精品解析：河北省沧州市沧县中学2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题

高二年级12月份百万联考 物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4．本试卷主要考试内容：人教版必修第三册，选择性必修第二册第一、二章。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 磁场和电场都是看不见、摸不着的特殊物质。关于电场和磁场，下列说法正确的是（　　） A. 电场和磁场是假想的，实际并不存在 B. 法拉第发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互作用的序幕 C. 磁场的基本性质是对放入其中的磁体、通电导线和运动电荷有力的作用 D. 根据公式可知，电流元所受磁场力为零的地方磁感应强度一定为零 2. 如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈。下列说法正确的是（　　） A. 开关S闭合后电路稳定前，A灯先亮、B灯缓慢变亮 B. 开关S闭合后电路稳定前，B灯先亮、A灯缓慢变亮 C. 电路稳定后断开开关S，A灯立即熄灭灯缓慢熄灭 D. 电路稳定后断开开关S，B灯立即熄灭、A灯闪亮后缓慢熄灭 3. 工业废气在向大气排放前会通过如图所示的静电除尘装置，静电除尘集尘板与放电极间的电场线如图所示，煤尘在静电力的作用下，聚集到两集尘板上。两集尘板接地，集尘板带正电，、是两板间的两点，下列说法正确的是（　　） A. 点的电场强度比点的电场强度小 B. 放电极的电势小于零 C. 带负电的煤尘在点的电势能比在点的电势能大 D. 带负电的煤尘从点到点的过程中，煤尘克服电场力做功 4. 某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落的应急保护装置如图所示，在电梯挂厢上安装永久磁铁，并在电梯的井壁上铺设闭合线圈，这样可以在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。当电梯在线圈、之间向下坠落时，下列说法正确的是（　　） A. 线圈有收缩的趋势 B. 从上往下看（俯视），中产生顺时针方向的感应电流 C. 线圈、中感应电流的方向相同 D. 线圈对电梯的作用力向下，线圈对电梯的作用力向上 5. 三相共箱（GIL）技术是一种先进的输电方式，它通过将三相导体封闭在同一个金属外壳内，实现高效、安全的电力传输。如图所示，管道内部有三根绝缘超高压输电线缆，它们相互平行且间距相等，上方两根输电线缆、位于同一水平面内，、中的电流方向垂直于纸面向里，中的电流方向垂直于纸面向外，、、中的电流大小均为，它们的横截面恰好为等边三角形，点为的中心。已知长通电直导线产生的磁场的磁感应强度大小与该点到直导线的距离成反比，下列说法正确的是（　　） A. 处的磁感应强度为0 B. 移走输电线缆A，O处的磁感应强度方向不变 C. 移走输电线缆B，O处的磁感应强度方向不变 D. 移走输电线缆C，O处的磁感应强度方向不变 6. 如图所示，等腰直角三角形所在平面有与该平面平行的匀强电场，，D为边的中点，、、三点的电势分别为、、，则匀强电场的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，甲、乙两粒子无初速度经加速电场加速后，均能沿水平虚线进入速度选择器，且沿直线运动到右侧荧光屏上的点。不计两粒子受到的重力，已知甲粒子的质量大于乙粒子的质量，下列说法正确的是（　　） A. 甲粒子的电荷量大于乙粒子的电荷量 B. 甲粒子的速度大于乙粒子的速度 C. 甲粒子的动能小于乙粒子的动能 D. 甲粒子的比荷大于乙粒子的比荷 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 利用电容器可以监测水位的变化，其原理如图所示，两块平行金属板的表面已进行绝缘处理，电源的电动势和内阻恒定不变，当水位发生变化时，点的电势和点的电势也会发生变化。下列说法正确的是（　　） A. 水位下降时，电容器的电容变大 B. 若点的电势低于点，则水位正在下降 C. 水位上升后，两金属板间的电场强度变大 D. 