精品解析：江苏省苏州市苏大附中2024-2025学年高三下学期3月月考物理试题

苏大附中高三物理一模模拟 一、单选题 1. 如图所示是电场中某点的电场强度E与放在该点处的检验电荷q及所受电场力F之间的函数关系图像，其中正确的（　　） A. B. C. D. 2. 图示为通过3D眼镜看电脑显示屏的照片，下列说法正确的是（　　） A. 左侧镜片上涂有增反膜 B. 右侧镜片上涂有增透膜 C. 两侧镜片为透振方向不同的偏振片 D. 电脑显示屏发出光为自然光 3. 锂元素是一种具有独特性质和广泛应用前景的金属元素，随着科技进步和新能源产业的快速发展，应用非常广泛。对核反应方程，已知该核反应放出热量，则（　　） A. X为中子 B. X为电子 C. 核反应前后结合能变小 D. 核反应前后质量亏损 4. 在一个足够长的斜面上，将一个弹性小球沿垂直斜面的方向抛出，落回斜面又弹起。如图所示，设相邻落点的间距分别为、、每次弹起时平行于斜面的速度不变，垂直于斜面的速度大小不变、方向相反。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 小球每次弹起在空中运动时间越来越长 B. 小球每次弹起时和斜面间最大间距越来越大 C. D. 5. 核磁共振仪器被誉为“尖端医疗设备皇冠上的明珠”，我国自主研发的核磁共振仪器于2023年7月开始量产。核磁共振的原理是跃迁的氢原子核在磁场中产生信号，从而给医生提供影像实现诊断病情的目的。图示左侧为氢原子能级图，右侧展示了氢原子从较高激发态跃迁到激发态时辐射的4条氢光谱线。光谱图中（ ） A. 最左侧谱线波长最长 B. 最左侧谱线的频率最小 C. 最右侧谱线的波长最长 D. 最右侧谱线的频率最大 6. 某同学用红色光从真空对着一正方体透明玻璃砖AB边似与法线成角入射，在玻璃砖内AD边的中点发生全反射，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 该光线还会在CD边全反射 B. 该光线不会在CD边全反射，出射光线与开始入射的光线平行 C. 若角度增大到一定程度，则会在AB边全反射 D. 若角不变，换用折射率大一点的紫色光入射，则在AD边全反射点下移靠近D点 7. 某单摆如图1所示，其摆长为L，小钢球（可视为质点）带电量为，该单摆做简谐运动的周期为。保持摆长不变，若在悬挂点处固定一个带电荷量的小钢球（可视为质点），如图2所示，该单摆做简谐运动的周期为。若将图1单摆置于匀强电场当中，如图3所示，电场强度大小为（k为静电力常量），方向竖直向下，该单摆做简谐运动的周期为。则、和的大小关系为（　　） A. B. C. D. 8. 如图甲所示为游乐场中的“激战鲨鱼岛”项目，设备主体是一个大转盘。“鲨鱼”处于转盘正中央，转盘边缘设有若干“作战艇”供游客乘坐。设备启动后“作战艇”围绕“鲨鱼”做匀速圆周运动。游客在“作战艇”中用水枪射击“鲨鱼”，水枪的基座固定但射击方向可调。为击中正前方与枪口等高处的“鲨鱼”，水枪相对游客的出水方向应为（　　） A. 正前方 B. 左上方 C. 正前上方 D. 右上方 9. A、B两个粗细均匀的同心光滑圆环固定在竖直转轴上，圆心O在转轴上，两环和转轴在同一竖直面内，a、b两个小球分别套在A、B两个圆环上，当两环绕竖直轴匀速转动后，a、b两球在环上的位置可能是（　　） A. B. C. D. 10. 如图甲所示为某金属探测器，探测头内共面安装一个发射线圈和一个接收线圈，发射线圈通如图乙所示的高频振荡电流，产生的磁场能在金属物体内部产生涡电流，涡电流的磁场使接收线圈的感应电流发生变化，从而使蜂鸣器发出提示音。下列说法正确的是（　　） A. 探测头在靠近陶瓷制品时会发出提示音 B. 探测头悬停在金属上方时不会发出提示音 C. 发射线圈在、时刻产生的磁场方向相反 D. 接收线圈在、时刻产生的感应电流方向相反 11. 如图所示，三个物块A、B、C的质量分别为、和，且，其中置于水平地面上，在A、B之间连接一轻弹簧，B与C之间用轻绳连接，轻绳绕过固定的轻滑轮。开始时用手托住物块C使轻绳刚好在竖直方向上伸直，轻弹簧也处于竖直方向，放手后使物块C从静止开始下落，当C的速度减为0时，物块A恰好脱离地面但不继续上升。不计空气阻力和滑轮的摩擦，在物块C向下落的过程中，下列说法错误的是（　　） A. B. 物块B的加速度先减小再增大 C. 物块B和弹簧组成的系统机械能一直增大 D. 轻绳上的拉力先增大后减小 二、实验题 12. 某实验小组对某一移动电源进行研究。 （1）用多用电表的直流电压挡测量该电源正负极间的电压，多用电表指针偏转位置如图甲所示，该示数为________V。 （2）小组设计了如图乙所示的电路图测量电源的内阻。实验室除开关和导线外，可选用的其他器材有： A.电压表（量程，内阻未知） B.电流表（量程，内阻未知） C.定值电阻（阻值） D.滑动变阻器（阻值范围） E.滑动变阻器（阻值范围） 滑动变阻器R应选择________（填相应器材前的序号）。 （3）实验中得到如图丙所示图像，电源的内阻为________（结果保留1位小数）。 （4）小明认为本实验测得的电源内阻大于真实值。你是否同意他的观点？请说明理由 ___________________________________________________________________ （5）另一实验小组准备测定橙子制成的水果电池的内阻。他们用多用电表粗测橙子电池电动势约为，查资料发现水果电池内阻约为。为准确测定水果电池的内阻，实验室提供了以下仪器：①电流表A（，内阻为）、②电压表V（，内阻约）、③电阻箱（）、④滑动变阻器（最大阻值）、⑤开关一个，导线若干。如图设计最为合理的电路图是________。 A. B. C. D. 三、计算题 13. 一定质量的理想气体变化情况如图所示.已知在状态B时，气体温度. ①求气体在状态A时的温度； ②气体由状态的过程中放出热量为,则此过程中气体内能增量为多少？ 14. 安全气囊是有效保护乘客的装置，如图甲所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运动。与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律，可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量M = 30 kg，H = 3.2 m，重力加速度大小取g = 10 m/s2。求 （1）碰撞过程中F的冲量大小和方向 （2）碰撞结束后头锤上升的最大高度 15. 如图所示的一个游戏装置，图中P处固定有弹射装置，AB为水平轨道，DD′为水平桌面，B为半圆弧轨道的最低点。已知半圆弧轨道R=0.4m，AB长度为L1=0.6m。通过调节弹射装置，可以改变滑块的初速度。现在水平桌面DD′上固定一个长度为L2=0.8m的长木板，使滑块经过C点后可以无碰撞滑上木板。已知滑块与木板、轨道AB间的动摩擦因数μ=0.5，其余轨道均光滑，滑块质量m=0.1kg，弹簧弹性势能Ep均转化为滑块的初动能，求： （1）若滑块刚好经过半圆弧轨道最高点，求滑块到达B点时的速度大小； （2）在满足（1）条件时，整个装置因摩擦产生的热量； （3）若要小滑块在整个运动过程中不脱离轨道ABC或长木板，弹簧弹性势能的取值范围。 16. 如图所示，半径为L的金属圆环内部等分为两部分，两部分各有垂直于圆环平面、方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小均为B0，与圆环接触良好的导体棒绕圆环中心O匀速转动。圆环中心和圆周用导线分别与两个半径为R的D形金属盒相连，D形盒处于真空环境且内部存在着磁感应强度为B的匀强磁场，其方向垂直于纸面向里。t=0时刻导体棒从如图所示位置开始运动，同时在D形盒内中心附近的A点，由静止释放一个质量为m，电荷量为－q（q>0）的带电粒子，粒子每次通过狭缝都能得到加速，最后恰好从D形盒边缘出口射出。不计粒子重力及所有电阻，忽略粒子在狭缝中运动的时间，导体棒始终以最小角速度ω（未知）转动，求： （1）ω的大小； （2）粒子在狭缝中加速的次数； （3）考虑实际情况，粒子在狭缝中运动的时间不能忽略，求狭缝宽度d的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 苏大附中高三物理一模模拟 一、单选题 1. 如图所示是电场中某点的电场强度E与放在该点处的检验电荷q及所受电场力F之间的函数关系图像，其中正确的（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．电场强度E由场源电荷和该点的空间位置决定，与试探电荷q无关，故A正确，B错误； CD．根据 可知E一定时F与q成正比，故CD错误。 故选A。 2. 图示为通过3D眼镜看电脑显示屏的照片，下列说法正确的是（　　） A. 左侧镜片上涂有增反膜 B. 右侧镜片上涂有增透膜 C. 两侧镜片为透振方向不同的偏振片 D. 电脑显示屏发出的光为自然光 【答案】C 【解析】 【详解】D．手机、电脑、电视等电子显示设备发出的光是偏振光，D错误； ABC．3D眼镜的2个镜片是两个透振方向互相垂直的偏振片，图中电脑显示屏发出的偏振光的透振方向与左侧眼镜垂直，没有光穿过左侧眼镜，左侧眼镜看不见电脑显示屏，电脑显示屏发出的偏振光的透振方向与右侧眼镜平行，有光穿过右侧眼镜，右侧眼镜看得见电脑显示屏，AB错误，C正确。 故选C。 3. 锂元素是一种具有独特性质和广泛应用前景的金属元素，随着科技进步和新能源产业的快速发展，应用非常广泛。对核反应方程，已知该核反应放出热量，则（　　） A. X中子 B. X为电子 C. 核反应前后结合能变小 D. 核反应前后质量亏损 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由质量守恒和电荷守恒，得到粒子的质量数和电荷数均为1，则X为质子，故AB错误； C．由于核反应放出能量，反应后结合能变大，故C错误； D．由于核反应放出能量，根据质能方程可知，该核反应前后会出现质量亏损，故D正确。 故选D。 4. 在一个足够长的斜面上，将一个弹性小球沿垂直斜面的方向抛出，落回斜面又弹起。如图所示，设相邻落点的间距分别为、、每次弹起时平行于斜面的速度不变，垂直于斜面的速度大小不变、方向相反。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 小球每次弹起在空中运动时间越来越长 B. 小球每次弹起时和斜面间的最大间距越来越大 C. D 【答案】D 【解析】 【详解】AB．将垂直斜面向上的抛体运动分解成沿斜面方向和垂直斜面方向的两个分运动，在垂直斜面方向做的是类上抛运动，当垂直于斜面方向的分速度减小为零时，离开斜面最远。由于每次反弹垂直斜面方向速度大小不变，所以每次在空中运动时间相同和斜面间的最大距离相同，故AB错误； CD．在沿斜面方向，每次反弹沿斜面方向的速度不变，所以在该方向上小球做初速度为0的匀加速直线运动，则 根据相等时间的位移关系可知：x2-x1=x3-x2 可得：x1+x3=2x2 故C错误，D正确。 故选D。 5. 核磁共振仪器被誉为“尖端医疗设备皇冠上的明珠”，我国自主研发的核磁共振仪器于2023年7月开始量产。核磁共振的原理是跃迁的氢原子核在磁场中产生信号，从而给医生提供影像实现诊断病情的目的。图示左侧为氢原子能级图，右侧展示了氢原子从较高激发态跃迁到激发态时辐射的4条氢光谱线。光谱图中（ ） A. 最左侧谱线的波长最长 B. 最左侧谱线的频率最小 C. 最右侧谱线的波长最长 D. 最右侧谱线的频率最大 【答案】C 【解析】 【详解】根据能级跃迁规律 及频率、波长的关系 可知四条谱线中，波长最长、频率最小的是最右侧的，波长最短、频率最大的是最左侧的。 故选C。 6. 某同学用红色光从真空对着一正方体透明玻璃砖的AB边似与法线成角入射，在玻璃砖内AD边的中点发生全反射，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 该光线还会在CD边全反射 B. 该光线不会在CD边全反射，出射光线与开始入射的光线平行 C. 若角度增大到一定程度，则会在AB边全反射 D. 若角不变，换用折射率大一点的紫色光入射，则在AD边全反射点下移靠近D点 【答案】D 【解析】 【详解】AB．如图所示 红色光线从玻璃砖内通过边发生折射时，入射角与光线从边入射发生折射时的折射角相同，根据光路可逆原理，光线一定会从边出射，且折射角为，从边出射的光线与从边入射的光线不平行，故AB错误； C．全反射的条件为从光密介质进入光疏介质，光线从空气经过边进入玻璃的过程中不会发生全反射，故C错误； D．紫光的折射率大于红光的折射率，故紫光的折射光线较红光的折射光线更低，在边全反射点更靠近点，故D正确。 故选D。 7. 某单摆如图1所示，其摆长为L，小钢球（可视为质点）带电量为，该单摆做简谐运动的周期为。保持摆长不变，若在悬挂点处固定一个带电荷量的小钢球（可视为质点），如图2所示，该单摆做简谐运动的周期为。若将图1单摆置于匀强电场当中，如图3所示，电场强度大小为（k为静电力常量），方向竖直向下，该单摆做简谐运动的周期为。则、和的大小关系为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】图1中小钢球在摆动过程中除了受细绳拉力外，只受重力，所以 图2中小钢球在摆动过程中受细绳拉力、库仑力和重力，其中细绳拉力与库仑力的合力相当于图1中细绳的拉力，所以 图3中小钢球在摆动过程中受细绳拉力、竖直向下的电场力和重力，其等效重力加速度为 所以 所以有 8. 如图甲所示为游乐场中的“激战鲨鱼岛”项目，设备主体是一个大转盘。“鲨鱼”处于转盘正中央，转盘边缘设有若干“作战艇”供游客乘坐。设备启动后“作战艇”围绕“鲨鱼”做匀速圆周运动。游客在“作战艇”中用水枪射击“鲨鱼”，水枪的基座固定但射击方向可调。为击中正前方与枪口等高处的“鲨鱼”，水枪相对游客的出水方向应为（　　） A. 正前方 B. 左上方 C. 正前上方 D. 右上方 【答案】B 【解析】 【详解】水枪出水后做平抛运动，相对游客向下运动，又由于惯性，水将向右运动，因此为击中正前方与枪口等高处的“鲨鱼”，水枪相对游客的出水方向应为左上方。 故选B。 9. A、B两个粗细均匀的同心光滑圆环固定在竖直转轴上，圆心O在转轴上，两环和转轴在同一竖直面内，a、b两个小球分别套在A、B两个圆环上，当两环绕竖直轴匀速转动后，a、b两球在环上的位置可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对小环受力分析如图 由牛顿第二定律得 故 两小球角速度相同，故h相同，即在同一个水平面内做圆周运动。 故选B。 10. 如图甲所示为某金属探测器，探测头内共面安装一个发射线圈和一个接收线圈，发射线圈通如图乙所示的高频振荡电流，产生的磁场能在金属物体内部产生涡电流，涡电流的磁场使接收线圈的感应电流发生变化，从而使蜂鸣器发出提示音。下列说法正确的是（　　） A. 探测头在靠近陶瓷制品时会发出提示音 B. 探测头悬停在金属上方时不会发出提示音 C. 发射线圈在、时刻产生的磁场方向相反 D. 接收线圈在、时刻产生的感应电流方向相反 【答案】D 【解析】 【详解】A．陶瓷制品不是金属，不能在其内部产生涡流，所以探测头在靠近陶瓷制品时不会发出提示音，A错误； B．探头悬停在金属上方时，金属内部产生涡流，涡流的磁场会使接受线圈中的感应电流发生变化，从而使蜂鸣器发出提示音，B错误； C．由乙图可知，、时刻发射线圈中的电流方向相同，根据安培定则可知，发射线圈在、时刻产生的磁场方向相同，C错误； D．由于、时刻发射线圈产生的磁场方向相同，但时刻磁场在增强，时刻磁场在减弱，根据楞次定律可知，接收线圈在、时刻产生的感应电流方向相反，D正确。 故选D。 11. 如图所示，三个物块A、B、C的质量分别为、和，且，其中置于水平地面上，在A、B之间连接一轻弹簧，B与C之间用轻绳连接，轻绳绕过固定的轻滑轮。开始时用手托住物块C使轻绳刚好在竖直方向上伸直，轻弹簧也处于竖直方向，放手后使物块C从静止开始下落，当C的速度减为0时，物块A恰好脱离地面但不继续上升。不计空气阻力和滑轮的摩擦，在物块C向下落的过程中，下列说法错误的是（　　） A. B. 物块B的加速度先减小再增大 C. 物块B和弹簧组成的系统机械能一直增大 D. 轻绳上的拉力先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．开始时，A、B、C静止，设弹簧压缩量为，有 当C的速度减为0时，物块A恰好脱离地面但不继续上升，此时弹簧拉力为，有 因为 所以 形变量大小相同，则弹簧弹性势能相同，设物体C下落距离为，则B上升，初态和末态的动能都为零，动能变化量为零，弹性势能变化量也为零，根据能量守恒，系统重力势能变化量也为零，即C物体减少的重力势能等于B物体增加的重力势能 得 故A正确； B．最开始，物块B受向下的重力、向上的弹簧弹力和绳子拉力，其中重力和弹簧弹力平衡，所受合力为拉力，向上运动过程中，弹力减小，合力减小，加速度减小，直到弹簧恢复原长时，合力为零，加速度为零，速度达到最大，然后弹簧弹力和重力之和大于绳子拉力，合力变为向下，物体减速，弹力增大，合力增大，加速度增大，直至减速为零，故B正确； C．绳子拉力对物块B和弹簧组成的系统一直做正功，物块B和弹簧组成的系统机械能一直增大，故C正确； D．物块C的加速度先向下减小再向上增大，分析C，最开始，加速度减小 弹簧恢复原长以后，加速度增大 轻绳上的拉力一直增大，故D错误。 由于本题选择错误的，故选D。 二、实验题 12. 某实验小组对某一移动电源进行研究。 （1）用多用电表的直流电压挡测量该电源正负极间的电压，多用电表指针偏转位置如图甲所示，该示数为________V。 （2）小组设计了如图乙所示的电路图测量电源的内阻。实验室除开关和导线外，可选用的其他器材有： A.电压表（量程，内阻未知） B.电流表（量程，内阻未知） C.定值电阻（阻值） D.滑动变阻器（阻值范围） E.滑动变阻器（阻值范围） 滑动变阻器R应选择________（填相应器材前的序号）。 （3）实验中得到如图丙所示的图像，电源的内阻为________（结果保留1位小数）。 （4）小明认为本实验测得的电源内阻大于真实值。你是否同意他的观点？请说明理由 ___________________________________________________________________ （5）另一实验小组准备测定橙子制成的水果电池的内阻。他们用多用电表粗测橙子电池电动势约为，查资料发现水果电池内阻约为。为准确测定水果电池的内阻，实验室提供了以下仪器：①电流表A（，内阻为）、②电压表V（，内阻约）、③电阻箱（）、④滑动变阻器（最大阻值）、⑤开关一个，导线若干。如图设计最为合理的电路图是________。 A. B. C. D. 【答案】（1）4.9 （2）D （3）0.5 （4）不同意 （5）A 【解析】 【小问1详解】 使用多用电表的直流电压挡，最小分度为0.2V，则图中示数为4.9V； 【小问2详解】 定值电阻和移动电源内阻较小，使用最大阻值为的滑动变阻器更便于调节。故滑动变阻器R应选择D。 【小问3详解】 根据闭合电路欧姆定律有 则图像斜率的绝对值为 其中，解得 【小问4详解】 不同意小明的观点。因为电压表分流，电压表测的是路端电压，但电流表测量值小于真实的干路电流，故电源内阻的测量值小于真实值。 【小问5详解】 A．由题知，电流表内阻已知，根据闭合电路欧姆定律有， 联立可解得电动势和内阻的真实值，无电表引起系统误差，故A正确； B．由题知，电压表内阻未知，由于其分流作用，会对实验造成误差，故B错误； CD．因为水果电池内阻约为，电源内阻远大于滑动变阻器的阻值，若用C、D两图中的电路，电压表读数过小，读数误差偏大，故CD错误。 故选A。 三、计算题 13. 一定质量的理想气体变化情况如图所示.已知在状态B时，气体温度. ①求气体在状态A时的温度； ②气体由状态的过程中放出热量为,则此过程中气体内能增量为多少？ 【答案】①② 【解析】 【详解】①由图可知 ， A到B气体做等容变化有 带入数据解得 ②由D到B过程，中外界对气体做功为 由热力学第一定律得，气体内能增量为 14. 安全气囊是有效保护乘客的装置，如图甲所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运动。与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律，可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量M = 30 kg，H = 3.2 m，重力加速度大小取g = 10 m/s2。求 （1）碰撞过程中F的冲量大小和方向 （2）碰撞结束后头锤上升的最大高度 【答案】（1）330 N∙s，方向竖直向上 （2）0.2 m 【解析】 【小问1详解】 F − t图像与坐标轴围成的面积表示冲量，由图像可知碰撞过程中F的冲量大小为 方向与F方向相同，均为竖直向上。 【小问2详解】 设头锤落到气囊上时的速度大小为v0，由自由落体运动公式得 以竖直向上为正方向，头锤与气囊作用过程，由动量定理得 设上升的最大高度为h，由动能定理得 解得 15. 如图所示的一个游戏装置，图中P处固定有弹射装置，AB为水平轨道，DD′为水平桌面，B为半圆弧轨道的最低点。已知半圆弧轨道R=0.4m，AB长度为L1=0.6m。通过调节弹射装置，可以改变滑块的初速度。现在水平桌面DD′上固定一个长度为L2=0.8m的长木板，使滑块经过C点后可以无碰撞滑上木板。已知滑块与木板、轨道AB间的动摩擦因数μ=0.5，其余轨道均光滑，滑块质量m=0.1kg，弹簧弹性势能Ep均转化为滑块的初动能，求： （1）若滑块刚好经过半圆弧轨道最高点，求滑块到达B点时的速度大小； （2）在满足（1）条件时，整个装置因摩擦产生的热量； （3）若要小滑块在整个运动过程中不脱离轨道ABC或长木板，弹簧弹性势能取值范围。 【答案】（1） （2）0.5J （3）0≤Ep≤0.7J或1.3J≤Ep≤1.5J· 【解析】 【小问1详解】 刚好过C点，即重力等于向心力 解得 =2m/s 根据动能定理，可列出 解得 【小问2详解】 对AB段的摩擦生热 Q1=µmg L1=0.3J 长木板上的位移 其中 =5m/s2 解得 x=0.4m<L2 故长木板上的摩擦生热 Q2=µmg x=0.2J Q总=Q1+Q2=0.5J 【小问3详解】 不脱离轨道ABC且不会滑上木板的最大弹性势能 Epmax=mgR+µmgL1=0.7J 刚好能滑上木板的弹性势能 =1.3J 刚好滑到木板的最右端的弹性势能 Epmax=2mgR+µmg（L1+L2)=1.5J 综上，0≤Ep≤0.7J或1.3J≤Ep≤1.5J 16. 如图所示，半径为L的金属圆环内部等分为两部分，两部分各有垂直于圆环平面、方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小均为B0，与圆环接触良好的导体棒绕圆环中心O匀速转动。圆环中心和圆周用导线分别与两个半径为R的D形金属盒相连，D形盒处于真空环境且内部存在着磁感应强度为B的匀强磁场，其方向垂直于纸面向里。t=0时刻导体棒从如图所示位置开始运动，同时在D形盒内中心附近的A点，由静止释放一个质量为m，电荷量为－q（q>0）的带电粒子，粒子每次通过狭缝都能得到加速，最后恰好从D形盒边缘出口射出。不计粒子重力及所有电阻，忽略粒子在狭缝中运动的时间，导体棒始终以最小角速度ω（未知）转动，求： （1）ω的大小； （2）粒子在狭缝中加速的次数； （3）考虑实际情况，粒子在狭缝中运动的时间不能忽略，求狭缝宽度d的取值范围。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据洛伦兹力充当向心力,有 得 又 故棒角速度最小值为 （2）根据洛伦兹力充当向心力 可得粒子离开加速器的速度为 由法拉第电磁感应定律，导体棒切割磁感线的电动势为 根据动能定理 得加速的次数为 （3）带电粒子在电场中的加速度为 粒子在电场中做匀加速直线运动，满足 为保证粒子一直加速，应满足 且，解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$