精品解析:湖北省楚天协作体2024-2025学年高二上学期1月期末考试物理试题

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2025-04-10
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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-期末
学年 2025-2026
地区(省份) 湖北省
地区(市) 襄阳市,荆门市,孝感市,荆州市,咸宁市
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 3.43 MB
发布时间 2025-04-10
更新时间 2025-04-10
作者 学科网试题平台
品牌系列 -
审核时间 2025-04-10
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来源 学科网

内容正文:

2024—2025学年上学期高二期末考试 高二物理试卷 考试时间:2025年1月15日上午10:30~11:45 试卷满分:100分 注意事项: 1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题号的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每个小题给出的四个选项中,第1~7题只有一选项符合题目要求,第8~10题有多个选项符合要求。全选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的不得分。 1. 下列四个图都与涡流有关,其中说法正确的是(  ) A. 真空冷炼炉是利用涡流来熔化金属的装置 B. 自制金属探测器是利用地磁场来进行探测的 C. 电磁炉工作时在它的面板上产生涡流加热食物 D. 变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠合而成是为了增大涡流 2. 人们研究发现,太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲,光路图如图所示。其原因是由于地球表面附近的大气层的折射率随高度的降低不断变化引起的,则随着高度的逐渐降低,下列说法正确的是(  ) A. 大气的折射率逐渐增大 B. 太阳光频率不断增大 C. 太阳光在大气层中的传播速度不断增大 D. 太阳光的波长不断增大 3. 如图所示,甲图表示S1和S2两相干水波的干涉图样,设两列波各自的振幅均为5cm,且图示范围内振幅不变,波速和波长分别是2m/s和4m,B是A、C连线的中点;乙图为一机械波源S3在同种均匀介质中做匀速运动的某一时刻的波面分布情况。两幅图中实线表示波峰,虚线表示波谷。则下列关于两幅图的说法正确的是(  ) A. 甲图中A、C两点的竖直高度差为10cm B. 甲图中B点既不是加强点也不是减弱点 C. 乙图所表示的是波的衍射现象 D. 在E点观察到的频率比在F点观察到的频率高 4. 如图甲所示,200匝总阻值为的圆形线圈两端M、N与一个阻值为的电压表相连,其余电阻不计,线圈内有垂直纸面指向纸内方向的磁场,线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化,下列说法正确的是(  ) A. 线圈中产生的感应电流沿顺时针方向 B. 若线圈匝数变为100匝,电压表的示数变为原来的一半 C. 电压表的示数为50V D. 线圈中产生的感应电动势为100V 5. 用一束红色激光照射单缝,光屏上出现的现象如图所示,下列关于此现象的描述和操作效果分析,正确的是(  ) A. 中央亮条纹的光强最大,两侧亮条纹光强逐渐减弱,这种分布是因为光的干涉造成的 B. 若改用白色光照射单缝,光屏上会出现彩色衍射条纹,且中央亮条纹为白色 C. 减小单缝宽度,中央亮条纹变窄 D. 增大屏到单缝距离,中央亮条纹变窄 6. 粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行。现使线框以图中所示的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移出过程中线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是(  ) A. B. C. D. 7. 空间存在竖直向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为,两根长直导线A、B垂直于纸面水平放置,两导线中通入大小相等方向相反的恒定电流,点为A、B连线的中点,、两点关于B对称,若、两点的磁感应强度大小分别为、,方向均竖直向上,则撤去匀强磁场和长直导线B以后,、两点的磁感应强度大小分别为(  ) A. , B. , C. , D. , 8. 已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小,有磁场时电阻变大,并且磁场越强阻值越大。为探测磁场的有无,利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路,电源的电动势E和内阻r不变,在没有磁场时调节变阻器R使灯泡L正常发光。若探测装置从无磁场区进入强磁场区,则(  ) A. 流过灯泡的电流变大 B. 流过灯泡的电流变小 C. 电流表的示数变小 D. 电流表的示数变大 9. 图示为一列沿x轴正向传播的简谐横波在时刻的波形图(波刚好到达Q点),经过,M点第一次到达波谷,则下列判断正确的是(  ) A. 质点P的振动周期 B. 该波的传播速度 C. 0~1s内质点Q运动的路程为0.1m D. M点的起振方向沿y轴正方向 10. 如图所示,质量为M的小车在水平面上始终以恒定速度向右做匀速运动,一质量为m的小球从高4h处自由下落,与小车碰撞(碰撞时的作用力远远大于小球的重力)后反弹,上升的最大高度为h。设球与车之间的动摩擦因数为,则小球刚弹起后的速度大小可能为(  ) A. B. C. D. 二、实验探究题:本题共2小题,共16分。将符合题意的内容填写在题目中的横线上或按题目要求作答。 11. 某同学用图甲所示装置研究单摆运动的规律,让摆球在竖直平面内做摆动,用力传感器得到细线对摆球拉力F的大小随时间t变化的图线如图乙所示,且从最低点开始为计时起点,由图乙中所给的数据结合单摆规律,(g取),回答下列问题: (1)该同学先用游标卡尺测量小球的直径如图丙所示,其读数为______cm; (2)由图像得该单摆的运动周期_____s; (3)单摆的摆长______m,(保留两位有效数字)。 12. 某一实验小组用如图甲所示电路测量电源E的电动势和内阻,图中电压表V的量程是3V,虚线框内为用电流计G改装的电流表。 (1)已知电流计G的满偏电流、内阻,电路中已将它改装为量程600mA的电流表,则______。 (2)通过移动变阻器R的滑片,得到多组电压表V的读数U和电流计G的读数I,作出如图乙所示的图像。 (3)某次测量时,电压表V的示数如图丙所示,则此时通过电源E的电流为______mA。 (4)根据图乙得出电源E的电动势等于______V,内阻等于______Ω(小数点后保留两位)。 (5)本实验中电压表V的内阻对实验的测量结果______(选填“有”或“无”)影响。 三、计算题:本题共3小题,共44分。解答应写出必要的文字说明,方程式和重要的演算步骤,只写出正确答案不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图是某绳波形成过程示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动质点2、3、4……各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端。已知相邻两质点间的距离为1m,时,质点1第一次偏离平衡位置20cm速度恰好为零,此时质点5刚要被带动。求: (1)这列波的振幅和波速分别是多少? (2)时,质点5的位移是多少? (3)质点17开始振动时,质点1的路程是多少? 14. 甲小孩乘一辆小车在光滑的水平冰面上以速度匀速行驶,发现正前方有一静止的乙车,甲小孩迅速拿起车上小球,均以相对地面为的水平速度抛向乙,且被乙接住。已知甲和他的小车及小车上小球的总质量为,每个小球质量,乙和他的小车的总质量为,不计空气阻力。求: (1)甲第一次抛球时对小球的冲量大小; (2)甲抛出个小球后,甲的速度是多少? (3)为保证两车不相撞,甲至少抛出多少个小球。 15. 如图所示为一简易的速度筛选器,形状为一等腰直角三角形,直角边长为2a。在该区域里,有一垂直纸面向外磁感应强度为B的匀强磁场。一束速度大小不同,质量为m,电荷量为q的带正电粒子从中点O垂直AB射入该磁场区域,在BC边放置一粒子收集器,长度与BC等长,粒子打到收集器上会被收集,从而把这些粒子筛选出来。不计粒子重力,也不计粒子间相互作用。 (1)若粒子恰好击中B点,求粒子的速度; (2)若粒子恰好经过磁场边界AC并到达收集器,求粒子的速度; (3)所有到达收集器的粒子中,粒子运动的最短时间是多少(提示:); (4)如果入射点稍向下移,能被收集粒子的速度范围会增大还是减小?(不需要写出推导过程) 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $$ 2024—2025学年上学期高二期末考试 高二物理试卷 考试时间:2025年1月15日上午10:30~11:45 试卷满分:100分 注意事项: 1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题号的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每个小题给出的四个选项中,第1~7题只有一选项符合题目要求,第8~10题有多个选项符合要求。全选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的不得分。 1. 下列四个图都与涡流有关,其中说法正确的是(  ) A. 真空冷炼炉是利用涡流来熔化金属的装置 B. 自制金属探测器是利用地磁场来进行探测的 C. 电磁炉工作时在它的面板上产生涡流加热食物 D. 变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠合而成是为了增大涡流 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A.真空冷炼炉是线圈中的电流做周期性变化,在金属中产生涡流,从而产生大量的热量,熔化金属的,故A正确; B.金属探测器中变化电流遇到金属物体,在被测金属中上产生涡流来进行探测,故B错误; C.家用电磁炉工作时,在锅体中产生涡流,加热食物,故C错误; D.当变压器中的电流变化时,在其铁芯将产生涡流,使用相互绝缘的硅钢片叠合做成的铁芯可以尽可能减小涡流,故D错误。 故选A。 2. 人们研究发现,太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲,光路图如图所示。其原因是由于地球表面附近的大气层的折射率随高度的降低不断变化引起的,则随着高度的逐渐降低,下列说法正确的是(  ) A. 大气的折射率逐渐增大 B. 太阳光的频率不断增大 C. 太阳光在大气层中的传播速度不断增大 D. 太阳光的波长不断增大 【答案】A 【解析】 【详解】A.由图可知随着高度的降低。光的轨迹越来越靠近法线,可知随着高度的降低。折射率逐渐增大,故A正确; B.光在传播过程中频率不变,故B错误; C.由 可知随着的增加,传播速度减小,故C错误; D.由 可知。随着高度的降低。波速减小,波长减小,故D错误。 故选A。 3. 如图所示,甲图表示S1和S2两相干水波的干涉图样,设两列波各自的振幅均为5cm,且图示范围内振幅不变,波速和波长分别是2m/s和4m,B是A、C连线的中点;乙图为一机械波源S3在同种均匀介质中做匀速运动的某一时刻的波面分布情况。两幅图中实线表示波峰,虚线表示波谷。则下列关于两幅图的说法正确的是(  ) A. 甲图中A、C两点的竖直高度差为10cm B. 甲图中B点既不是加强点也不是减弱点 C. 乙图所表示的是波的衍射现象 D. 在E点观察到的频率比在F点观察到的频率高 【答案】D 【解析】 【详解】A.甲图中A、B都是振动加强点,其中A在波峰,C在波谷位置,则A、C两点的竖直高度差为4A=20cm,故A错误; B.AC连线上所有点都是加强点,即B点是加强点,选项B错误; C.乙图所表示的是波的多普勒效应,故C错误; D.在E点单位时间内接收到的波面比F点多,则在E点观察到的频率比在F点观察到的频率高,故D正确。 故选D。 4. 如图甲所示,200匝总阻值为的圆形线圈两端M、N与一个阻值为的电压表相连,其余电阻不计,线圈内有垂直纸面指向纸内方向的磁场,线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化,下列说法正确的是(  ) A. 线圈中产生的感应电流沿顺时针方向 B. 若线圈匝数变为100匝,电压表的示数变为原来的一半 C. 电压表的示数为50V D. 线圈中产生的感应电动势为100V 【答案】D 【解析】 【详解】A.穿过线圈磁通量向里增加,根据楞次定律可知,线圈中产生的感应电流沿逆时针方向,故A错误; CD.线圈中产生的感应电动势为 电压表的示数为 故C错误,D正确; B.若线圈匝数变为100匝,即变为原来的一半,由于线圈的总长度不变,则线圈的周长变为原来的两倍,线圈的半径变为原来的两倍,线圈的面积变为原来的4倍;根据 可知电动势变为原来的两倍,电压表的示数变为原来的两倍,故B错误。 故选D。 5. 用一束红色激光照射单缝,光屏上出现的现象如图所示,下列关于此现象的描述和操作效果分析,正确的是(  ) A. 中央亮条纹的光强最大,两侧亮条纹光强逐渐减弱,这种分布是因为光的干涉造成的 B. 若改用白色光照射单缝,光屏上会出现彩色的衍射条纹,且中央亮条纹为白色 C. 减小单缝宽度,中央亮条纹变窄 D. 增大屏到单缝的距离,中央亮条纹变窄 【答案】B 【解析】 【详解】A.中央亮条纹的光强最大,两侧亮条纹光强逐渐减弱,这种分布是因为光的单缝衍射造成的,故A错误; B.若改用白色光照射单缝,因为白色光是由多种色光混合而成,不同色光的波长不同,在单缝衍射中,各种色光都会发生衍射现象,由于不同色光的衍射条纹间距不同,所以光屏上会出现彩色的衍射条纹。又因为各种色光在中央位置都能加强,所以中央亮条纹为白色,故B正确; C.单缝衍射中央亮条纹的宽度与单缝的宽度有关,减小单缝宽度,衍射现象越明显,则条纹的宽度越宽,故C错误; D.单缝衍射中央亮条纹的宽度和亮度与屏到单缝的距离有关,增大屏到单缝的距离,衍射现象越明显,则条纹的宽度越宽,故D错误。 故选B。 6. 粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行。现使线框以图中所示的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移出过程中线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是(  ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】线框在磁场中切割磁感线的边相当于电源,外电路由三个相同电阻串联形成,选项AC图中a、b两点间电势差的绝对值为ab边两端的电压,为 同理,选项B图中a、b两点间电势差的绝对值为 选项D图中a、b两点间电势差的绝对值为 显然,线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是B图。 故选B。 7. 空间存在竖直向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为,两根长直导线A、B垂直于纸面水平放置,两导线中通入大小相等方向相反的恒定电流,点为A、B连线的中点,、两点关于B对称,若、两点的磁感应强度大小分别为、,方向均竖直向上,则撤去匀强磁场和长直导线B以后,、两点的磁感应强度大小分别为(  ) A. , B. , C. , D. , 【答案】D 【解析】 【详解】、两点到B的间距与到A的间距相等,A、B中电流相等,则导线A在a的磁感应强度与B在、两点的磁感应强度的大小相等,令大小为,导线A在b的磁感应强度大小为,根据安培定则可知,导线A在、两点的磁感应强度方向均为竖直向下,导线B在、两点的磁感应强度方向分别为竖直向下与竖直向上,根据磁场叠加原理有 , 解得 , 故选D。 8. 已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小,有磁场时电阻变大,并且磁场越强阻值越大。为探测磁场的有无,利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路,电源的电动势E和内阻r不变,在没有磁场时调节变阻器R使灯泡L正常发光。若探测装置从无磁场区进入强磁场区,则(  ) A. 流过灯泡的电流变大 B. 流过灯泡的电流变小 C. 电流表的示数变小 D. 电流表的示数变大 【答案】AC 【解析】 【详解】CD.探测装置进入强磁场区以后磁敏电阻阻值变大,回路总电阻变大,根据闭合电路欧姆定律 可知总电流减小,电流表示数变小,故C正确,D错误; AB.根据闭合电路的欧姆定律有 因电流I减少,故路端电压U增大,即灯泡两端的电压增大,所以流过灯泡的电流增大,故A正确,B错误。 故选AC。 9. 图示为一列沿x轴正向传播的简谐横波在时刻的波形图(波刚好到达Q点),经过,M点第一次到达波谷,则下列判断正确的是(  ) A. 质点P的振动周期 B. 该波的传播速度 C. 0~1s内质点Q运动的路程为0.1m D. M点的起振方向沿y轴正方向 【答案】AC 【解析】 【详解】AB.由图可知,第一个波谷到M点的距离为 所以 即 波速为 故A正确,B错误; C.因,所以0~1s内质点Q运动的路程为 故C正确; D.因波沿x轴正向传播,所以质点Q的起振方向沿y轴负方向,介质中所有质点的起振方向都沿y轴负方向,故D错误。 故选AC。 10. 如图所示,质量为M的小车在水平面上始终以恒定速度向右做匀速运动,一质量为m的小球从高4h处自由下落,与小车碰撞(碰撞时的作用力远远大于小球的重力)后反弹,上升的最大高度为h。设球与车之间的动摩擦因数为,则小球刚弹起后的速度大小可能为(  ) A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】设小球离开小车时水平方向和竖直方向的速度大小分别为和,则 若小球离开小车时水平方向恰好与小车速度相等,则 这种情况下小球离开小车时的速度为 若小球离开小车时水平方向的速度与小车速度不相等,则小球与小车发生相互作用过程中,对小球水平方向由动量定理得 小球落到小车上时小球的速度为 小球与小车发生相互作用过程中,对小球竖直方向由动量定理得 联立得 小球离开小车时的速度为 故选BD。 二、实验探究题:本题共2小题,共16分。将符合题意的内容填写在题目中的横线上或按题目要求作答。 11. 某同学用图甲所示的装置研究单摆运动的规律,让摆球在竖直平面内做摆动,用力传感器得到细线对摆球拉力F的大小随时间t变化的图线如图乙所示,且从最低点开始为计时起点,由图乙中所给的数据结合单摆规律,(g取),回答下列问题: (1)该同学先用游标卡尺测量小球的直径如图丙所示,其读数为______cm; (2)由图像得该单摆的运动周期_____s; (3)单摆的摆长______m,(保留两位有效数字)。 【答案】(1)1.160 (2)1.0 (3)0.25 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺的读数为 小问2详解】 由图乙结合单摆运动规律可知,该单摆从拉力最大的位置开始计时,故该单摆的振动周期为1.0s。 【小问3详解】 根据单摆公式 变形得 将T=1.0s,代入上式,解得 12. 某一实验小组用如图甲所示电路测量电源E的电动势和内阻,图中电压表V的量程是3V,虚线框内为用电流计G改装的电流表。 (1)已知电流计G的满偏电流、内阻,电路中已将它改装为量程600mA的电流表,则______。 (2)通过移动变阻器R的滑片,得到多组电压表V的读数U和电流计G的读数I,作出如图乙所示的图像。 (3)某次测量时,电压表V的示数如图丙所示,则此时通过电源E的电流为______mA。 (4)根据图乙得出电源E的电动势等于______V,内阻等于______Ω(小数点后保留两位)。 (5)本实验中电压表V的内阻对实验的测量结果______(选填“有”或“无”)影响。 【答案】 ①. 0.5 ②. 300 ③. 2.93(2.92~2.96) ④. 0.78(0.73~0.87) ⑤. 无 【解析】 【详解】(1)[1]根据 可得 (3)[2]某次测量时,电压表V的示数如图丙所示,则有,由图乙可知电流计G的读数为,则此时通过电源E的电流为 (4)[3][4]根据闭合电路欧姆定律可得 可得 可知图像的斜率绝对值为 解得内阻为 将,代入可得电动势为 (5)[5]由电路图可知电流表相对电源采用内接法,且改装后的电流表内阻已知,所以本实验没有系统误差,实验中电压表V的内阻对实验的测量结果无影响。 三、计算题:本题共3小题,共44分。解答应写出必要的文字说明,方程式和重要的演算步骤,只写出正确答案不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动质点2、3、4……各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端。已知相邻两质点间的距离为1m,时,质点1第一次偏离平衡位置20cm速度恰好为零,此时质点5刚要被带动。求: (1)这列波的振幅和波速分别是多少? (2)时,质点5的位移是多少? (3)质点17开始振动时,质点1的路程是多少? 【答案】(1), (2) (3) 【解析】 【小问1详解】 由题可知,质点1偏离平衡位置的最大距离就是振幅,则有 由题分析,可知从到,质点5刚要被带动,波传播的距离 则波速为 小问2详解】 ,质点5开始振动,质点1第一次偏离平衡位置0.2m,则有 解得 当时,质点5振动的时间为1.5s,即 故质点5的位移 【小问3详解】 质点17开始振动时,波传播了,则时间为 即振动了一个周期,则质点1的路程为 解得 14. 甲小孩乘一辆小车在光滑水平冰面上以速度匀速行驶,发现正前方有一静止的乙车,甲小孩迅速拿起车上小球,均以相对地面为的水平速度抛向乙,且被乙接住。已知甲和他的小车及小车上小球的总质量为,每个小球质量,乙和他的小车的总质量为,不计空气阻力。求: (1)甲第一次抛球时对小球的冲量大小; (2)甲抛出个小球后,甲的速度是多少? (3)为保证两车不相撞,甲至少抛出多少个小球。 【答案】(1) (2),方向水平向右 (3)9 【解析】 【小问1详解】 对第一个小球分析,根据动量定理有 解得甲第一次抛球时对小球的冲量大小 【小问2详解】 设甲抛出第个小球后的速度为,根据动量守恒定律可知,系统初动量等于甲和剩余小球的动量与抛出小球动量之和,则有 解得 方向水平向右。 【小问3详解】 以水平向右为正方向,当甲、乙两车最终速度相等时,两车刚好不相撞,设此时速度为,对所有物体组成的系统,根据动量守恒定律有 对乙和他的小车及小球组成的系统,根据动量守恒定律有 联立解得 可知为保证两车不相撞,甲至少抛出个小球。 15. 如图所示为一简易的速度筛选器,形状为一等腰直角三角形,直角边长为2a。在该区域里,有一垂直纸面向外磁感应强度为B的匀强磁场。一束速度大小不同,质量为m,电荷量为q的带正电粒子从中点O垂直AB射入该磁场区域,在BC边放置一粒子收集器,长度与BC等长,粒子打到收集器上会被收集,从而把这些粒子筛选出来。不计粒子重力,也不计粒子间相互作用。 (1)若粒子恰好击中B点,求粒子的速度; (2)若粒子恰好经过磁场边界AC并到达收集器,求粒子的速度; (3)所有到达收集器的粒子中,粒子运动的最短时间是多少(提示:); (4)如果入射点稍向下移,能被收集粒子的速度范围会增大还是减小?(不需要写出推导过程) 【答案】(1) (2) (3) (4)增大 【解析】 【小问1详解】 设粒子恰好击中B点速度为,根据几何关系,可得粒子的偏转半径为 粒子在磁场中运动,由洛伦兹力提供向心力,则有 解得粒子速度为 【小问2详解】 粒子恰好经过磁场边界AC并到达收集器速度为。粒子运动轨迹与AC相切,轨迹如图 由几何关系得 解得半径 粒子在磁场中运动,由洛伦兹力提供向心力,则有 粒子速度为 【小问3详解】 粒子恰好经过磁场边界AC并到达收集器对应的时间最短为t,其轨迹所对的圆心角为,粒子运动轨迹与AC相切于F点,如图所示 在直角三角形DFA中,根据几何关系有AF=DF=R,AD=R+a 则有 解得 在直角三角形DBE中,根据几何关系有, 则有 解得 可得 则粒子运动的最短时间是 其中 解得 【小问4详解】 如果入射点稍向下移,则筛选出来粒子的最小速度会减小,最大速度会增大,因此范围会增大。 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $$

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