水位上升后，电容器储存的电荷量增加 9. 如图所示，匀强磁场的方向垂直电路所在平面（纸面）向里， A、两端接有不同材料制成的两条支路，上面的支路为半圆，为半圆的直径；下面的支路为折线，恰好为等边三角形。闭合开关后，上面的支路和下面的支路受到的安培力大小和方向均相同，已知上面的支路和下面的支路均粗细均匀且横截面积相等，下列说法正确的是（　　） A. 上面的支路和下面的支路通过的电流之比为1：1 B. 上面的支路和下面的支路通过的电流之比为 C. 上面的支路和下面的支路材料的电阻率之比为 D. 上面的支路和下面的支路材料的电阻率之比为 10. 如图甲所示，一质量为、边长为、电阻为的单匝正方形导线框放在绝缘的光滑水平面上。空间中存在一竖直向下的单边界匀强磁场，线框有一半在磁场内，其边与磁场边界平行。时刻起，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，线框运动的图像如图丙所示，图丙中斜向虚线为过点速度图线的切线，下列说法正确的是（　　） A. 线框中的感应电流沿逆时针方向 B. 时刻，线框边恰好进入磁场 C. 时刻，线框中的感应电动势大小为 D. 磁场的磁感应强度的变化率为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 人体的电阻可以直接用多用电表进行测量，不过误差稍大，人体电阻可以初步反映人体脂肪所占的比例。 （1）邓同学用多用电表直接测另外一位同学的电阻，通过查阅资料，邓同学把选择开关调至“”挡，经欧姆调零后让被测同学双手分别抓住红、黑表笔，示数如图甲所示，则被测同学的电阻为_____。 （2）为了提高测量的精确度，两位同学经过讨论，设计了如图乙所示的实验电路（实验前通过查找资料确认实验对人体安全），电路中代表被测的同学。实验室中待选的滑动变阻器有：甲（允许通过的最大电流为，最大阻值为），乙（允许通过的最大电流为0.3A，最大阻值为）。应选用_____（填“甲”或“乙”），该实验电路中滑动变阻器采用的是_____（填“限流”或“分压”）接法。 （3）若实验使用的电源电动势为、内阻可忽略不计，电压表V1的内阻为（已知），电压表的内阻V2未知（其量程比V1的稍大些）。两位同学正确操作并进行实验，某次实验时电压表V1、V2的示数分别为和，则被测同学的电阻_____（用题中所给的物理量符号表示）。 12. “攀登”学习小组正在讨论磁流体发电机的相关知识，磁流体发电机的原理如图甲所示，极板、之间有垂直纸面向里的匀强磁场，大量的正、负电荷持续、高速射入两极板之间，两板间形成稳定的电势差，、就相当于电源的正、负极。 （1）_____（填“”或“”）为电源的正极。 （2）学习小组的同学们经过讨论计划用电流表和电阻箱测量磁流体发电机的电动势和内阻，设计的实验电路如图乙所示。同学们正确连接电路并进行实验，记录了多组电流表的示数和电阻箱的电阻，根据实验数据同学们绘制了图像如图丙所示，已知图线的斜率为、纵截距为，则磁流体发电机的电动势_____、内阻_____。（用和表示） （3）学习小组的同学在实验分析时经过讨论，一致认为：在忽略偶然误差的情况下，测得的电动势_____（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 13. 如图所示，光滑斜面的倾角，斜面上宽度的矩形区域内存在垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度大小。一边长、质量的单匝正方形线框从磁场上方由静止开始沿斜面下滑，线框恰好匀速通过磁场区域。线框下滑前底边到磁场上边界的距离，取重力加速度大小，求： （1）线框通过磁场区域的速度大小； （2）线框的电阻。 14. 如图所示，、是固定在同一条竖直线上的两个等量异种点电荷，它们的电荷量均为，它们之间的距离为。是竖直固定的光滑绝缘细杆，细杆上的点与点电荷所在位置等高，细杆上的点与点电荷所在位置等高，点为的中点，、两点电荷到细杆的距离均为。现将一套在细杆上的质量为、电荷量为、带正电的小球（视为质点）从点由静止释放，小球经过点时的速度大小为。静电力常量为，重力加速度大小为。求： （1）点处的电场强度大小； （2）、两点间的电势差； （3）小球到达点时的速度大小。 15. 如图所示，直角坐标系位于竖直平面内，在的区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场I，第二象限内存在沿轴正方向的匀强电场，第三象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场II。一质量为、电荷量为的带正电粒子从轴上的点（坐标未知）沿轴正方向以一定的初速度射入第二象限，经电场偏转后从轴上的点进入第一象限，经匀强磁场I偏转后从轴上的点进入第三象限，经匀强磁场II偏转后，最后粒子返回点时的速度方向与初速度方向相同。已知粒子经过点时速度方向与轴正方向的夹角、大小为v，M点到原点的距离为点到原点的距离为，取，，不计粒子重力。求： （1）匀强磁场的磁感应强度大小； （2）粒子通过第三象限所用的时间； （3）第二象限内匀强电场的电场强度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二年级12月份百万联考 物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4．本试卷主要考试内容：人教版必修第三册，选择性必修第二册第一、二章。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 磁场和电场都是看不见、摸不着的特殊物质。关于电场和磁场，下列说法正确的是（　　） A. 电场和磁场是假想的，实际并不存在 B. 法拉第发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互作用的序幕 C. 磁场的基本性质是对放入其中的磁体、通电导线和运动电荷有力的作用 D. 根据公式可知，电流元所受磁场力为零的地方磁感应强度一定为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场和磁场真实存在，故A错误； B．奥斯特发现了电流的磁效应，故B错误； C．磁场的基本性质是对放入其中的磁体、通电导线和运动电荷有力的作用，故C正确； D．电流元所受磁场力为零的地方磁感应强度不一定为零，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈。下列说法正确的是（　　） A. 开关S闭合后电路稳定前，A灯先亮、B灯缓慢变亮 B. 开关S闭合后电路稳定前，B灯先亮、A灯缓慢变亮 C. 电路稳定后断开开关S，A灯立即熄灭灯缓慢熄灭 D. 电路稳定后断开开关S，B灯立即熄灭、A灯闪亮后缓慢熄灭 【答案】D 【解析】 【详解】AB．开关S闭合后，线圈对电流有阻碍作用，相当断路，则A灯、B灯一起亮，随后随着线圈的阻碍作用减小，A灯逐渐被短路，则A灯缓慢熄灭直到电路稳定，选项A、B均错误； CD．电路稳定后，断开开关S，B灯立即熄灭、因线圈中产生自感电动势阻碍电流减小，线圈相当电源，在A灯中重新形成回路，则A灯闪亮后缓慢熄灭，选项D正确、C错误。 故选D。 3. 工业废气在向大气排放前会通过如图所示的静电除尘装置，静电除尘集尘板与放电极间的电场线如图所示，煤尘在静电力的作用下，聚集到两集尘板上。两集尘板接地，集尘板带正电，、是两板间的两点，下列说法正确的是（　　） A. 点的电场强度比点的电场强度小 B. 放电极的电势小于零 C. 带负电的煤尘在点的电势能比在点的电势能大 D. 带负电的煤尘从点到点的过程中，煤尘克服电场力做功 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据电场线的疏密可知点的电场强度比点的电场强度大，故A错误； B．接地处的电势为零，且沿着电场线的方向电势降低，所以放电极的电势小于零，故B正确； CD．点的电势比点的电势高，则带负电的煤尘在点的电势能比在点的电势能小，带负电的煤尘从点到点的过程中，电场力对煤尘做正功，故CD错误。 故选B。 4. 某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落的应急保护装置如图所示，在电梯挂厢上安装永久磁铁，并在电梯的井壁上铺设闭合线圈，这样可以在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。当电梯在线圈、之间向下坠落时，下列说法正确的是（　　） A. 线圈有收缩的趋势 B. 从上往下看（俯视），中产生顺时针方向的感应电流 C. 线圈、中感应电流的方向相同 D. 线圈对电梯的作用力向下，线圈对电梯的作用力向上 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．根据楞次定律可知，线圈、对电梯坠落都有阻碍作用，根据楞次定律可知，线圈有扩张的趋势、线圈有收缩的趋势，结合安培定则可知，从上往下看（俯视），中产生逆时针方向的感应电流，中产生顺时针方向的感应电流，故B正确，AC错误； D．根据楞次定律“来拒去留”可知，线圈对电梯的作用力向上，线圈对电梯的作用力也向上，故D错误。 故选B。 5. 三相共箱（GIL）技术是一种先进的输电方式，它通过将三相导体封闭在同一个金属外壳内，实现高效、安全的电力传输。如图所示，管道内部有三根绝缘超高压输电线缆，它们相互平行且间距相等，上方两根输电线缆、位于同一水平面内，、中的电流方向垂直于纸面向里，中的电流方向垂直于纸面向外，、、中的电流大小均为，它们的横截面恰好为等边三角形，点为的中心。已知长通电直导线产生的磁场的磁感应强度大小与该点到直导线的距离成反比，下列说法正确的是（　　） A. 处的磁感应强度为0 B. 移走输电线缆A，O处的磁感应强度方向不变 C. 移走输电线缆B，O处的磁感应强度方向不变 D. 移走输电线缆C，O处的磁感应强度方向不变 【答案】C 【解析】 【详解】 根据安培定则结合矢量合成的知识可知，处的磁感应强度不为零；每条导线在O处产生的磁场的磁感应强度为B，则移走输电线缆或C之前O处的磁感应强度为2B，移走输电线缆或C之后O处的磁感应强度大小为 方向也随之改变；移走输电线缆B，O处的磁感应强度大小为B，为之前的一半，方向保持不变。 故选C。 6. 如图所示，等腰直角三角形所在平面有与该平面平行的匀强电场，，D为边的中点，、、三点的电势分别为、、，则匀强电场的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】点为的中点，根据几何关系可知、和、的电势差相等，则 解得 进一步分析可知，、连线为等势面（线），电场方向与垂直且斜向下，、间的电势差 根据几何关系可知 解得 故选C。 7. 如图所示，甲、乙两粒子无初速度经加速电场加速后，均能沿水平虚线进入速度选择器，且沿直线运动到右侧荧光屏上的点。不计两粒子受到的重力，已知甲粒子的质量大于乙粒子的质量，下列说法正确的是（　　） A. 甲粒子的电荷量大于乙粒子的电荷量 B. 甲粒子的速度大于乙粒子的速度 C. 甲粒子的动能小于乙粒子的动能 D. 甲粒子的比荷大于乙粒子的比荷 【答案】A 【解析】 【详解】对粒子经过速度选择器分析，根据平衡条件有 即通过速度选择器的所有粒子的速度大小均为 则甲、乙粒子的速度相等，粒子无初速度经加速电场加速，根据动能定理有 所以甲、乙两粒子的比荷一定相等，又因为甲粒子的质量大于乙粒子的质量，所以甲粒子的电荷量大于乙粒子的电荷量，甲粒子的动能大于乙粒子的动能。 故选A。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 利用电容器可以监测水位的变化，其原理如图所示，两块平行金属板的表面已进行绝缘处理，电源的电动势和内阻恒定不变，当水位发生变化时，点的电势和点的电势也会发生变化。下列说法正确的是（　　） A. 水位下降时，电容器的电容变大 B. 若点的电势低于点，则水位正在下降 C. 水位上升后，两金属板间的电场强度变大 D. 水位上升后，电容器储存的电荷量增加 【答案】BD 【解析】 【详解】AD．根据可知，水位下降时，相对介电常数减小，电容器的电容减小，水位上升后，电容器的电容增大，根据可知，电容器储存的电荷量增加，故D正确，A错误； C．根据可知，不管水位上升还是下降，两金属板间的电场强度不变，故C错误； B．若点的电势低于点，则电容器在放电，即电容器的电容减小，水位在下降，故B正确。 故选BD。 9. 如图所示，匀强磁场的方向垂直电路所在平面（纸面）向里， A、两端接有不同材料制成的两条支路，上面的支路为半圆，为半圆的直径；下面的支路为折线，恰好为等边三角形。闭合开关后，上面的支路和下面的支路受到的安培力大小和方向均相同，已知上面的支路和下面的支路均粗细均匀且横截面积相等，下列说法正确的是（　　） A. 上面的支路和下面的支路通过的电流之比为1：1 B. 上面的支路和下面的支路通过的电流之比为 C. 上面的支路和下面的支路材料的电阻率之比为 D. 上面的支路和下面的支路材料的电阻率之比为 【答案】AC 【解析】 【详解】A B．设半圆的半径为，上、下两部分有效长度相等（均为），上面的支路和下面的支路所受安培力 则通过上面的支路和下面的支路的电流相等，故A正确，B错误； C D．上面的支路和下面的支路的电压也相等，根据欧姆定律可知，两支路的电阻也相等，根据电阻定律有 则上面的支路和下面的支路材料的电阻率之比为，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，一质量为、边长为、电阻为的单匝正方形导线框放在绝缘的光滑水平面上。空间中存在一竖直向下的单边界匀强磁场，线框有一半在磁场内，其边与磁场边界平行。时刻起，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，线框运动的图像如图丙所示，图丙中斜向虚线为过点速度图线的切线，下列说法正确的是（　　） A. 线框中的感应电流沿逆时针方向 B. 时刻，线框边恰好进入磁场 C. 时刻，线框中的感应电动势大小为 D. 磁场的磁感应强度的变化率为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据题图乙可知竖直向下的磁感应强度减小，则穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，线框中电流方向为顺时针方向，选项A错误； B．根据题图丙可知，时刻之后，线框速度恒定，说明线框已经全部进入磁场，选项B正确； C．根据法拉第电磁感应定律可知，时刻，线框中的感应电动势大小 选项C错误； D．根据题图丙可知，在时刻线框的加速度大小 根据牛顿第二定律有 根据法拉第电磁感应定律可知，时刻感应电动势大小 解得 选项D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 人体的电阻可以直接用多用电表进行测量，不过误差稍大，人体电阻可以初步反映人体脂肪所占的比例。 （1）邓同学用多用电表直接测另外一位同学的电阻，通过查阅资料，邓同学把选择开关调至“”挡，经欧姆调零后让被测同学双手分别抓住红、黑表笔，示数如图甲所示，则被测同学的电阻为_____。 （2）为了提高测量的精确度，两位同学经过讨论，设计了如图乙所示的实验电路（实验前通过查找资料确认实验对人体安全），电路中代表被测的同学。实验室中待选的滑动变阻器有：甲（允许通过的最大电流为，最大阻值为），乙（允许通过的最大电流为0.3A，最大阻值为）。应选用_____（填“甲”或“乙”），该实验电路中滑动变阻器采用的是_____（填“限流”或“分压”）接法。 （3）若实验使用的电源电动势为、内阻可忽略不计，电压表V1的内阻为（已知），电压表的内阻V2未知（其量程比V1的稍大些）。两位同学正确操作并进行实验，某次实验时电压表V1、V2的示数分别为和，则被测同学的电阻_____（用题中所给的物理量符号表示）。 【答案】（1）140 （2） ①. 甲 ②. 分压 （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题图甲可知，被测同学的电阻为 【小问2详解】 [1][2]该实验电路中滑动变阻器采用的是分压接法，为了操作方便，滑动变阻器应选用电阻较小的甲。 【小问3详解】 根据串联电路的特点结合欧姆定律有 变形得 12. “攀登”学习小组正在讨论磁流体发电机的相关知识，磁流体发电机的原理如图甲所示，极板、之间有垂直纸面向里的匀强磁场，大量的正、负电荷持续、高速射入两极板之间，两板间形成稳定的电势差，、就相当于电源的正、负极。 （1）_____（填“”或“”）为电源的正极。 （2）学习小组的同学们经过讨论计划用电流表和电阻箱测量磁流体发电机的电动势和内阻，设计的实验电路如图乙所示。同学们正确连接电路并进行实验，记录了多组电流表的示数和电阻箱的电阻，根据实验数据同学们绘制了图像如图丙所示，已知图线的斜率为、纵截距为，则磁流体发电机的电动势_____、内阻_____。（用和表示） （3）学习小组的同学在实验分析时经过讨论，一致认为：在忽略偶然误差的情况下，测得的电动势_____（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 【答案】（1）M （2） ①. ②. （3）等于 【解析】 【小问1详解】 根据左手定则可知，正离子受到的洛伦兹力向上，负离子受到的洛伦兹力向下，正离子聚集在板上，板相当于电源的正极。 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律有 变形得 结合题图丙可知 、 磁流体发电机的电动势和内阻为 ， 【小问3详解】 实验中忽略了电流表的内阻，这使得绘制的图像的纵截距偏大，但对图像的斜率没有影响，则忽略偶然误差的情况下，测得的电动势等于真实值。 13. 如图所示，光滑斜面的倾角，斜面上宽度的矩形区域内存在垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度大小。一边长、质量的单匝正方形线框从磁场上方由静止开始沿斜面下滑，线框恰好匀速通过磁场区域。线框下滑前底边到磁场上边界的距离，取重力加速度大小，求： （1）线框通过磁场区域的速度大小； （2）线框的电阻。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 线框进入磁场瞬间的速度也就是通过磁场区域的速度，从线框开始下滑到线框即将进入磁场区域的过程中，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 线框进入磁场区域后，对线框受力分析，根据受力平衡有 线框切割磁感线产生的感应电动势 解得 14. 如图所示，、是固定在同一条竖直线上的两个等量异种点电荷，它们的电荷量均为，它们之间的距离为。是竖直固定的光滑绝缘细杆，细杆上的点与点电荷所在位置等高，细杆上的点与点电荷所在位置等高，点为的中点，、两点电荷到细杆的距离均为。现将一套在细杆上的质量为、电荷量为、带正电的小球（视为质点）从点由静止释放，小球经过点时的速度大小为。静电力常量为，重力加速度大小为。求： （1）点处的电场强度大小； （2）、两点间的电势差； （3）小球到达点时的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 点电荷在点处产生的电场强度大小 根据几何关系有 设点电荷在点处产生的电场方向与竖直方向的夹角为，根据矢量的合成可知 根据几何关系可知 解得 【小问2详解】 小球从点运动到点的过程中，根据动能定理有 、两点间的电势差 解得 【小问3详解】 根据电场分布的对称性可知 小球从点运动到点的过程中，根据动能定理有 解得 15. 如图所示，直角坐标系位于竖直平面内，在的区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场I，第二象限内存在沿轴正方向的匀强电场，第三象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场II。一质量为、电荷量为的带正电粒子从轴上的点（坐标未知）沿轴正方向以一定的初速度射入第二象限，经电场偏转后从轴上的点进入第一象限，经匀强磁场I偏转后从轴上的点进入第三象限，经匀强磁场II偏转后，最后粒子返回点时的速度方向与初速度方向相同。已知粒子经过点时速度方向与轴正方向的夹角、大小为v，M点到原点的距离为点到原点的距离为，取，，不计粒子重力。求： （1）匀强磁场的磁感应强度大小； （2）粒子通过第三象限所用的时间； （3）第二象限内匀强电场的电场强度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在匀强磁场内做匀速圆周运动，设粒子的半径为，根据几何关系有 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 【小问2详解】 设粒子在第三象限内做匀速圆周运动的半径为，根据几何关系有 粒子在第三象限内通过的弧长 粒子通过第三象限所用的时间 解得 【小问3详解】 设粒子在点射出的初速度大小为，将粒子在点的速度沿轴方向和轴方向分解，根据几何关系有 粒子在第二象限内做类平抛运动，设粒子运动的时间为，根据运动规律有 根据牛顿第二定律有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $