内容正文:
河南省2025年普通高中学业水平选择性考试
物理
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在试卷、答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。
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. 野外高空作业时,使用无人机给工人运送零件。如图,某次运送过程中的一段时间内,无人机向左水平飞行,零件用轻绳悬挂于无人机下方,并相对于无人机静止,轻绳与竖直方向成一定角度。忽略零件所受空气阻力,则在该段时间内( )
A. 无人机做匀速运动 B. 零件所受合外力为零
C. 零件的惯性逐渐变大 D. 零件的重力势能保持不变
2. 折射率为的玻璃圆柱水平放置,平行于其横截面的一束光线从顶点入射,光线与竖直方向的夹角为,如图所示。该光线从圆柱内射出时,与竖直方向的夹角为(不考虑光线在圆柱内的反射)( )
A. B. C. D.
3. 2024年天文学家报道了他们新发现的一颗类地行星Gliese12b,它绕其母恒星的运动可视为匀速圆周运动。已知Gliese12b轨道半径约为日地距离的,其母恒星质量约为太阳质量的,则Gliese12b绕其母恒星的运动周期约为( )
A. 13天 B. 27天 C. 64天 D. 128天
4. 如图,在与纸面平行的匀强电场中有a、b、c三点,其电势分别为;a、b、c分别位于纸面内一等边三角形的顶点上。下列图中箭头表示a点电场的方向,则正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 如图,一金属薄片在力F作用下自左向右从两磁极之间通过。当金属薄片中心运动到N极的正下方时,沿N极到S极的方向看,下列图中能够正确描述金属薄片内涡电流绕行方向的是( )
A. B.
C. D.
6. 由于宇宙射线的作用,在地球大气层产生有铍的两种放射性同位素和。测定不同高度大气中单位体积内二者的原子个数比,可以研究大气环境的变化。已知和的半衰期分别约为53天和139万年。在大气层某高度采集的样品中,研究人员发现和的总原子个数经过106天后变为原来的,则采集时该高度的大气中和的原子个数比约为( )
A. B. C. D.
7. 两小车P、Q的质量分别为和,将它们分别与小车N沿直线做碰撞实验,碰撞前后的速度v随时间t的变化分别如图1和图2所示。小车N的质量为,碰撞时间极短,则( )
A. B. C. D.
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。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 贾湖骨笛是河南博物院镇馆之宝之一,被誉为“中华第一笛”。其中一支骨笛可以发出等音。已知音和音所对应的频率分别为和,则( )
A. 在空气中传播时,音的波长大于音的
B. 在空气中传播时,音的波速小于音的
C. 由空气进入水中,音和音的频率都变大
D. 由空气进入水中,音的波长改变量大于音的
9. 手机拍照时手的抖动产生的微小加速度会影响拍照质量,光学防抖技术可以消除这种影响。如图,镜头仅通过左、下两侧的弹簧与手机框架相连,两个相同线圈c、d分别固定在镜头右、上两侧,c、d中的一部分处在相同的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。拍照时,手机可实时检测手机框架的微小加速度a的大小和方向,依此自动调节c、d中通入的电流和的大小和方向(无抖动时和均为零),使镜头处于零加速度状态。下列说法正确的是( )
A. 若沿顺时针方向,,则表明a的方向向右
B. 若沿顺时针方向,,则表明a的方向向下
C. 若a的方向沿左偏上,则沿顺时针方向,沿逆时针方向且
D. 若a的方向沿右偏上,则沿顺时针方向,沿顺时针方向且
10. 如图,一圆柱形汽缸水平放置,其内部被活塞M、P、N密封成两部分,活塞P与汽缸壁均绝热且两者间无摩擦。平衡时,P左、右两侧理想气体的温度分别为和,体积分别为和,。则( )
A. 固定M、N,若两侧气体同时缓慢升高相同温度,P将右移
B. 固定M、N,若两侧气体同时缓慢升高相同温度,P将左移
C. 保持不变,若M、N同时缓慢向中间移动相同距离,P将右移
D. 保持不变,若M、N同时缓慢向中间移动相同距离,P将左移
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 实验小组研究某热敏电阻的特性,并依此利用电磁铁、电阻箱等器材组装保温箱。该热敏电阻阻值随温度的变化曲线如图1所示,保温箱原理图如图2所示。回答下列问题:
(1)图1中热敏电阻的阻值随温度的变化关系是________(填“线性”或“非线性”)的。
(2)存在一个电流值,若电磁铁线圈的电流小于,衔铁与上固定触头a接触;若电流大于,衔铁与下固定触头b接触。保温箱温度达到设定值后,电磁铁线圈的电流在附近上下波动,加热电路持续地断开、闭合,使保温箱温度维持在设定值。则图2中加热电阻丝的c端应该与触头________(填“a”或“b”)相连接。
(3)当保温箱的温度设定在时,电阻箱旋钮的位置如图3所示,则电阻箱接入电路的阻值为________。
(4)若要把保温箱的温度设定在,则电阻箱接入电路的阻值应为________。
12. 实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有:交流电源(频率)、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。
(1)下列所给实验步骤中,有4个是完成实验必需且正确的,把它们选择出来并按实验顺序排列:________(填步骤前面的序号)
①先接通电源,打点计时器开始打点,然后再释放纸带
②先释放纸带,然后再接通电源,打点计时器开始打点
③用电子天平称量重锤的质量
④将纸带下端固定在重锤上,穿过打点计时器的限位孔,用手捏住纸带上端
⑤在纸带上选取一段,用刻度尺测量该段内各点到起点的距离,记录分析数据
⑥关闭电源,取下纸带
(2)图2所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离。则打出B点时重锤下落的速度大小为________ (保留3位有效数字)。
(3)纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h,计算相应的重锤下落速度v,并绘制图3所示的关系图像。理论上,若机械能守恒,图中直线应________(填“通过”或“不通过”)原点且斜率为________(用重力加速度大小g表示)。由图3得直线的斜率________(保留3位有效数字)。
(4)定义单次测量的相对误差,其中是重锤重力势能的减小量,是其动能增加量,则实验相对误差为________(用字母k和g表示);当地重力加速度大小取,则________(保留2位有效数字),若,可认为在实验误差允许的范围内机械能守恒。
13. 流式细胞仪可对不同类型的细胞进行分类收集,其原理如图所示。仅含有一个A细胞或B细胞的小液滴从喷嘴喷出(另有一些液滴不含细胞),液滴质量均为。当液滴穿过激光束、充电环时被分类充电,使含A、B细胞的液滴分别带上正、负电荷,电荷量均为。随后,液滴以的速度竖直进入长度为的电极板间,板间电场均匀、方向水平向右,电场强度大小为。含细胞的液滴最终被分别收集在极板下方处的A、B收集管中。不计重力、空气阻力以及带电液滴间的作用。求:
(1)含A细胞的液滴离开电场时偏转的距离;
(2)A、B细胞收集管的间距。
14. 如图,在一段水平光滑直道上每间隔铺设有宽度为的防滑带。在最左端防滑带的左边缘静止有质量为的小物块P,另一质量为的小物块Q以的速度向右运动并与P发生正碰,且碰撞时间极短。已知碰撞后瞬间P的速度大小为,P、Q与防滑带间的动摩擦因数均为,重力加速度大小。求:
(1)该碰撞过程中损失的机械能;
(2)P从开始运动到静止经历的时间。
15. 如图,水平虚线上方区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,下方区域有竖直向上的匀强电场。质量为m、带电量为q()的粒子从磁场中的a点以速度向右水平发射,当粒子进入电场时其速度沿右下方向并与水平虚线的夹角为,然后粒子又射出电场重新进入磁场并通过右侧b点,通过b点时其速度方向水平向右。a、b距水平虚线的距离均为h,两点之间的距离为。不计重力。
(1)求磁感应强度的大小;
(2)求电场强度的大小;
(3)若粒子从a点以竖直向下发射,长时间来看,粒子将向左或向右漂移,求漂移速度大小。(一个周期内粒子的位移与周期的比值为漂移速度)
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河南省2025年普通高中学业水平选择性考试
物理
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在试卷、答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。
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. 野外高空作业时,使用无人机给工人运送零件。如图,某次运送过程中的一段时间内,无人机向左水平飞行,零件用轻绳悬挂于无人机下方,并相对于无人机静止,轻绳与竖直方向成一定角度。忽略零件所受空气阻力,则在该段时间内( )
A. 无人机做匀速运动 B. 零件所受合外力为零
C. 零件的惯性逐渐变大 D. 零件的重力势能保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】D.无人机沿水平方向飞行,零件相对于无人机静止,也沿水平方向飞行做直线运动,故零件的高度不变,可知零件的重力势能保持不变,D正确;
AB.对零件受力分析,受重力和绳子的拉力,由于零件沿水平方向做直线运动,可知合外力沿水平方向,提供水平方向的加速度。零件水平向左做匀加速直线运动,AB错误;
C.惯性的大小只与质量有关,零件的质量不变,故零件的惯性不变,C错误。
故选D。
2. 折射率为的玻璃圆柱水平放置,平行于其横截面的一束光线从顶点入射,光线与竖直方向的夹角为,如图所示。该光线从圆柱内射出时,与竖直方向的夹角为(不考虑光线在圆柱内的反射)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】
设光线射入圆柱体时的折射角为,根据光的折射定律可知
解得
如图,根据几何关系可知光线射出圆柱体时的入射角
则法线与竖直方向的夹角
根据光的折射定律可知
解得光线射出圆柱体时的折射角
光线从圆柱体内射出时,与竖直方向的夹角为
故选B。
3. 2024年天文学家报道了他们新发现的一颗类地行星Gliese12b,它绕其母恒星的运动可视为匀速圆周运动。已知Gliese12b轨道半径约为日地距离的,其母恒星质量约为太阳质量的,则Gliese12b绕其母恒星的运动周期约为( )
A. 13天 B. 27天 C. 64天 D. 128天
【答案】A
【解析】
【详解】地球绕太阳运行的周期约为365天,根据万有引力提供向心力得
已知,,同理得
整理得
代入数据得
故选A。
4. 如图,在与纸面平行的匀强电场中有a、b、c三点,其电势分别为;a、b、c分别位于纸面内一等边三角形的顶点上。下列图中箭头表示a点电场的方向,则正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】
匀强电场中任意两点间的中点电势等于这两点的平均值,可知ac中点d的电势与b点相同,bd的连线为该匀强电场的等势面。电场线垂直于等势面且由高电势指向低电势,故电场线沿ac方向且由a指向c,C选项正确。
故选C。
5. 如图,一金属薄片在力F作用下自左向右从两磁极之间通过。当金属薄片中心运动到N极的正下方时,沿N极到S极的方向看,下列图中能够正确描述金属薄片内涡电流绕行方向的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意当金属薄片中心运动到N极正下方时,薄片右侧的磁通量在减小,左侧磁通量在增加,由于两极间的磁场竖直向下,根据楞次定律可知此时薄片右侧的涡电流方向为顺时针,薄片左侧的涡电流方向为逆时针。
故选C。
6. 由于宇宙射线的作用,在地球大气层产生有铍的两种放射性同位素和。测定不同高度大气中单位体积内二者的原子个数比,可以研究大气环境的变化。已知和的半衰期分别约为53天和139万年。在大气层某高度采集的样品中,研究人员发现和的总原子个数经过106天后变为原来的,则采集时该高度的大气中和的原子个数比约为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设采集时大气中有x个原子和y个原子,由于的半衰期为139万年,故经过106天后原子的衰变个数可以忽略不计,的半衰期为53天,故经过106天后剩余数量为,故可得
解得
故选B。
7. 两小车P、Q的质量分别为和,将它们分别与小车N沿直线做碰撞实验,碰撞前后的速度v随时间t的变化分别如图1和图2所示。小车N的质量为,碰撞时间极短,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】PN碰撞时,根据碰撞前后动量守恒有
即
根据图像可知,故;
同理,QN碰撞时,根据碰撞前后动量守恒有
即
根据图像可知,故;
故
故选D。
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。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 贾湖骨笛是河南博物院镇馆之宝之一,被誉为“中华第一笛”。其中一支骨笛可以发出等音。已知音和音所对应的频率分别为和,则( )
A. 在空气中传播时,音的波长大于音的
B. 在空气中传播时,音的波速小于音的
C. 由空气进入水中,音和音的频率都变大
D. 由空气进入水中,音的波长改变量大于音的
【答案】AD
【解析】
【详解】B.声音在相同介质中的传播速度相同,因此和的传播速度相同,B错误;
A.由可知,的波长大于的波长,A正确;
C.由空气进入水中,频率不发生变化,C错误;
D.空气中
在水中
其中声音的速度只与介质有关,即在水中它们的速度大小也一样,则可得到波长的改变量为
可知频率越小其对应的波长改变量越大,D正确。
故选AD。
9. 手机拍照时手的抖动产生的微小加速度会影响拍照质量,光学防抖技术可以消除这种影响。如图,镜头仅通过左、下两侧的弹簧与手机框架相连,两个相同线圈c、d分别固定在镜头右、上两侧,c、d中的一部分处在相同的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。拍照时,手机可实时检测手机框架的微小加速度a的大小和方向,依此自动调节c、d中通入的电流和的大小和方向(无抖动时和均为零),使镜头处于零加速度状态。下列说法正确的是( )
A. 若沿顺时针方向,,则表明a的方向向右
B. 若沿顺时针方向,,则表明a的方向向下
C. 若a的方向沿左偏上,则沿顺时针方向,沿逆时针方向且
D. 若a的方向沿右偏上,则沿顺时针方向,沿顺时针方向且
【答案】BC
【解析】
【详解】A.顺时针而,则线圈受到向右的安培力,故手机的加速度是向左,使镜头处于零加速度状态,A错误;
B.顺时针而,则线圈受到向上的安培力,镜头处于零加速度状态,则手机加速度方向向下,B正确;
C.若的方向左偏上,说明手机框架给镜头向上以及向左的作用力,要使得镜头处于零加速度状态,线圈需要受到向右的安培力、线圈需要受到向下的安培力,且,故可知顺时针逆时针,由可知,C正确;
D.若的方向右偏上,说明手机框架给镜头向上以及向右的作用力,且向右的分力大于向上的分力要使得镜头处于零加速度状态,线圈需要受到向左的安培力、线圈需要受到向下的安培力,且,可知逆时针逆时针,且,D错误。
故选BC。
10. 如图,一圆柱形汽缸水平放置,其内部被活塞M、P、N密封成两部分,活塞P与汽缸壁均绝热且两者间无摩擦。平衡时,P左、右两侧理想气体的温度分别为和,体积分别为和,。则( )
A. 固定M、N,若两侧气体同时缓慢升高相同温度,P将右移
B. 固定M、N,若两侧气体同时缓慢升高相同温度,P将左移
C. 保持不变,若M、N同时缓慢向中间移动相同距离,P将右移
D. 保持不变,若M、N同时缓慢向中间移动相同距离,P将左移
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.由题干可知初始左右气体的压强相同,假设在升温的过程中板不发生移动,则由定容过程
可得左侧气体压强增加量多,则板向右移动;A正确B错误;
CD.保持温度不变移动相同的距离时
, 同理得,
若P不移动,则,故
,则,向右移动,C正确D错误。
故选AC
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 实验小组研究某热敏电阻的特性,并依此利用电磁铁、电阻箱等器材组装保温箱。该热敏电阻阻值随温度的变化曲线如图1所示,保温箱原理图如图2所示。回答下列问题:
(1)图1中热敏电阻的阻值随温度的变化关系是________(填“线性”或“非线性”)的。
(2)存在一个电流值,若电磁铁线圈的电流小于,衔铁与上固定触头a接触;若电流大于,衔铁与下固定触头b接触。保温箱温度达到设定值后,电磁铁线圈的电流在附近上下波动,加热电路持续地断开、闭合,使保温箱温度维持在设定值。则图2中加热电阻丝的c端应该与触头________(填“a”或“b”)相连接。
(3)当保温箱的温度设定在时,电阻箱旋钮的位置如图3所示,则电阻箱接入电路的阻值为________。
(4)若要把保温箱的温度设定在,则电阻箱接入电路的阻值应为________。
【答案】(1)非线性 (2)a
(3)130.0 (4)210.0
【解析】
【小问1详解】
根据图1可知热敏电阻的阻值随温度的变化关系是非线性的。
【小问2详解】
根据图1可知温度升高,热敏电阻的阻值变小,根据欧姆定律可知流过电磁铁线圈的电流变大,衔铁与下固定触头b接触,此时加热电阻丝电路部分断开连接,停止加热,可知图2中加热电阻丝的c端应该与触头a相连接。
【小问3详解】
由图3可知电阻箱接入电路的阻值为
【小问4详解】
根据(3)可知,当温度为时,热敏电阻的阻值为,电阻箱接入的电阻为,当温度为时,热敏电阻的阻值为,要使得电流值不变,则在电流为时,控制电路的总电阻不变,则此时电阻箱的电阻为
12. 实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有:交流电源(频率)、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。
(1)下列所给实验步骤中,有4个是完成实验必需且正确的,把它们选择出来并按实验顺序排列:________(填步骤前面的序号)
①先接通电源,打点计时器开始打点,然后再释放纸带
②先释放纸带,然后再接通电源,打点计时器开始打点
③用电子天平称量重锤的质量
④将纸带下端固定在重锤上,穿过打点计时器的限位孔,用手捏住纸带上端
⑤在纸带上选取一段,用刻度尺测量该段内各点到起点的距离,记录分析数据
⑥关闭电源,取下纸带
(2)图2所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离。则打出B点时重锤下落的速度大小为________ (保留3位有效数字)。
(3)纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h,计算相应的重锤下落速度v,并绘制图3所示的关系图像。理论上,若机械能守恒,图中直线应________(填“通过”或“不通过”)原点且斜率为________(用重力加速度大小g表示)。由图3得直线的斜率________(保留3位有效数字)。
(4)定义单次测量的相对误差,其中是重锤重力势能的减小量,是其动能增加量,则实验相对误差为________(用字母k和g表示);当地重力加速度大小取,则________(保留2位有效数字),若,可认为在实验误差允许的范围内机械能守恒。
【答案】(1)④①⑥⑤
(2)1.79 (3) ①. 通过 ②. ③. 18.6
(4) ①. ②. 5.1
【解析】
【小问1详解】
实验步骤为:将纸带下端固定在重锤上,穿过打点计时器的限位孔,用手捏住纸带上端,先接通电源,打点计时器开始打点,然后再释放纸带,关闭电源,取下纸带,在纸带上选取一段,用刻度尺测量该段内各点到起点的距离,记录分析数据,根据原理可知质量可以约掉,不需要用电子天平称量重锤的质量。
故选择正确且正确排序为④①⑥⑤。
【小问2详解】
根据题意可知纸带上相邻计数点时间间隔
根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得
代入数据可得
【小问3详解】
[1][2]根据
整理可得
可知理论上,若机械能守恒,图中直线应通过原点,且斜率
[3]由图3得直线的斜率
【小问4详解】
[1]根据题意有
可得
[2]当地重力加速度大小取,代入数据可得。
13. 流式细胞仪可对不同类型的细胞进行分类收集,其原理如图所示。仅含有一个A细胞或B细胞的小液滴从喷嘴喷出(另有一些液滴不含细胞),液滴质量均为。当液滴穿过激光束、充电环时被分类充电,使含A、B细胞的液滴分别带上正、负电荷,电荷量均为。随后,液滴以的速度竖直进入长度为的电极板间,板间电场均匀、方向水平向右,电场强度大小为。含细胞的液滴最终被分别收集在极板下方处的A、B收集管中。不计重力、空气阻力以及带电液滴间的作用。求:
(1)含A细胞的液滴离开电场时偏转的距离;
(2)A、B细胞收集管的间距。
【答案】(1)
(2)0.11m
【解析】
【小问1详解】
由题意可知含A细胞的液滴在电场中做类平抛运动,垂直于电场方向则
沿电场方向
由牛顿第二定律
解得含A细胞的液滴离开电场时偏转的距离为
【小问2详解】
含A细胞的液滴离开电场后做匀速直线运动,则
则
联立解得
有对称性可知则A、B细胞收集管的间距
14. 如图,在一段水平光滑直道上每间隔铺设有宽度为的防滑带。在最左端防滑带的左边缘静止有质量为的小物块P,另一质量为的小物块Q以的速度向右运动并与P发生正碰,且碰撞时间极短。已知碰撞后瞬间P的速度大小为,P、Q与防滑带间的动摩擦因数均为,重力加速度大小。求:
(1)该碰撞过程中损失的机械能;
(2)P从开始运动到静止经历的时间。
【答案】(1)24.5J
(2)5s
【解析】
【小问1详解】
P、Q与发生正碰,由动量守恒定律
由能量守恒定律
联立可得,
【小问2详解】
对物块P受力分析由牛顿第二定律
物块P在第一个防滑带上运动时,由运动学公式,
解得
则物块P在第一个防滑带上运动的时间为
物块P在光滑的直道上做匀速直线运动,则
解得
物块P在第二个防滑带上运动时,由运动学公式,
解得
则物块P在第二个防滑带上运动的时间为
物块P在光滑的直道上做匀速直线运动,则
解得
由以上条件可知,物块P最终停在第三个防滑带上,由运动学公式
可得物块P在第三个防滑带上运动的时间为
故物块P从开始运动到静止经历的时间为
15. 如图,水平虚线上方区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,下方区域有竖直向上的匀强电场。质量为m、带电量为q()的粒子从磁场中的a点以速度向右水平发射,当粒子进入电场时其速度沿右下方向并与水平虚线的夹角为,然后粒子又射出电场重新进入磁场并通过右侧b点,通过b点时其速度方向水平向右。a、b距水平虚线的距离均为h,两点之间的距离为。不计重力。
(1)求磁感应强度的大小;
(2)求电场强度的大小;
(3)若粒子从a点以竖直向下发射,长时间来看,粒子将向左或向右漂移,求漂移速度大小。(一个周期内粒子的位移与周期的比值为漂移速度)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,画出粒子的运动轨迹,如图所示
由题意可知
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为,由几何关系有
解得
由牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
根据题意,由对称性可知,粒子射出电场时,速度大小仍为,方向与水平虚线的夹角为,由几何关系可得
则粒子在电场中的运动时间为
沿电场方向上,由牛顿第二定律有
由运动学公式有
联立解得
【小问3详解】
若粒子从a点以竖直向下发射,画出粒子的运动轨迹,如图所示
由于粒子在磁场中运动的速度大小仍为,粒子在磁场中运动的半径仍为,由几何关系可得,粒子进入电场时速度与虚线的夹角
结合小问2分析可知,粒子在电场中的运动时间为
间的距离为
由几何关系可得
则
粒子在磁场中的运动时间为
则有
综上所述可知,粒子每隔时间向右移动,则漂移速度大小
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