精品解析：广西壮族自治区柳州市2024-2025学年高三下学期开学联考物理试题

广西2025届高三下学期开学考 高三物理试卷 试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。 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．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1∼7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8∼10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 我国发射的“玉兔二号”月球车使用的是核电池，的反应方程为，下列说法正确的是（　　） A. 该反应属于裂变反应 B. 该反应属于衰变反应 C. 的比结合能比的比结合能大 D. 月夜的寒冷会导致的半衰期变长 2. 2024年10月30日神舟十九号载人飞船成功发射，发射过程可简化为如图所示，飞船先进入椭圆轨道Ⅰ（A、B分别为轨道Ⅰ的远地点和近地点），然后在A点变轨（轨道Ⅰ、Ⅱ相切于A点），进入圆轨道Ⅱ并成功对接空间站天和核心舱。下列说法正确的是（　　） A. 火箭发射加速升空过程，载人飞船受到的万有引力越来越大 B. 飞船在轨道Ⅰ上从B点运动到A点过程中线速度越来越大 C. 只考虑地球的万有引力，则飞船在轨道Ⅰ上过A点时的加速度和空间站在轨道Ⅱ上过A点时的加速度一样大 D. 飞船在轨道Ⅰ运行周期等于在轨道Ⅱ的运行周期 3. 如图甲，无人机逐步被应用到生活和生产的各个领域中，极大地提高了运送的效率。若无人机吊起包裹在竖直方向上由静止开始做直线运动，前5s内的图像如图乙所示，取竖直向上为正方向，下列对无人机在此段时间内运动的描述正确的是（　　） A. 3s末无人机速度为零 B. 5s末无人机速度为零 C. 0∼5s内，无人机的最大速度为4m/s D. 0∼5s内，无人机的最大速度为6m/s 4. 一个大型的音乐喷泉广场上，水面有一个振动源，它能产生频率为的简谐振动，带动周围的水也做周期性振动，从而在水面上形成向外传播的水波。若水波在水中的传播速度，水面上有一个浮标随着水波上下振动，下列说法正确的是（　　） A. 该水波的波长为 B. 浮标做受迫振动，其振动频率小于50Hz C. 若振动源的振幅增大，水波的传播速度将增大 D. 浮标会随波的传播在水面上发生迁移 5. 如图，光滑竖直墙壁上通过一根上端固定的轻绳悬挂一个质量为m的匀质钢球，钢球的半径为R，轻绳的长度为，此时轻绳的拉力为，现把轻绳长度截短为R后，再把钢球悬挂上去，此时轻绳的拉力为，则等于（　　） A. B. C. D. 6. 如图是热机工作的卡诺循环过程，一定质量的理想气体在该循环中经历两个等温过程、，两个绝热过程、，下列说法正确的是（　　） A. 气体从的过程，气体放出热量 B. 气体从的过程，气体分子无规则运动变得更激烈 C. 气体从的过程，气体分子无规则运动变得更激烈 D. 气体从过程，气体的内能增大 7. 某款传动装置可简化为如图所示模型，粗细均匀的、半径为R的光滑细圆环固定在竖直面内，A、B两球套在环上，用长为的轻杆连接，开始时杆处于竖直状态，由静止释放A、B两球，不计球的大小，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 任意时刻，A、B两球速度大小都不相等 B. 当杆水平时，B球的速度大小可能为零 C. 若B球最高能运动到与O等高的位置，则A、B两球质量之比为 D. 若A、B两球质量相等，则B球不可以运动到和初始时A球等高的位置处 8. 某带正电的点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示，下列说法正确的是（　　） A. a点的电场强度小于b点的电场强度 B. c点的电势低于d点的电势 C. 一负试探电荷从c点移动到d点，电势能增加 D. 一正试探电荷从c点由静止释放，电荷将沿着电场线由c运动到d 9. 如图为某小型发电厂向用户供电线路示意图，已知发电厂的输出功率为100kW，输出电压为500V，用户端电压为220V，输电线总电阻，升压变压器原、副线圈匝数比，变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（　　） A. 升压变压器原线圈的电流为1A B. 输电线上损耗的功率为100W C. 用户端的电流为450A D. 降压变压器的匝数比 10. 两根足够长且相互平行的光滑金属导轨水平固定于如图所示的匀强磁场中，导轨电阻不计。两电阻均为R、质量均为m的导体棒a、b平行放在导轨上，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，初始时刻导体棒a静止，导体棒b获得向右的初速度。关于导体棒，下列说法正确的是（　　） A. 导体棒a、b最终都静止 B. 导体棒a、b最终以相同速度做匀速直线运动 C. 导体棒b克服安培力做的功数值上等于导体棒b产生的焦耳热 D. 安培力对导体棒a做正功且数值上等于导体棒a产生的焦耳热 二、非选择题：本大题共5小题，共54分。 11. 某同学从资料上了解到弹簧弹性势能的表达式为（其中k、x分别为弹簧的劲度系数和形变量），他用图示装置来验证动量守恒定律。弹簧右端固定在水平气垫导轨上，左端与滑块A接触，滑块A、B的质量均为m，滑块B上方安装有宽为d的遮光片。用滑块A将弹簧压缩一定长度后，由静止释放，滑块A向滑块B运动，滑块A、B碰撞后粘在一起，然后通过光电门，遮光片经过光电门的遮光时间为，弹簧的压缩量可通过气垫导轨上的刻度读出，遮光片的质量不计。 （1）若本实验使用的弹簧劲度系数为k、弹簧的压缩量为x，则滑块A脱离弹簧后的速度______。 （2）通过改变弹簧的压缩量进行多次实验，记录多组x、数据，作出的______（选填“”“”“”或“”）图像为一次函数图像，若图像的斜率为______（用m、d、k表示），即可验证动量守恒定律。 12. 某兴趣小组要测定一块层叠电池的电动势（约为9V）和内阻，实验室可使用的实验器材有： A．一个电流表A（量程0.6A） B．一个电压表（量程3V，内阻约为） C．两个电压表（量程均为15V，内阻都约为） D．滑动变阻器（阻值范围，额定电流2A） E．滑动变阻器（阻值范围，额定电流0.2A） F．开关S、导线若干 （1）该小组采用如图甲所示的电路进行测量，电压表选择______（选填“”或“”，滑动变阻器选择______（选填“”或“”）。 （2）记录实验数据并作出相应的图像如图乙，图线斜率的绝对值为k，图线与纵轴的交点为，若不考虑电流表内阻，则此层叠电池的电动势______，内阻______；若考虑电流表内阻，本实验测量得到的电池内阻值______（选填“大于”“小于”或“等于”）真实的内阻值。 （3）为了精确地测出该层叠电池的内阻，该小组将图甲的实验电路改装成图丙所示的电路，闭合开关S，适当调节滑动变阻器R，此时电流表A的示数为I，电压表的示数为，电压表的示数为，则该层叠电池的内阻可表示为______（用k、I、、表示）。 13. 一束由a、b两种单色光组成的光束，以60°从AB中点射入平行玻璃砖后分为两束。已知，，a光在玻璃砖中的传播速度为，b光在玻璃砖中的折射率为，c为真空中的光速。求： （1）a、b两束单色光在玻璃砖中的折射角； （2）a、b两束单色光第一次从玻璃砖中射出的时间差。 14. 图甲是游乐场的翻滚过山车，它可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来。图乙为其简化模型图：弧形轨道的下端M与半径为R的竖直圆轨道平滑相接，P为圆轨道的最高点。让质量为的小滑块（可视为质点）从弧形轨道上某点由静止释放，小滑块进入圆轨道下端后沿圆轨道运动，重力加速度大小为g，不考虑小滑块运动过程中所受的摩擦阻力。 （1）若小滑块释放的高度为，请判断小滑块能否通过圆轨道的最高点P； （2）若在弧形轨道的下端M处静止放置另一个质量为的小滑块，仍将质量为的小滑块从处由静止释放，两小滑块在M点发生碰撞并粘成整体一起运动，要使二者在后面的运动中不脱离圆轨道，那么被碰小滑块的质量需要满足什么条件？ 15. 如图甲，磁透镜是利用磁聚焦现象制成的，在电子显微镜中具有非常重要的作用。现将其原理简化：质量为m、电荷量为的粒子从O点以与x轴正方向成角斜向上射入磁感应强度大小为B、方向沿x轴正方向的匀强磁场中，在洛伦兹力的作用下，粒子的轨迹为一条螺旋线，如图乙所示，不计粒子的重力，已知。 （1）若已知该粒子在O点入射的速度大小为且，再次回到x轴时，粒子与x轴交于P点，求经过多长时间粒子到达P点及P点与O点间的距离； （2）若该粒子以一未知速度在O点射入且，使粒子再次回到x轴时，也与x轴交于P点，求； （3）若撤去磁场，并施加一与x轴正方向成60°且斜向下的匀强电场，当该粒子在O点入射的速度大小仍为且，仍然与x轴交于P点，求该电场强度E的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 广西2025届高三下学期开学考 高三物理试卷 试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。 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．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1∼7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8∼10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 我国发射的“玉兔二号”月球车使用的是核电池，的反应方程为，下列说法正确的是（　　） A. 该反应属于裂变反应 B. 该反应属于衰变反应 C. 的比结合能比的比结合能大 D. 月夜的寒冷会导致的半衰期变长 【答案】B 【解析】 【详解】AB．自发地放出粒子，属于衰变，故A错误，B正确； C．该核反应是放能反应，比更稳定，比结合能越大越稳定，所以的比结合能比的比结合能小，故C错误； D．半衰期由原子核本身决定，与温度等外部因素无关，故D错误。 故选B。 2. 2024年10月30日神舟十九号载人飞船成功发射，发射过程可简化为如图所示，飞船先进入椭圆轨道Ⅰ（A、B分别为轨道Ⅰ的远地点和近地点），然后在A点变轨（轨道Ⅰ、Ⅱ相切于A点），进入圆轨道Ⅱ并成功对接空间站天和核心舱。下列说法正确的是（　　） A. 火箭发射加速升空过程，载人飞船受到的万有引力越来越大 B. 飞船在轨道Ⅰ上从B点运动到A点过程中线速度越来越大 C. 只考虑地球的万有引力，则飞船在轨道Ⅰ上过A点时的加速度和空间站在轨道Ⅱ上过A点时的加速度一样大 D. 飞船在轨道Ⅰ的运行周期等于在轨道Ⅱ的运行周期 【答案】C 【解析】 【详解】A．火箭发射加速升空过程，离地球越来越远，根据万有引力公式可知，飞船所受的万有引力越来越小，故A错误； B．根据开普勒第二定律，飞船在轨道Ⅰ上从B点运动到A点线速度越来越小，故B错误； C．只考虑地球的万有引力，则有 得 则两种情况下加速度的大小相等，故C正确； D．由开普勒第三定律可知，因为轨道Ⅰ的半长轴a小于轨道Ⅱ的半径r，所以飞船在轨道Ⅱ的运行周期大于在轨道Ⅰ的运行周期，故D错误。 故选C。 3. 如图甲，无人机逐步被应用到生活和生产的各个领域中，极大地提高了运送的效率。若无人机吊起包裹在竖直方向上由静止开始做直线运动，前5s内的图像如图乙所示，取竖直向上为正方向，下列对无人机在此段时间内运动的描述正确的是（　　） A. 3s末无人机速度为零 B. 5s末无人机速度为零 C. 0∼5s内，无人机的最大速度为4m/s D. 0∼5s内，无人机的最大速度为6m/s 【答案】D 【解析】 【详解】结合图像可知，因图像与坐标轴围成的面积等于速度变化量，可知无人机竖直向上做加速度增大的加速运动，1s末的速度为2m/s，无人机竖直向上做加速度减小的加速运动，3s末的速度为6m/s，无人机竖直向上做加速度增大的减速运动，4s末的速度为5m/s，无人机继续竖直向上做加速度减小的减速运动，5s末的速度为4m/s。 故选D。 4. 一个大型的音乐喷泉广场上，水面有一个振动源，它能产生频率为的简谐振动，带动周围的水也做周期性振动，从而在水面上形成向外传播的水波。若水波在水中的传播速度，水面上有一个浮标随着水波上下振动，下列说法正确的是（　　） A. 该水波的波长为 B. 浮标做受迫振动，其振动频率小于50Hz C. 若振动源的振幅增大，水波的传播速度将增大 D. 浮标会随波的传播在水面上发生迁移 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据波速、波长和频率的关系 可得波长 A正确； B．浮标做受迫振动，其振动频率等于驱动力频率，也就是振动源的频率，B错误； C．水波的传播速度由介质决定，与振动源振幅无关，C错误； D．水波传播过程中，浮标只在平衡位置附近振动，不会随波迁移，浮标并没有随波迁移，D错误。 故选A。 5. 如图，光滑竖直墙壁上通过一根上端固定的轻绳悬挂一个质量为m的匀质钢球，钢球的半径为R，轻绳的长度为，此时轻绳的拉力为，现把轻绳长度截短为R后，再把钢球悬挂上去，此时轻绳的拉力为，则等于（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】钢球受力情况如图 由 得 又， 则 故选D。 6. 如图是热机工作卡诺循环过程，一定质量的理想气体在该循环中经历两个等温过程、，两个绝热过程、，下列说法正确的是（　　） A. 气体从的过程，气体放出热量 B. 气体从的过程，气体分子无规则运动变得更激烈 C. 气体从的过程，气体分子无规则运动变得更激烈 D. 气体从的过程，气体的内能增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．理想气体从A到B是等温膨胀过程，温度不变，理想气体内能不变，，气体对外做功，，由热力学第一定律可得，则气体吸收热量，A项错误； B．B到C是绝热膨胀过程，，体积变大，则，由可得，内能减小，温度降低，气体分子无规则运动的剧烈程度减小，B项错误； C．C到D是等温压缩过程中，气体内能不变，理想气体温度不变，气体分子无规则运动的剧烈程度不变，C项错误； D．D到A是绝热压缩过程，，体积减小，则，根据可得内能增大，D项正确。 故选D。 7. 某款传动装置可简化为如图所示模型，粗细均匀、半径为R的光滑细圆环固定在竖直面内，A、B两球套在环上，用长为的轻杆连接，开始时杆处于竖直状态，由静止释放A、B两球，不计球的大小，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 任意时刻，A、B两球的速度大小都不相等 B. 当杆水平时，B球的速度大小可能为零 C. 若B球最高能运动到与O等高的位置，则A、B两球质量之比为 D. 若A、B两球质量相等，则B球不可以运动到和初始时A球等高的位置处 【答案】C 【解析】 【详解】A．如图所示，在某一位置将A、B两球的速度分解 A、B两球沿杆方向的速度相等，即 因此 故A错误； B．当杆水平时，由于运动过程中B球重力势能不变。A球重力势能减小，由机械能守恒定律可知，当杆水平时，A、B两球的速度不可能为零，故B错误； C．若B球最高能运动到与O等高的位置，此时A球运动到最低点，根据机械能守恒 即 解得 故C正确； D．由机械能守恒定律可知，若A、B两球质量相等，则B球可以运动到和初始时A球等高的位置处。故D错误。 故选C。 8. 某带正电的点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示，下列说法正确的是（　　） A. a点的电场强度小于b点的电场强度 B. c点的电势低于d点的电势 C. 一负试探电荷从c点移动到d点，电势能增加 D. 一正试探电荷从c点由静止释放，电荷将沿着电场线由c运动到d 【答案】AC 【解析】 【详解】A．电场线的疏密程度表示电场强度的大小，根据图示可知，a点的电场强度小于b点的电场强度，故A正确； B．沿着电场线电势降低，根据图示可知，c点的电势高于d点的电势，故B错误； C．一负试探电荷从c点移动到d点，电场力做负功，电势能增加，故C正确； D．一正试探电荷从c点由静止释放，所受电场力方向与电场强度方向相同，即与电场线切线表示的电场强度方向相同，因电场线为曲线，可知电荷不能沿着电场线由c运动到d，故D错误。 故选AC。 9. 如图为某小型发电厂向用户供电的线路示意图，已知发电厂的输出功率为100kW，输出电压为500V，用户端电压为220V，输电线总电阻，升压变压器原、副线圈匝数比，变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（　　） A. 升压变压器原线圈的电流为1A B. 输电线上损耗功率为100W C. 用户端的电流为450A D. 降压变压器的匝数比 【答案】CD 【解析】 【详解】A．发电厂输出功率为，输出电压为 原线圈的电流，故A错误； B． 则，输电线上损耗的功率，故B错误； D．输电线损耗的电压 则， 所以，故D正确； C． 由 可得用户端的电流，故C正确。 故选CD。 10. 两根足够长且相互平行的光滑金属导轨水平固定于如图所示的匀强磁场中，导轨电阻不计。两电阻均为R、质量均为m的导体棒a、b平行放在导轨上，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，初始时刻导体棒a静止，导体棒b获得向右的初速度。关于导体棒，下列说法正确的是（　　） A. 导体棒a、b最终都静止 B. 导体棒a、b最终以相同速度做匀速直线运动 C. 导体棒b克服安培力做的功数值上等于导体棒b产生的焦耳热 D. 安培力对导体棒a做正功且数值上等于导体棒a产生的焦耳热 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．系统动量守恒，有 求得 则达到共速后不产生感应电流，此后共同做匀速直线运动，故A错误，B正确； D．对棒，由动能定理有 由能量守恒 得 故D正确； C．对棒，有， 故C错误。 故选BD。 二、非选择题：本大题共5小题，共54分。 11. 某同学从资料上了解到弹簧弹性势能的表达式为（其中k、x分别为弹簧的劲度系数和形变量），他用图示装置来验证动量守恒定律。弹簧右端固定在水平气垫导轨上，左端与滑块A接触，滑块A、B的质量均为m，滑块B上方安装有宽为d的遮光片。用滑块A将弹簧压缩一定长度后，由静止释放，滑块A向滑块B运动，滑块A、B碰撞后粘在一起，然后通过光电门，遮光片经过光电门的遮光时间为，弹簧的压缩量可通过气垫导轨上的刻度读出，遮光片的质量不计。 （1）若本实验使用的弹簧劲度系数为k、弹簧的压缩量为x，则滑块A脱离弹簧后的速度______。 （2）通过改变弹簧的压缩量进行多次实验，记录多组x、数据，作出的______（选填“”“”“”或“”）图像为一次函数图像，若图像的斜率为______（用m、d、k表示），即可验证动量守恒定律。 【答案】（1） （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 当滑块A离开弹簧时，弹簧所具有的弹性势能全部转化为滑块A的动能，因此有 解得 【小问2详解】 [1][2]若A、B碰撞过程中动量守恒，则有 结合上述解得 变形得 可知，作出图才能得到一次函数图像，根据表达式可知，图像的斜率为。 12. 某兴趣小组要测定一块层叠电池电动势（约为9V）和内阻，实验室可使用的实验器材有： A．一个电流表A（量程0.6A） B．一个电压表（量程3V，内阻约为） C．两个电压表（量程均为15V，内阻都约为） D．滑动变阻器（阻值范围，额定电流2A） E．滑动变阻器（阻值范围，额定电流0.2A） F．开关S、导线若干 （1）该小组采用如图甲所示的电路进行测量，电压表选择______（选填“”或“”，滑动变阻器选择______（选填“”或“”）。 （2）记录实验数据并作出相应的图像如图乙，图线斜率的绝对值为k，图线与纵轴的交点为，若不考虑电流表内阻，则此层叠电池的电动势______，内阻______；若考虑电流表内阻，本实验测量得到的电池内阻值______（选填“大于”“小于”或“等于”）真实的内阻值。 （3）为了精确地测出该层叠电池的内阻，该小组将图甲的实验电路改装成图丙所示的电路，闭合开关S，适当调节滑动变阻器R，此时电流表A的示数为I，电压表的示数为，电压表的示数为，则该层叠电池的内阻可表示为______（用k、I、、表示）。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. ②. k ③. 大于 （3） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由于待测电池的电动势约为9V，故选用15V电压表来进行测量，故电压表选用，而电流表的满偏电流为0.6A．则回路最小阻值约为，故选用。 【小问2详解】 [1][2]图乙中的关系式为，故图像的截距表示电源电动势，此层叠电池的电动势； 斜率的绝对值k表示电池内阻，即内阻r=k。 [3]由于电流表的分压，本实验测量得到的内阻偏大，测得的实际上为电池内阻和电流表的内阻之和，即本实验测量得到的电池内阻值大于真实的内阻值。 【小问3详解】 通过图丙可测得电流表的内阻为，故电池的实际内阻为。 13. 一束由a、b两种单色光组成的光束，以60°从AB中点射入平行玻璃砖后分为两束。已知，，a光在玻璃砖中的传播速度为，b光在玻璃砖中的折射率为，c为真空中的光速。求： （1）a、b两束单色光在玻璃砖中的折射角； （2）a、b两束单色光第一次从玻璃砖中射出的时间差。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 a、b两种单色光在玻璃砖中传播光路如图所示 根据折射定律有， 解得， 【小问2详解】 由光路图及几何关系可知， 又， 则， 解得 14. 图甲是游乐场的翻滚过山车，它可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来。图乙为其简化模型图：弧形轨道的下端M与半径为R的竖直圆轨道平滑相接，P为圆轨道的最高点。让质量为的小滑块（可视为质点）从弧形轨道上某点由静止释放，小滑块进入圆轨道下端后沿圆轨道运动，重力加速度大小为g，不考虑小滑块运动过程中所受的摩擦阻力。 （1）若小滑块释放的高度为，请判断小滑块能否通过圆轨道的最高点P； （2）若在弧形轨道的下端M处静止放置另一个质量为的小滑块，仍将质量为的小滑块从处由静止释放，两小滑块在M点发生碰撞并粘成整体一起运动，要使二者在后面的运动中不脱离圆轨道，那么被碰小滑块的质量需要满足什么条件？ 【答案】（1）滑块能过最高点 （2）或 【解析】 【小问1详解】 若滑块能运动到P点，由动能定理 解得 滑块恰好过最高点的临界条件为 解得 ，故滑块能过最高点。 【小问2详解】 设滑块滑到M点的速度为，由动能定理 解得 两滑块碰撞后，由动量守恒 解得 若两滑块能通过最高点，则有 解得 若两滑块在圆轨道上滑不超过圆心等高处，则有 解得 则满足的条件是或 15. 如图甲，磁透镜是利用磁聚焦现象制成的，在电子显微镜中具有非常重要的作用。现将其原理简化：质量为m、电荷量为的粒子从O点以与x轴正方向成角斜向上射入磁感应强度大小为B、方向沿x轴正方向的匀强磁场中，在洛伦兹力的作用下，粒子的轨迹为一条螺旋线，如图乙所示，不计粒子的重力，已知。 （1）若已知该粒子在O点入射的速度大小为且，再次回到x轴时，粒子与x轴交于P点，求经过多长时间粒子到达P点及P点与O点间的距离； （2）若该粒子以一未知速度在O点射入且，为使粒子再次回到x轴时，也与x轴交于P点，求； （3）若撤去磁场，并施加一与x轴正方向成60°且斜向下的匀强电场，当该粒子在O点入射的速度大小仍为且，仍然与x轴交于P点，求该电场强度E的大小。 【答案】（1）； （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 把沿平行B和垂直B的两个方向分解为和 粒子在垂直于的B方向上以做匀速圆周运动，在平行B的方向上以做匀速直线运动。因此，当粒子恰好在垂直于B的方向上完成一次完整的圆周运动时，将第一次回到x轴。 则有 又由 可得 即 则O点到P点的距离为 【小问2详解】 由于是同种粒子，第一次回到x轴的时间都相同，即 故 则 【小问3详解】 在电场力的作用下，粒子在x轴方向上做匀加速直线运动，加速度大小为；在垂直于x轴的方向上先做匀减速直线运动，再做反向匀加速直线运动，加速度大小为则， 当粒子回到x轴时，运动的总时间为 此时有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$