的滚动，球与球瓶的碰撞时间极短，碰撞中没有能量损失，球与球瓶均可看成质点。 求： （1）运动员在掷球过程中对保龄球做的功W： （2）在撞上球瓶前的瞬间，保龄球的速度的大小； （3）碰撞后，球瓶的速度的大小及碰撞过程中球对球瓶作用力的冲量I。 12. 如图所示是列车进站时利用电磁阻尼辅助刹车的示意图，在车身下方固定一单匝矩形线框abcd，ab边长为L，bc边长为d，在站台轨道上存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的有界矩形匀强磁场MNPQ，MN边界与ab平行，NP长为d。若ab边刚进入磁场时列车关闭发动机，此时列车的速度大小为，cd边刚离开磁场时列车刚好停止运动。已知线框总电阻为R，列车的总质量为m，摩擦阻力大小恒定为kmg，不计空气阻力，重力加速度为g。求： （1）线框ab边刚进入磁场时列车加速度a的大小和安培力对ab边做功的功率P； （2）线框从进入到离开磁场过程中，线框产生的焦耳热Q； （3）线框进入磁场过程中，通过线框横截面的电荷量q。 13. CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对病情的探测。图（a）是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图（b）所示。图（b）中M、N之间加有恒为U的加速电压；高度足够高、宽度为d的虚线框内有垂直纸面的匀强磁场。电子枪中发出的电子束（初速可视为零）在M、N之间加速后以一定的速度水平射入偏转磁场，速度方向改变60°后打到圆形靶环上的P点产生X射线，探测器能够探测到竖直向上射出的X射线。已知电子质量为m，电量为e，忽略电子间相互作用，电子重力不计且始终在真空中运动。 （1）求从N点射出时电子的速度v； （2）求偏转磁场的磁感应强度B的大小和方向及电子在磁场中运动的时间； （3）若撤去磁场，在虚线框内加一竖直方向的匀强电场，也可使电子偏转60°离开偏转电场，调整靶环位置，使电子仍打在P点产生X射线，求所加电场的电场强度E的大小和打在P点的电子的动能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市第一百中学2024—2025学年第一学期过程性诊断（2） 高三物理 本试卷满分100分，考试用时60分钟。 一、单选题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 下列有关生活中的圆周运动的实例分析，正确的是（　　） A. 图甲为汽车通过凹形桥最低点的情境，此时汽车受到的支持力小于重力 B. 图乙为演员表演“水流星”的情境，当小桶刚好能通过最高点时，小桶及桶中的水只受重力作用，处于超重状态 C. 图丙为火车转弯的情境，火车超过规定速度转弯时，车轮会挤压外轨 D. 图丁为洗衣机脱水筒，其脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而被甩出 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲为汽车通过凹形桥最低点的情境，汽车有向上的加速度，故此时汽车受到的支持力大于重力，故A错误； B．图乙为演员表演“水流星”的情境，当小桶刚好能通过最高点时，重力提供向心力，小桶及桶中的水只受重力作用，处于完全失重状态，故B错误； C．图丙为火车转弯的情境，火车超过规定速度转弯时，重力和支持力的合力不足以提供向心力，此时外轨对车轮有支持力，根据牛顿第三定律可知车轮会挤压外轨，故C正确； D．图丁为洗衣机脱水筒，其脱水原理是衣服对水滴的吸附力小于水滴做圆周运动需要的向心力，做离心运动，从而被甩出，故D错误。 故选C。 2. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲为一定质量的某种理想气体在3个不同温度下的等温线，其中等温线1表示的温度最高 B. 图乙为一定质量的理想气体状态变化的V-T图线，由图可知气体在状态a的压强大于在状态b的压强 C. 图乙中一定质量的理想气体在a→b的过程中对外界做功，气体吸热 D. 图丙为分子间作用力与分子间距离的关系，可知当分子间的距离时，分子势能随分子间距离的增大而增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲为一定质量的某种理想气体在3个不同温度下的等温线，由 比较、乘积的大小，等温线3表示的温度最高，A错误； B．气体在状态a到状态b的过程中，体积不变，由查理定律 由于大于，故大于，B错误； C．图乙中一定质量的理想气体在a→b的过程中气体体积不变，对外界不做功，C错误； D．图丙为分子间作用力与分子间距离的关系，可知当分子间的距离时，分子间为引力，分子势能随分子间距离的增大而增大，D正确； 故选D。 3. 农村在修建住房时，常用如图所示的简易机械装置来搬运建筑材料。光滑滑轮用通过轴心O的竖直轻杆固定在支架上的点，开始乙手中的绳子松弛，甲站在地面上通过定滑轮缓慢拉动绳子端点A，使材料竖直上升到达楼顶之后，乙再在楼顶水平拉着绳把建筑材料缓慢移到楼顶平台上。整个过程中甲的位置一直不动，下列说法正确的是（　　） A. 材料竖直上升过程中，轻杆上的力一定沿竖直方向 B. 乙移动建筑材料的过程中，甲对绳的拉力保持不变 C. 乙移动建筑材料的过程中，乙对绳的拉力大小不变 D. 乙移动建筑材料的过程中，甲对地面的摩擦力逐渐增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．材料竖直上升过程中，以定滑轮为研究对象，由于定滑轮与甲这一侧绳子拉力存在水平向左的分力，根据受力平衡可知，轻杆对滑轮的作用力一定有水平向右的分力，故轻杆上的力不沿竖直方向，A错误； BC．乙移动建筑材料的过程中，可知滑轮与乙这一侧绳子与竖直方向的夹角逐渐变大，以点为对象，根据受力平衡可得 ， 可知随着的增大，增大，增大，故甲对绳的拉力增大，乙对绳的拉力大增大，BC错误； D．乙移动建筑材料的过程中，对甲受力分析，由受力平衡可知，地面对甲的摩擦力大小等于绳子对甲的拉力在水平方向的分力，由于甲对绳的拉力增大，即绳对甲的拉力增大，且绳与水平方向夹角不变，可得地面对甲的摩擦力逐渐增大，根据牛顿第三定律可得，甲对地面的摩擦力逐渐增大，D正确； 故选D。 4. 如图所示，天津之眼是世界上唯一建在水上桥梁的摩天轮，摩天轮边缘悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，P、Q分别是圆周运动的最高点和最低点，下列叙述正确的是（　　） A. 从P点运动到Q点的过程中乘客所受合力做功为零 B. 从P点运动到Q点的过程中乘客所受合力的冲量为零 C. 在P点和Q点，乘客对座椅的压力可能相等 D. 在P点和Q点，乘客的加速度相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．从P点运动到Q点的过程中乘客的动能不变，根据动能定理可知，乘客所受合力做功为零，故A正确； B．从P点运动到Q点的过程中，乘客在P点和Q点的动量大小相等，方向相反，则动量变化不为0，根据动量定理可知，乘客所受合力的冲量不为零，故B错误； CD．乘客在P点和Q点的加速度大小相等，方向相反；其中在P点的加速度方向向下，乘客处于失重状态，对座椅的压力小于乘客的重力；在Q点的加速度方向向上，乘客处于超重状态，对座椅的压力大于乘客的重力，故CD错误。 故选A。 5. 如图所示，轻质弹簧的左端固定，右端处于自然状态。小物块的质量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动回到A点恰好静止。物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度。在上述过程中（　　） A. 物体反弹回来的过程中离开弹簧时速度最大 B. 整个过程物块所受摩擦力做的功为 C. 物块在A点的初速度为 D. 弹簧的最大弹性势能为 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体反弹回来的过程中水平方向受弹力和摩擦力，当弹力等于摩擦力时加速度为0，速度最大，故A错误； B．整个过程中，摩擦力对物块做负功，其值为 故B错误； C．根据动能定理得 解得 故C正确； D．弹簧的最大弹性势能为 故D错误。 故选C。 二、多选题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。） 6. 如图甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，图乙为建筑材料被吊起后在竖直方向运动的图像（竖直向上为正方向），根据图像下列判断正确的是（　　） A. 在10~30s建筑材料的机械能增加 B. 36s时加速度改变方向 C. 46s时建筑材料离地面的距离最大 D. 0~10s拉力的冲量大于36~46s拉力的冲量 【答案】AD 【解析】 【详解】A．在内建筑材料匀速上升，则动能不变，重力势能增加，则机械能增加，故A正确； BC．时加速度没有改变方向，只是速度改变方向，此时建筑材料离地面的距离最大，故BC错误； D．取竖直向上为正方向，0~10s内由动量定理得 可得 36~46s内由动量定理得 可得 可得0~10s拉力的冲量大于36~46s拉力的冲量，故D正确。 故选AD。 7. 2023年11月16日，长征二号丙运载火箭在酒泉成功发射了新一代海洋水色观察卫星海洋三号01星，海洋三号01星具有高度的科研价值和应用价值，代表着我国海洋水色系统卫星正式升级到第二代观测体系。若已知卫星运动轨道可看成圆轨道，运动周期为T，卫星离地面的飞行高度为h，地球半径为R，地球北极位置的重力加速度为g，引力常量为G。则下列说法正确的是（　　） A. 海洋三号01星的发射速度大于11.2km/s B. 该卫星在预定轨道无动力独立飞行时的速度大小不可能为8km/s C. 该卫星在预定轨道无动力独立飞行时绕地球一周所需时间为 D. 由题中已知的数据可得出地球的密度为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．是物体摆脱地球的束缚进入环绕太阳运行轨道的最小发射速度，海洋三号01星依然绕地球运行，发射速度小于，故A错误； B．根据万有引力定律可知 解得 海洋三号卫星的轨道大于地球的半径，故其运行速度小于第一宇宙速度，所以其在预定轨道无动力飞行时的速度不可能达到，故B正确； C．根据万有引力提供向心力 解得 故C正确； D．根据万有引力提供向心力 解得 故D错误。 故选BC。 8. 神舟17号返回舱开伞后，返回舱与降落伞中心连接的中轴线始终保持竖直。整体受到竖直向上的空气阻力，同时在水平风力的作用下，整体以的加速度沿图中直线斜向下减速运动，该直线与竖直方向成。下列说法正确的是（　　） A. 返回舱中的航天员处于失重状态 B. 竖直向上的空气阻力大于水平风力 C. 若水平风力突然消失，返回舱将做平抛运动 D. 整体克服竖直向上空气阻力做的功小于其机械能的减少量 【答案】BD 【解析】 【详解】A．返回舱的受力情况如图所示 由于返回舱的加速度斜向上，所以返回舱及返回舱中的航天员处于超重状态。故A错误； B．将加速度进行分解，则 ， 可得 故B正确； C．若水平风力突然消失，返回舱受重力和空气阻力，且速度斜向下左下，返回舱将做类斜抛运动。故C错误； D．根据功能关系可知，整体克服竖直向上空气阻力做的功与克服水平风力做的功之和等于其机械能的减少量。故D正确。 故选BD。 三、填空题（12分） 9. 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒。质量为的物体从高处由静止开始下落，质量为的物体上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量来验证机械能是否守恒。如图乙所示是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点未画出，计数点间的距离如图乙所示。已知，。 下面列举了该实验的几个操作步骤： A．按照图甲所示的装置安装器件 B．将打点计时器接到直流电源上 C．先释放质量为的物体，再接通电源打出一条纸带 D．测量纸带上某些点间的距离 E．根据测量的结果，分别计算系统减少的重力势能和增加的动能 （1）其中操作不当的步骤是______（填选项对应的字母）； （2）根据纸带计算第5个计数点的瞬时速度v=______m/s；（结果保留两位有效数字） （3）写出利用纸带0~5的过程验证的机械能守恒的表达式______（用题中出现过的字母表示，已知重力加速度g，0~5之间的距离为h）。 【答案】（1）BC （2）2.4 （3） 【解析】 【小问1详解】 实验过程中，应将打点计时器接到交流电源上，故B错误；应先接通电源，待打点计时器工作稳定后再释放质量为m2的物体，故C错误。 故选BC。 【小问2详解】 相邻计数点间有4个点未画出，故相邻计数点间时间间隔为0.1s，在纸带上打下计数点5时的速度为 【小问3详解】 两物体组成的系统如果机械能守恒，减少的重力势能等于增加的动能，表达式为 10. 某同学用如图甲所示装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为，被碰小球质量为，记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O。 （1）关于实验要点，下列说法正确的是______。 A. 两球大小可以不同 B. 两球必须是弹性小球 C. 斜槽可以不光滑 D. 斜槽末端必须水平 （2）不放被碰小球，让入射小球从斜槽上紧靠挡板由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置P；把被碰小球放在斜槽前端边缘位置，让入射小球从斜槽上紧靠挡板由静止滚下，使入射球与被碰球碰撞，重复多次，分别标出入射小球与被碰小球落点的平均位置M、N；用刻度尺分别测量M、P、N离O点的距离分别为、、，则表达式______成立，动量守恒定律得到验证。若，则说明______。 【答案】（1）CD （2） ①. ②. 两球发生的是弹性碰撞 【解析】 【小问1详解】 A．为了能保证水平方向的对心碰撞，两个球的半径应该相同，故A错误； B．两球不一定是弹性的，可以是非弹性的，故B错误； C．斜槽可以不光滑，只要同一实验从斜槽上同一位置由静止释放即可，故C正确； D．斜槽末端必须水平，这样才能保证球从斜槽末端飞出时做平抛运动，故D正确。 故选CD。 【小问2详解】 [1]要验证的关系是 因小球做平抛运动，落地时间相等，则 即当表达式 成立时，动量守恒定律得到验证； [2]当两球发生弹性碰撞时，根据能量守恒 得到 联立动量守恒的表达式可得 因此说明两球发生的是弹性碰撞。 四、计算题 11. 保龄球运动既可以锻炼身体，又可以缓解心理压力，而且老少咸宜，广受大众的喜爱。某同学设想了如下过程来模拟一次保龄球的投掷、运行、撞击的训练过程。如图所示，将一质量为的保龄球从A点开始由静止向前掷出，球沿曲线运动，脱手后，在B点以的速度切入水平球道。球做直线运动经时间后在C点与质量为的球瓶发生正碰。已知在A点时保龄球的下沿距离球道表面的高度为，保龄球在球道上运动时受到的阻力恒为重力的倍，g取，忽略空气阻力，忽略保龄球的滚动，球与球瓶的碰撞时间极短，碰撞中没有能量损失，球与球瓶均可看成质点。 求： （1）运动员在掷球过程中对保龄球做的功W： （2）在撞上球瓶前的瞬间，保龄球的速度的大小； （3）碰撞后，球瓶的速度的大小及碰撞过程中球对球瓶作用力的冲量I。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 运动员在掷球过程中，根据动能定理可得 解得运动员对保龄球做的功为 【小问2详解】 保龄球从B到C的过程，根据动量定理可得 解得在撞上球瓶前的瞬间，保龄球的速度大小为 【小问3详解】 球与球瓶的碰撞时间极短，碰撞中没有能量损失，可知碰撞过程满足动量守恒和机械能守恒，则有 联立解得碰撞后，球瓶的速度大小为 此过程中球对球瓶的冲量为 12. 如图所示是列车进站时利用电磁阻尼辅助刹车的示意图，在车身下方固定一单匝矩形线框abcd，ab边长为L，bc边长为d，在站台轨道上存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的有界矩形匀强磁场MNPQ，MN边界与ab平行，NP长为d。若ab边刚进入磁场时列车关闭发动机，此时列车的速度大小为，cd边刚离开磁场时列车刚好停止运动。已知线框总电阻为R，列车的总质量为m，摩擦阻力大小恒定为kmg，不计空气阻力，重力加速度为g。求： （1）线框ab边刚进入磁场时列车加速度a的大小和安培力对ab边做功的功率P； （2）线框从进入到离开磁场过程中，线框产生的焦耳热Q； （3）线框进入磁场过程中，通过线框横截面的电荷量q。 【答案】（1），；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，线框ab边刚进入磁场时，感应电动势为 感应电流为 ab边所受安培力为 由牛顿第二定律有 安培力对ab边做功的功率 （2）线框从进入到离开磁场过程中，由能量守恒定律有 解得线框产生的焦耳热 （3）线框进入磁场过程中，通过线框横截面的电荷量 又有 ， 联立解得 13. CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对病情的探测。图（a）是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图（b）所示。图（b）中M、N之间加有恒为U的加速电压；高度足够高、宽度为d的虚线框内有垂直纸面的匀强磁场。电子枪中发出的电子束（初速可视为零）在M、N之间加速后以一定的速度水平射入偏转磁场，速度方向改变60°后打到圆形靶环上的P点产生X射线，探测器能够探测到竖直向上射出的X射线。已知电子质量为m，电量为e，忽略电子间相互作用，电子重力不计且始终在真空中运动。 （1）求从N点射出时电子的速度v； （2）求偏转磁场的磁感应强度B的大小和方向及电子在磁场中运动的时间； （3）若撤去磁场，在虚线框内加一竖直方向的匀强电场，也可使电子偏转60°离开偏转电场，调整靶环位置，使电子仍打在P点产生X射线，求所加电场的电场强度E的大小和打在P点的电子的动能。 【答案】（1） （2），方向垂直纸面向里； （3）， 【解析】 【小问1详解】 电子经过电场加速过程，根据动能定理可得 解得 【小问2详解】 电子带负电，根据左手定则可知磁感应强度B方向垂直纸面向里，电子在磁场中的轨迹如图所示 有 由几何关系可得 联立解得 电子在磁场中做圆周运动的周期 电子在磁场中运动的时间 联立解得 【小问3详解】 电子在偏转电场中做类平抛运动，设在偏转电场中运动时间为，则有 联立可得 又由 电子离开电场时的动能即为打在靶上P点的动能为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $