精品解析：广东省揭阳市普宁市华侨中学2024-2025学年高二上学期第三次月考物理试题

普宁市华侨中学2024-2025学年度第一学期高二物理第三次月考试题 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 下列关于教科书上的四副插图，说法正确的是（　　） A. 图甲为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在线状电离器B上 B. 图乙为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，其目的是导走加油枪上的静电 C. 图丙中摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，其工作原理为静电吸附 D. 图丁的燃气灶中安装了电子点火器，点火应用了电磁感应原理 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图甲可知，极板A与电源正极连接，极板A带正电，带负电的尘埃受到指向极板A的电场力作用，即带负电的尘埃被收集在极板A上，A错误； B．图乙为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，其目的是导走人手上的静电，B错误； C．图丙中摇动起电机，电极之间形成强电场，将气体电离，电子被吸附到烟雾颗粒上，使烟雾颗粒带负电，导致烟雾颗粒向正极移动，其工作原理为静电吸附，C正确； D．图丁的燃气灶中安装了电子点火器，点火应用了尖端放电原理，D错误。 故选C。 2. 新一代人造太阳——中国环流三号，创造了我国可控核聚变装置运行新纪录，技术水平居国际前列。其核心部件示意如图所示，通过一簇线圈（类似于通电螺线管）产生磁场，使高温等离子体（含有带正、负电的粒子）在磁场中发生可控核聚变反应。取某处线圈截面，其电流方向与线圈内的磁场方向关系正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】通电螺线管产生磁场，则根据安培定则可知，只有D图中其电流方向与线圈内的磁场方向关系正确。 故选D。 3. 扫地机器人利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，并能根据红外感应绕开障碍物。某扫地机器人正常工作时电动机的电压为、电流为、线圈电阻为。则下列有关它的说法正确的是（　　） A. 正常工作时，电动机的总功率为 B. 正常工作时，电动机的发热功率为 C. 正常工作时，电动机的输出功率为 D. 电动机被杂物卡住无法运转（不考虑保护电路的作用）时，电动机的发热功率为 【答案】A 【解析】 【详解】正常工作时，电动机输入的总功率、热功率及输出功率分别为 电动机被杂物卡住无法运转（不考虑保护电路的作用）时，电动机的发热功率为 故A正确，BCD错误。 4. 污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去污，基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正负极，金属圆盘置于底部，金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布，其中实线为电场线，虚线为等势面。M点和N点在同一电场线上，M点和P点在同一等势面上。下列说法正确的是（　　） A. M点的电势比N点的高 B. M点的电场强度比P点的大 C. 污泥絮体从M点移到N点，电场力对其做负功 D. 污泥絮体在N点的电势能比其在P点的小 【答案】D 【解析】 【详解】AC．根据沿着电场线方向电势降低可知M点的电势比N点的低，污泥絮体带负电，根据可知污泥絮体在M点的电势能比在N点的电势能大，污泥絮体从M点移到N点，电势能减小，电场力对其做正功，故AC错误； B．根据电场线的疏密程度可知N点的电场强度比P点的小，故B错误； D．M点和P点在同一等势面上，则污泥絮体在M点的电势能与在P点的电势能相等，结合AC选项分析可知污泥絮体在P点的电势能比其在N点的大，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，我国的球面射电望远镜（FAST）是世界上最大的单口径射电望远镜，被称为“超级天眼”。“天眼眼眶”的直径为D，其所在处地磁场的磁感应强度大小为B，与“眼眶”平面平行、垂直的分量大小分别为、，则（　　） A. 、、三者大小关系满足 B. 穿过“眼眶”的磁通量大小为 C. 在地球自转的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为0 D. 在地球自转的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意，可知 故A错误； B．根据磁通量定义式可得穿过“眼眶”的磁通量大小为 故B错误； CD．地球自转90°或180°的过程中，“超级天眼”相对地球的位置没变，穿过“眼眶”的磁通量没有发生变化，所以磁通量的变化量为零，故C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示，绝缘光滑圆环竖直放置，a，b，c为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c位于圆环最高点，a，c连线与竖直方向成60°角，b，c连线与竖直方向成30°角，三个小球均处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. a，b，c小球带同种电荷 B. a，b小球带同种电荷，b，c小球带异种电荷 C. a，b小球的电荷量之比为 ∶6 D. a，b小球的电荷量之比为 ∶9 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．对c小球受力分析可得，a，b小球必须带同种电荷，c小球才能平衡，对b小球受力分析可得，b，c小球必须带异种电荷，b小球才能平衡，故A错误，B正确； CD．对c小球受力分析，将a，c小球之间的库仑力与b，c小球之间的库仑力正交分解，在水平方向有 且 解得 故C项错误，D项正确。 故选BD。 7. 某科研设备中的电子偏转装置由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空，结构原理图如图所示。如果在偏转电极XX′和YY′之间都没有加电压，电子束从电子枪射出后沿直线运动，打在荧光屏中心，产生一个亮斑。如果电子枪中正负接线柱之间电压为10U，XX′板间加恒定电压U，XX′电极的长度为l、间距为d，YY′板间不加电压。已知电子质量为m，电荷量大小为e，电子从灯丝逸出的初速度不计。则电子（　　） A. 在XX′极板间的加速度大小为 B. 打在荧光屏时，动能大小为11eU C. 打在荧光屏时，其速度方向与中轴线连线夹角α的正切 D. 若，电子将打在荧光屏的下半区域 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律可知在XX′极板间的加速度大小为 故A错误； B．电子在加速电场，电场力做功为10eU，进入偏转电场后电场力对电子做功最大为 根据动能定理可知得打在荧光屏时动能最大为10.5eU，故B错误； C．在加速电场，根据动能定理有 在XX′极板间运动的时间为 沿电场方向的位移为 联合解得位移与水平方向的夹角的正切值为 根据平抛运动规律可得 故C正确； D．若，则电子受到的电场力竖直向上，故电子将打在荧光屏的上半区域，故D错误。 故选C。 二、多选题（每题6分，错选得0分，选不全得3分，共18分） 8. 磁场在生活中处处有所应用。图甲是实验室使用的磁电式仪表，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，设长方形线圈的匝数为，平行于纸面的边长度为，垂直于纸面的边长度为，且垂直于纸面的边所在处磁场的磁感应强度大小为，线圈中通入电流为，线圈现转到如图所示水平位置。图乙是磁流体发电机的原理图，上下两极板之间喷入等离子体，在磁场的作用下发生偏转，在两极板之间产生电动势，给外电路供电。下列关于这两种仪器的说法正确的是（　　） A. 图甲中的磁场是匀强磁场，且穿过线圈的磁通量为 B. 图甲中的线圈左侧边所受的安培力大小为，且线圈将逆时针方向转动 C. 图乙中用电器中的电流方向从A到B D. 图乙中只增大喷入粒子的速度，发电机产生的电动势增大 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．图甲中的磁场是均匀辐向磁场，不是匀强磁场，穿过线圈的磁通量为0，故A错误； B．由于线圈匝数为n，根据安培力公式可知，线圈左侧边a所受的安培力大小为 由左手定则知安培力方向竖直向下，线圈将逆时针方向转动，故B正确； C．图乙中等离子体进入磁场，根据左手定则知正电荷受力向上，往上板聚集，上板相当于电源的正极，用电器中的电流方向从A到B，故C正确； D．图乙中稳定时，带电粒子受到的洛伦兹力等于电场力，设两板间距离为d，则有 解得 只增大喷入粒子的速度，发电机产生的电动势增大，D正确。 故选BCD。 9. 如图，G为灵敏电流计，V为理想电压表，R1为定值电阻，R2是一根盐水柱（封于橡皮管内，与电路导通），平行板电容器两极板水平，开关S闭合后，电容器两板间的带电油滴恰好静止。则握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中（忽略温度对电阻的影响）（　　） A. 电阻的阻值减小 B. V表示数增大 C. 油滴仍然静止 D. G表中有从c到a的电流 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据电阻定律 握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中，长度增大，横截面积减小，可知电阻的阻值增大，故A错误； BCD．由于电阻的阻值增大，可知电路总阻值增大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流减小，路端电压增大，则V表示数增大，电容器极板电压增大，板间电场强度增大，油滴受到的电场力增大，油滴向上运动，根据 可知电容器所带电荷量增大，电容器充电，则G表中有从c到a的电流，故B正确，C错误，D正确。 故选BD。 10. 无限长的通电直导线在其周围某一点产生磁场的磁感应强度B的大小与电流I成正比，与这一点到导线的距离r成反比，即(式中k为常数）．如图所示，两根相距L的无限长直导线M、N通有大小相等、方向相反的电流,a点在两根导线的垂线上且距两根导线的距离均为L,b点在两根导线连线的延长线上且距导线N的距离也为L，下列说法正确的是 A. a点和b点的磁感应强度方向相同 B. a点和b点的磁感应强度方向相反 C. a点和b点的磁感应强度大小之比为2:1 D. a点和b点的磁感应强度大小之比为4:1 【答案】BC 【解析】 【详解】设通电直导线在距离L处产生的磁感应强度大小为，两导线M、N在a点产生的磁感应强度方向成角，磁感应强度的矢量合仍为，方向垂直连线向下．两导线M、N在b点产生的磁感应强度大小分别为，磁感应强度的矢量合为，方向垂直MN连线向上，所以a点和b点的磁感应强度方向相反，大小之比为，选项BC正确，AD错误． 三、实验题（除特殊说明外，每空2分，共20分） 11. 某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。步骤如下： （1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为__________mm； （2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径为__________mm； （3）现已知圆柱体的电阻大约是200Ω，该同学用伏安法精确测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下： A.待测圆柱体电阻R B.电流表（量程0~10mA，内阻约50Ω） C.电流表（量程0~20mA，内阻约30Ω） D.电压表（量程0~3V，内阻约10kΩ） E.电压表（量程0~15V，内阻约25kΩ） F.直流电源E（电动势4V，内阻不计） G.滑动变阻器（阻值范围0~15Ω，允许通过的最大电流2.0A） H.滑动变阻器（阻值范围0~2kΩ，允许通过的最大电流0.5A） I.开关S，导线若干 为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，实验中滑动变阻器应该选择________（选填“”或“”），并采用________（选填“分压”或“限流”）式接法；电压表选择；电流表应选________（选填“”或“”），并采用________（选填“内”或“外”）接法。 （4）通过分析，在本实验中电阻率的测量值________真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】（1）50.80 （2）3.775 （3） ①. ②. 分压 ③. ④. 外 （4）小于 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺的读数为 【小问2详解】 螺旋测微器的读数为 【小问3详解】 [1] [2]为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，滑动变阻器采用分压式连接，实验中滑动变阻器应该选择最大阻值较小的； [3]电阻的阻值大约为200Ω，电源电动势为4V，电压表应选：V1，流经R的最大电流约为 则电流表应选A2； [4]因为 所以电流表应采用外接法。 【小问4详解】 电流表采用外接法，则电流的测量值偏大，根据可知电阻的测量值偏小，根据 可知电阻率的测量值偏小。 12. 某同学用图甲所示的电路测量一节干电池的电动势和内电阻。 (1)图甲中虚线框内是满偏电流为100mA、表头电阻为9Ω的毫安表改装成量程为0.6A的电流表，电阻的电阻值为______Ω； (2)某次测量时毫安表的示数如图乙所示，则此时通过电池的电流为______A； (3)实验得到的电压表示数U与毫安表示数I的关系图线如图丙所示。则电源的电动势______V，内阻______Ω。（结果均保留到小数点后两位） 【答案】 ①. 1.8 ②. 0.24 ③. 1.50 ④. 0.72 【解析】 【详解】(1)[1] 电阻为： (2)[2] 毫安表量程为100mA，由图示表盘可知，其分度值为0.2mA，示数为：40.0mA，毫安表内阻为R1阻值的5倍，则流过R1的电流是流过毫安表电流的5倍，则流过电池的电流为： 40.0mA+40.0mA×5=240.0mA=0.24A (3)[3][4] 由图示电源U-I图象可知，电源电动势为： E=1.50V 图像的斜率为 其中为改装后的电流表内阻， 所以电源内阻 四、解答题（写出必要的文字说明和推理过程，共34分） 13. 近期，央视报道我国一款新型电磁炮，专门用来扑灭山林大火的。发生山林大火时，山高路陡，人力灭火十分困难，利用电磁炮在山脚下发射消防灭火弹，为了研究方便将待发射的炮弹视为一个导体棒，（如图所示），导体棒质量，电阻R=1Ω，把导体棒垂直放置于两条与水平面成30°角的平行导轨的下端（初速度为0），导轨宽，导轨长s=0.25m，导轨下端接电源，电动势，内阻r=1Ω。垂直导轨平面有一向上的匀强磁场，磁感应强度，其余电阻不计以及摩擦力都忽略不计，不考虑导体棒切割磁感线产生的电动势，取。求： （1）画出导体棒的受力示意图； （2）导体棒受到安培力的大小； （3）导体棒离开导轨时的速度大小。 【答案】（1） ；（2）1.1N；（3）5m/s 【解析】 【详解】（1）导体棒受到重力、轨道支持力及安培力，如图下所示。 （2）由左手定则可知，导体棒受到安培力的方向沿导轨向上。根据闭合电路欧姆定律可知 安培力 F=BIL 联立解得 F=1.1N （3）由受力分析，根据牛顿第二定律可知 F-mgsinα=ma 根据匀变速直线运动位移与速度的关系 v2=2as 联立解得 v=5m/s 14. 如图所示，在半径为的圆中有垂直纸面向里、大小为的匀强磁场，一质量为、电荷量为的带电粒子沿着方向射入磁场，恰从点射出磁场，，不计粒子重力，求： （1）粒子运动的速度大小 （2）粒子在磁场中运动的时间； （3）若粒子以的速度沿射入磁场，求在磁场中运动的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在磁场中做匀速圆周运动 由几何关系可得 【小问2详解】 可以分析出粒子在磁场中偏转了90° 解得 【小问3详解】 若粒子以的速度沿射入磁场，转动的半径为 做出粒子的轨迹如图 由几何关系得 粒子在磁场中转过的圆心角为 粒子在磁场中的运动时间为 15. 如图所示，静止于A处的带正电粒子，经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直CN竖直向上进入矩形区域的有界匀强磁场（磁场方向如图所示，其中CNQD为匀强磁场的边界）。静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，方向如图所示。已知加速电场的电压为U，圆弧虚线的半径为R，粒子质量为m、电荷量为q，，。粒子重力不计。 （1）求粒子刚进入静电分析器时的速度大小； （2）求粒子在辐向电场时其所在处的电场强度E； （3）要求带电粒子最终能打在边界QN上，求磁场磁感应强度B的取值范围。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中加速，根据动能定理 解得 【小问2详解】 粒子在静电分析器中，根据牛顿第二定律 解得 【小问3详解】 粒子恰好打在N点此时粒子做圆周运动的直径为，半径​ 洛伦兹力提供向心力 解得 运动轨迹与QD相切时，对应最大半径，由几何关系可得 洛伦兹力提供向心力 解得 所以磁场磁感应强度B的取值范围 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 普宁市华侨中学2024-2025学年度第一学期高二物理第三次月考试题 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 下列关于教科书上的四副插图，说法正确的是（　　） A. 图甲为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在线状电离器B上 B. 图乙为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，其目的是导走加油枪上的静电 C. 图丙中摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，其工作原理为静电吸附 D. 图丁的燃气灶中安装了电子点火器，点火应用了电磁感应原理 2. 新一代人造太阳——中国环流三号，创造了我国可控核聚变装置运行新纪录，技术水平居国际前列。其核心部件示意如图所示，通过一簇线圈（类似于通电螺线管）产生磁场，使高温等离子体（含有带正、负电的粒子）在磁场中发生可控核聚变反应。取某处线圈截面，其电流方向与线圈内的磁场方向关系正确的是（ ） A. B. C. D. 3. 扫地机器人利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，并能根据红外感应绕开障碍物。某扫地机器人正常工作时电动机的电压为、电流为、线圈电阻为。则下列有关它的说法正确的是（　　） A. 正常工作时，电动机的总功率为 B. 正常工作时，电动机的发热功率为 C. 正常工作时，电动机的输出功率为 D. 电动机被杂物卡住无法运转（不考虑保护电路的作用）时，电动机的发热功率为 4. 污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去污，基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正负极，金属圆盘置于底部，金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布，其中实线为电场线，虚线为等势面。M点和N点在同一电场线上，M点和P点在同一等势面上。下列说法正确的是（　　） A. M点的电势比N点的高 B. M点的电场强度比P点的大 C. 污泥絮体从M点移到N点，电场力对其做负功 D. 污泥絮体在N点的电势能比其在P点的小 5. 如图所示，我国的球面射电望远镜（FAST）是世界上最大的单口径射电望远镜，被称为“超级天眼”。“天眼眼眶”的直径为D，其所在处地磁场的磁感应强度大小为B，与“眼眶”平面平行、垂直的分量大小分别为、，则（　　） A. 、、三者大小关系满足 B. 穿过“眼眶”的磁通量大小为 C. 在地球自转的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为0 D. 在地球自转的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为 6. 如图所示，绝缘光滑圆环竖直放置，a，b，c为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c位于圆环最高点，a，c连线与竖直方向成60°角，b，c连线与竖直方向成30°角，三个小球均处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. a，b，c小球带同种电荷 B. a，b小球带同种电荷，b，c小球带异种电荷 C. a，b小球的电荷量之比为 ∶6 D. a，b小球的电荷量之比为 ∶9 7. 某科研设备中的电子偏转装置由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空，结构原理图如图所示。如果在偏转电极XX′和YY′之间都没有加电压，电子束从电子枪射出后沿直线运动，打在荧光屏中心，产生一个亮斑。如果电子枪中正负接线柱之间电压为10U，XX′板间加恒定电压U，XX′电极的长度为l、间距为d，YY′板间不加电压。已知电子质量为m，电荷量大小为e，电子从灯丝逸出的初速度不计。则电子（　　） A. 在XX′极板间的加速度大小为 B. 打在荧光屏时，动能大小为11eU C. 打在荧光屏时，其速度方向与中轴线连线夹角α的正切 D. 若，电子将打在荧光屏的下半区域 二、多选题（每题6分，错选得0分，选不全得3分，共18分） 8. 磁场在生活中处处有所应用。图甲是实验室使用的磁电式仪表，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，设长方形线圈的匝数为，平行于纸面的边长度为，垂直于纸面的边长度为，且垂直于纸面的边所在处磁场的磁感应强度大小为，线圈中通入电流为，线圈现转到如图所示水平位置。图乙是磁流体发电机的原理图，上下两极板之间喷入等离子体，在磁场的作用下发生偏转，在两极板之间产生电动势，给外电路供电。下列关于这两种仪器的说法正确的是（　　） A. 图甲中的磁场是匀强磁场，且穿过线圈的磁通量为 B. 图甲中的线圈左侧边所受的安培力大小为，且线圈将逆时针方向转动 C. 图乙中用电器中的电流方向从A到B D. 图乙中只增大喷入粒子的速度，发电机产生的电动势增大 9. 如图，G为灵敏电流计，V为理想电压表，R1为定值电阻，R2是一根盐水柱（封于橡皮管内，与电路导通），平行板电容器两极板水平，开关S闭合后，电容器两板间的带电油滴恰好静止。则握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中（忽略温度对电阻的影响）（　　） A. 电阻的阻值减小 B. V表示数增大 C. 油滴仍然静止 D. G表中有从c到a的电流 10. 无限长的通电直导线在其周围某一点产生磁场的磁感应强度B的大小与电流I成正比，与这一点到导线的距离r成反比，即(式中k为常数）．如图所示，两根相距L的无限长直导线M、N通有大小相等、方向相反的电流,a点在两根导线的垂线上且距两根导线的距离均为L,b点在两根导线连线的延长线上且距导线N的距离也为L，下列说法正确的是 A. a点和b点的磁感应强度方向相同 B. a点和b点的磁感应强度方向相反 C. a点和b点的磁感应强度大小之比为2:1 D. a点和b点的磁感应强度大小之比为4:1 三、实验题（除特殊说明外，每空2分，共20分） 11. 某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。步骤如下： （1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为__________mm； （2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径为__________mm； （3）现已知圆柱体的电阻大约是200Ω，该同学用伏安法精确测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下： A.待测圆柱体电阻R B.电流表（量程0~10mA，内阻约50Ω） C.电流表（量程0~20mA，内阻约30Ω） D.电压表（量程0~3V，内阻约10kΩ） E.电压表（量程0~15V，内阻约25kΩ） F.直流电源E（电动势4V，内阻不计） G.滑动变阻器（阻值范围0~15Ω，允许通过的最大电流2.0A） H.滑动变阻器（阻值范围0~2kΩ，允许通过的最大电流0.5A） I.开关S，导线若干 为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，实验中滑动变阻器应该选择________（选填“”或“”），并采用________（选填“分压”或“限流”）式接法；电压表选择；电流表应选________（选填“”或“”），并采用________（选填“内”或“外”）接法。 （4）通过分析，在本实验中电阻率的测量值________真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。 12. 某同学用图甲所示的电路测量一节干电池的电动势和内电阻。 (1)图甲中虚线框内是满偏电流为100mA、表头电阻为9Ω的毫安表改装成量程为0.6A的电流表，电阻的电阻值为______Ω； (2)某次测量时毫安表的示数如图乙所示，则此时通过电池的电流为______A； (3)实验得到的电压表示数U与毫安表示数I的关系图线如图丙所示。则电源的电动势______V，内阻______Ω。（结果均保留到小数点后两位） 四、解答题（写出必要的文字说明和推理过程，共34分） 13. 近期，央视报道我国一款新型电磁炮，专门用来扑灭山林大火的。发生山林大火时，山高路陡，人力灭火十分困难，利用电磁炮在山脚下发射消防灭火弹，为了研究方便将待发射的炮弹视为一个导体棒，（如图所示），导体棒质量，电阻R=1Ω，把导体棒垂直放置于两条与水平面成30°角的平行导轨的下端（初速度为0），导轨宽，导轨长s=0.25m，导轨下端接电源，电动势，内阻r=1Ω。垂直导轨平面有一向上的匀强磁场，磁感应强度，其余电阻不计以及摩擦力都忽略不计，不考虑导体棒切割磁感线产生的电动势，取。求： （1）画出导体棒的受力示意图； （2）导体棒受到安培力的大小； （3）导体棒离开导轨时的速度大小。 14. 如图所示，在半径为的圆中有垂直纸面向里、大小为的匀强磁场，一质量为、电荷量为的带电粒子沿着方向射入磁场，恰从点射出磁场，，不计粒子重力，求： （1）粒子运动的速度大小 （2）粒子在磁场中运动的时间； （3）若粒子以的速度沿射入磁场，求在磁场中运动的时间。 15. 如图所示，静止于A处的带正电粒子，经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直CN竖直向上进入矩形区域的有界匀强磁场（磁场方向如图所示，其中CNQD为匀强磁场的边界）。静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，方向如图所示。已知加速电场的电压为U，圆弧虚线的半径为R，粒子质量为m、电荷量为q，，。粒子重力不计。 （1）求粒子刚进入静电分析器时的速度大小； （2）求粒子在辐向电场时其所在处的电场强度E； （3）要求带电粒子最终能打在边界QN上，求磁场磁感应强度B的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $