精品解析：四川省南充市西充中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题

四川省西充中学2024-2025学年下学期期中考试 高2023级物理试题 时间：75分钟 满分：100分 一、单选题（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. 关于磁感线和电场线，下列说法中正确的是（　　） A. 磁感线是闭合曲线，而静电场线不是闭合曲线 B. 磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线 C. 磁感线起始于N极，终止于S极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷 D. 磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向 2. 在磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根通电长直导线，电流的方向垂直于纸面向里。如图所示，a，b，c，d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（　　） A. a点磁感应强度值最大 B. c点磁感应强度的值最大 C. c，d两点的磁感应强度大小相等 D. a，d两点的磁感应强度大小相等 3. 如图所示，电源的电动势恒定不变，L是一个自感系数较大的线圈，其直流电阻不可忽略，A、B两灯泡的阻值相等，闭合开关S，电路稳定后A、B均恰好正常发光。下列说法正确的是（ ） A. 断开开关S，A会闪亮一下，然后逐渐熄灭 B. 断开开关S，流过A的电流方向与原来相反 C. 断开开关S，流过B的电流方向与原来相反 D. 断开开关S，流过L的电流方向与原来相反 4. 如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，MN为其直径。质量为m、电荷量大小为q的带电粒子在纸面内从M点与MN成30°角射入磁场，一段时间后从N点离开磁场。粒子重力不计，则粒子（　　） A. 在磁场中运动的时间为 B. 在磁场中运动的时间为 C. 射入磁场时的速度大小为 D. 射入磁场时的速度大小为 5. 用均匀导线做成的正方形线圈边长为，如图甲所示正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示，则（　　） A. 线圈中产生的电动势 B. 线圈中、两点间的电势差为 C. 线圈中点电势低于点电势 D. 线圈中感应电流方向为 6. 质谱仪在众多科学研究和实际应用领域中都发挥着重要作用。如图所示为某一质谱仪，某种带电粒子从O点由静止出发，经过加速电场和速度选择器，进入磁场后打在荧光屏上，粒子轨迹如图中虚线所示。若、、以及圆周运动的半径为已知量，下列说法正确的是（　　） A. 该粒子带负电 B. 该粒子的速度为 C. 该粒子比荷为 D. 该速度选择器中电场强度为 7. 半导体材料的发展为霍尔效应的实际应用提供了高质量的换能器。如图所示，一块宽为，厚为，长为的长方体N型半导体，导电粒子为负电子，单位体积内自由电子数为，通入方向向右的恒定电流，将元件置于垂直上表面向下的匀强磁场中，磁感应强度为，元件的前、后表面间出现电压，其绝对值为。则（　　） A. 前表面的电势比后表面的电势低 B. 若选择单位体积内自由电荷数值较大的半导体，其他条件相同，则更大 C. 若选择宽度更小的半导体，其他条件相同，则更大 D. 若选择厚度更小的半导体，其他条件相同，则更大 二、多项选择题（本题共3小题，每题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 电磁感应现象在科技和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，发射线圈接入恒定电流也能实现手机充电 B. 图乙中，电磁炉不能使用陶瓷锅，因为陶瓷导热性能比金属差 C. 图丙中，真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，被冶炼的金属产生涡流，从而高温冶炼 D. 图丁中，电流表在运输时要用导线把两个接线柱连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理 9. 一带电小球在相互垂直的匀强电场、匀强磁场中做匀速圆周运动，匀强电场竖直向上，匀强磁场水平且垂直纸面向里，如图所示，下列说法正确的是 A. 沿垂直纸面方向向里看，小球的绕行方向为顺时针方向 B. 小球一定带正电且小球的电荷量 C. 由于洛伦兹力不做功，故小球运动过程中机械能守恒 D. 由于合外力做功等于零，故小球在运动过程中动能不变 10. 如图所示，一个边长为的正方形金属线圈，质量为，电阻为，在竖直平面内由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁感应强度为，磁场的上、下边界和水平且相距，线圈下落时距磁场上边界。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平，当线圈边到达时，线框开始做匀速直线运动，重力加速度为。在线圈运动过程中下列说法正确的是（ ） A. 线圈进入磁场和穿出磁场的过程中，通过线圈的电荷量不相等 B. 线圈进入磁场的过程中做加速度增大的加速运动 C. 线圈从静止下落到边到达的过程中，所用时间为 D. 线圈从静止下落到边到达的过程中，线圈中产生的热量为 三、实验题（每空2分，共14分。） 11. 某实验小组进行光学实验。 （1）在“用插针法测定玻璃的折射率”实验中，先在白纸上描出玻璃砖两个平行面的边界a和b，正确操作后，作出的光路图如图甲所示。然后以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再分别过A、B点作法线的垂线，垂足分别为M、N点，如图乙所示。 ①该玻璃砖的折射率n=______。（用图中线段的字母表示）； ②若在白纸上描玻璃砖的边界b时不小心将玻璃砖向上平移了少许，其余操作均正确，则测出的折射率______（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 （2）在完成“用双缝干涉测量光的波长”实验时。实验需测量的“相邻条纹间距Δx指的是图中的______（填字母）。 A B. C. D. 12. 我们可以通过以下实验来探究“电磁感应现象”。 （1）如果合上开关后，将原线圈A迅速插入副线圈B时，发现灵敏电流计指针向右偏了一下。那么在原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将向______偏（选填“右”或“左”）。 （2）A线圈插入B线圈后，闭合开关，将滑动变阻器触头从最左端滑到最右端，第一次快速滑动，第二次滑动较慢，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是______；通过线圈导线横截面电荷量的大小关系是______。（均填“大于”、“等于”或“小于”） （3）为了进一步探究实验规律，该小组的同学们连接了如图乙所示的实验电路，则将条形磁铁从线圈中快速向上抽出时，观察到的实验现象是_____。 A. 灯泡A、B均不发光 B. 灯泡A、B交替短暂发光 C. 灯泡A短暂发光，灯泡B不发光 D. 灯泡B短暂发光，灯泡A不发光 四、计算题（本题共3个小题，共43分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 某景观公园中有个足够大的水池，为营造更好的视觉效果，水池内部表面都涂上了吸光材料，水池底部安装了一些高亮度的单色点光源，夜晚在水面上会形成一系列不重合的光斑。从某单色光源射向水面的光线中，有一条入射角为的光线，该光线射出水面的折射角为，已知水深为d、求 （1）水对该种色光的折射率； （2）该光源在水面形成光斑的面积。 14. 足够长的平行光滑金属导轨EF、GH倾斜放置，倾角为，EF、GH之间的宽度为，上端用电阻为的定值电阻连接，导轨所在平面有垂直轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度为，如图所示。质量为、电阻为的导体棒放在导轨上，其长度恰好等于，始终与导轨良好接触。静止释放导体棒，向下通过的距离为时恰好做匀速运动，重力加速度为，求： （1）导体棒释放瞬间的加速度大小？ （2）导体棒做匀速运动的速度大小？ （3）从导体棒静止释放到恰好做匀速运动的过程中，导体棒中产生的热量？ 15. 如图所示，正六边形abcdef的边长为L，内有垂直纸面向外的匀强磁场，感应强度为B，在a点有一粒子源，可以以不同速率沿ab方向发射质量为m，电荷量为+q的带电粒子（不计重力和粒子间的相互作用力），粒子进入正六边形内磁场中运动。求： （1）粒子从e点射出时，该粒子的速率是多少？ （2）粒子在磁场中运动的最长时间是多少？ （3）若要求粒子从bc边射出磁场，其速率满足什么条件？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 四川省西充中学2024-2025学年下学期期中考试 高2023级物理试题 时间：75分钟 满分：100分 一、单选题（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. 关于磁感线和电场线，下列说法中正确的是（　　） A. 磁感线是闭合曲线，而静电场线不是闭合曲线 B. 磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线 C. 磁感线起始于N极，终止于S极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷 D. 磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向 【答案】A 【解析】 【详解】A．磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，在内部则是从S极回到N极，磁感线是闭合曲线，电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，静电场线不是闭合曲线，故A正确； B．磁感线或电场线不一定互相平行，故B错误； C．电场线起始于正电荷，终止于负电荷，磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，在内部则是从S极回到N极，故C错误； D．磁感线和电场线不仅能表示方向，分布疏密可以反映磁场的强弱，越密越强，反之越弱，故D错误。 故选A。 2. 在磁感应强度为、方向竖直向上匀强磁场中，水平放置一根通电长直导线，电流的方向垂直于纸面向里。如图所示，a，b，c，d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（　　） A. a点磁感应强度的值最大 B. c点磁感应强度的值最大 C. c，d两点的磁感应强度大小相等 D. a，d两点的磁感应强度大小相等 【答案】A 【解析】 【详解】用右手螺旋定则判断通电直导线在a、b、c、d四个点上所产生的磁场方向，如图所示 根据磁场的叠加原理可知，a点的磁场最强，c点的磁场最弱。 故选A。 3. 如图所示，电源的电动势恒定不变，L是一个自感系数较大的线圈，其直流电阻不可忽略，A、B两灯泡的阻值相等，闭合开关S，电路稳定后A、B均恰好正常发光。下列说法正确的是（ ） A. 断开开关S，A会闪亮一下，然后逐渐熄灭 B. 断开开关S，流过A的电流方向与原来相反 C. 断开开关S，流过B的电流方向与原来相反 D. 断开开关S，流过L的电流方向与原来相反 【答案】B 【解析】 【详解】A．线圈L的直流电阻不可忽略，A、B两灯泡的阻值相等，则A、B正常发光时，流过A的电流大于流过B的电流，断开开关S，线圈L，A和B重新形成回路，线圈相当于电源，流过A的电流瞬间变为与B一样大，所以A不会闪亮一下，选项A错误； BCD．回路中的电流逐渐减小直到等于零，流过A的电流方向与原来相反，流过B和L的电流方向与原来相同，选项B正确，CD错误。 故选B。 4. 如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，MN为其直径。质量为m、电荷量大小为q的带电粒子在纸面内从M点与MN成30°角射入磁场，一段时间后从N点离开磁场。粒子重力不计，则粒子（　　） A. 在磁场中运动的时间为 B. 在磁场中运动的时间为 C. 射入磁场时的速度大小为 D. 射入磁场时的速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】CD．作出粒子在磁场中的运动轨迹如图所示 由几何知识可知，粒子圆周运动的半径 洛伦兹力提供圆周运动的向心力则有 解得 C正确，D错误； AB．粒子在磁场中运动的周期 由几何知识可知 所以粒子在磁场中运动的时间 AB错误。 故选C。 5. 用均匀导线做成的正方形线圈边长为，如图甲所示正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示，则（　　） A. 线圈中产生的电动势 B. 线圈中、两点间的电势差为 C. 线圈中点电势低于点电势 D. 线圈中感应电流方向为 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图乙可知，磁感应强度的变化率 根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的电动势，故A正确； CD．根据楞次定律和右手螺旋定则可知，线圈中的感应电流方向为adbca，由于acb段相当于电源，a端为电源正极，b端为电源负极，线圈中点电势高于点电势，故CD错误； B．由于整个回路的外电阻等于内电阻，所以线圈中、两点间的电势差为，故B错误。 故选A。 6. 质谱仪在众多科学研究和实际应用领域中都发挥着重要作用。如图所示为某一质谱仪，某种带电粒子从O点由静止出发，经过加速电场和速度选择器，进入磁场后打在荧光屏上，粒子轨迹如图中虚线所示。若、、以及圆周运动的半径为已知量，下列说法正确的是（　　） A. 该粒子带负电 B. 该粒子的速度为 C. 该粒子的比荷为 D. 该速度选择器中电场强度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．粒子在磁场中逆时针偏转，根据左手定则可知粒子带正电，选项A错误； BC．在加速电场中 在磁场中有 解得， 选项B正确，C错误； D．在速度选择器中 解得 选项D错误。 故选B。 7. 半导体材料的发展为霍尔效应的实际应用提供了高质量的换能器。如图所示，一块宽为，厚为，长为的长方体N型半导体，导电粒子为负电子，单位体积内自由电子数为，通入方向向右的恒定电流，将元件置于垂直上表面向下的匀强磁场中，磁感应强度为，元件的前、后表面间出现电压，其绝对值为。则（　　） A. 前表面的电势比后表面的电势低 B. 若选择单位体积内自由电荷数值较大的半导体，其他条件相同，则更大 C. 若选择宽度更小的半导体，其他条件相同，则更大 D. 若选择厚度更小的半导体，其他条件相同，则更大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，负电子受洛伦兹力指向后表面，可知前表面的电势比后表面高，故A错误； BCD．由洛伦兹力和电场力平衡 再结合电流微观表达式 可得 可知电压U与宽度无关；选择单位体积内自由电荷数值较大的半导体，其他条件相同，则更小；选择厚度更小的半导体，其他条件相同，则更大，故BC错误，D正确。 故选D 二、多项选择题（本题共3小题，每题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 电磁感应现象在科技和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，发射线圈接入恒定电流也能实现手机充电 B. 图乙中，电磁炉不能使用陶瓷锅，是因为陶瓷导热性能比金属差 C. 图丙中，真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，被冶炼的金属产生涡流，从而高温冶炼 D. 图丁中，电流表在运输时要用导线把两个接线柱连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理 【答案】CD 【解析】 【详解】A．充电设备中的发射线圈通恒定电流，其产生的磁场是恒定的，不能使手机产生感应电流，不能实现无线充电，故A错误； B．电磁炉不能用陶瓷锅是因为陶瓷锅属于绝缘材料，不会产生涡流，故B错误； C．真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生交变磁场，被冶炼金属产生涡流，产生大量的热从而冶炼金属，故C正确； D．电流表在运输时要用导线把两个接线柱连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理，故D正确。 故选CD。 9. 一带电小球在相互垂直的匀强电场、匀强磁场中做匀速圆周运动，匀强电场竖直向上，匀强磁场水平且垂直纸面向里，如图所示，下列说法正确的是 A. 沿垂直纸面方向向里看，小球的绕行方向为顺时针方向 B. 小球一定带正电且小球的电荷量 C. 由于洛伦兹力不做功，故小球在运动过程中机械能守恒 D. 由于合外力做功等于零，故小球在运动过程中动能不变 【答案】BD 【解析】 【详解】带电微粒在复合场中，只有满足重力与电场力大小相等方向相反，微粒的合力只表现为洛伦兹力才能做圆周运动，故粒子所受电场力向上，微粒带正电，微粒的洛伦兹力方向要指向圆心，由左手定则判断运动方向为逆时针，由mg=qE可得，故A错误，B正确；洛伦兹力不做功，但电场力做功，故机械能不守恒，故C错误；由于合外力做功等于零，根据动能定理，小球在运动过程中动能不变，故D正确；故选BD． 【点睛】物体做匀速圆周运动条件是物体受到的合力大小不变，方向时刻指向圆心，带电微粒在复合场中，只有满足重力与电场力大小相等方向相反，微粒才能做匀速圆周运动，否则不能． 10. 如图所示，一个边长为的正方形金属线圈，质量为，电阻为，在竖直平面内由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁感应强度为，磁场的上、下边界和水平且相距，线圈下落时距磁场上边界。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平，当线圈边到达时，线框开始做匀速直线运动，重力加速度为。在线圈运动过程中下列说法正确的是（ ） A. 线圈进入磁场和穿出磁场的过程中，通过线圈的电荷量不相等 B. 线圈进入磁场的过程中做加速度增大的加速运动 C. 线圈从静止下落到边到达的过程中，所用时间为 D. 线圈从静止下落到边到达的过程中，线圈中产生的热量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据，得 可知线圈进入磁场和离开磁场的过程中通过线圈的电荷量相等，故A错误； B．设导线框进入磁场过程中某时刻速度，导线框中产生的感应电动势 感应电流 所受安培力 联立可得 由牛顿第二定律，得 线圈进入磁场的过程中做加速度减小的加速运动，故B错误； C．安培力的冲量 导线框从静止下落到CD边刚出磁场的过程中，应用动量定理 联立可得，故C正确； D．线框开始做匀速直线运动时，设此时的速度大小为，安培力和重力平衡，则 得 线圈从静止下落到边到达的过程中，设线圈中产生的热量为，由能量守恒得 解得，故D错误。 故选C。 三、实验题（每空2分，共14分。） 11. 某实验小组进行光学实验。 （1）在“用插针法测定玻璃的折射率”实验中，先在白纸上描出玻璃砖两个平行面的边界a和b，正确操作后，作出的光路图如图甲所示。然后以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再分别过A、B点作法线的垂线，垂足分别为M、N点，如图乙所示。 ①该玻璃砖的折射率n=______。（用图中线段的字母表示）； ②若在白纸上描玻璃砖的边界b时不小心将玻璃砖向上平移了少许，其余操作均正确，则测出的折射率______（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 （2）在完成“用双缝干涉测量光的波长”实验时。实验需测量的“相邻条纹间距Δx指的是图中的______（填字母）。 A. B. C. D. 【答案】（1） ①. ②. 偏大 （2）D 【解析】 【小问1详解】 ①[1] 根据折射定律有 由几何关系有， 联立得 ②[2]b边界上移使得测得的折射角偏小，故测得的折射率偏大。 【小问2详解】 实验需测量的“相邻条纹间距”指的是相邻两条亮条纹中心的距离。 故选D。 12. 我们可以通过以下实验来探究“电磁感应现象”。 （1）如果合上开关后，将原线圈A迅速插入副线圈B时，发现灵敏电流计指针向右偏了一下。那么在原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将向______偏（选填“右”或“左”）。 （2）A线圈插入B线圈后，闭合开关，将滑动变阻器触头从最左端滑到最右端，第一次快速滑动，第二次滑动较慢，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是______；通过线圈导线横截面电荷量的大小关系是______。（均填“大于”、“等于”或“小于”） （3）为了进一步探究实验规律，该小组的同学们连接了如图乙所示的实验电路，则将条形磁铁从线圈中快速向上抽出时，观察到的实验现象是_____。 A. 灯泡A、B均不发光 B. 灯泡A、B交替短暂发光 C. 灯泡A短暂发光，灯泡B不发光 D. 灯泡B短暂发光，灯泡A不发光 【答案】（1）右 （2） ①. 大于 ②. 等于 （3）D 【解析】 【小问1详解】 合上开关后，将原线圈A迅速插入副线圈B时，穿过线圈B的磁通量增加，发现灵敏电流计指针向右偏了一下，在原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，则滑动变阻器接入电路的阻值减小，线圈A中的电流增大，穿过线圈B的磁场方向与上一种情况相同，且穿过线圈B的磁通量也增大，所以灵敏电流计指针也应向右偏。 【小问2详解】 [1]滑动变阻器触头滑动越快，线圈A中的电流变化得越快，穿过线圈B的磁通量变化就越快，根据可知，产生的感应电动势就越大，所以大于； [2]根据，， 得 两次穿过线圈B的磁通量变化量相等，所以通过线圈导线横截面电荷量的大小关系是等于。 【小问3详解】 将条形磁铁从线圈中快速向上抽出时，穿过线圈的磁场向下且磁通量减小，根据楞次定律和右手螺旋定则可知，线圈中的感应电流方向为顺时针（俯视），所以，灯泡B所在支路的二极管处于导通状态，灯泡A所在支路的二极管处于截止状态，即灯泡B短暂发光，灯泡A不发光。 故选D。 四、计算题（本题共3个小题，共43分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 某景观公园中有个足够大的水池，为营造更好的视觉效果，水池内部表面都涂上了吸光材料，水池底部安装了一些高亮度的单色点光源，夜晚在水面上会形成一系列不重合的光斑。从某单色光源射向水面的光线中，有一条入射角为的光线，该光线射出水面的折射角为，已知水深为d、求 （1）水对该种色光的折射率； （2）该光源在水面形成光斑的面积。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据折射定律可得水对该种色光的折射率 【小问2详解】 光从水面射向空气的临界角 则C=45° 光源在水面形成光斑的面积 14. 足够长的平行光滑金属导轨EF、GH倾斜放置，倾角为，EF、GH之间的宽度为，上端用电阻为的定值电阻连接，导轨所在平面有垂直轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度为，如图所示。质量为、电阻为的导体棒放在导轨上，其长度恰好等于，始终与导轨良好接触。静止释放导体棒，向下通过的距离为时恰好做匀速运动，重力加速度为，求： （1）导体棒释放瞬间的加速度大小？ （2）导体棒做匀速运动的速度大小？ （3）从导体棒静止释放到恰好做匀速运动的过程中，导体棒中产生的热量？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 导体棒释放瞬间只受重力和导轨的支持力，根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 导体棒做匀速运动时，所受重力沿导轨向下分力等于安培力，即 其中, 联立解得 【小问3详解】 从导体棒静止释放到恰好做匀速运动的过程中，设回路中产生的总热量为，根据能量守恒定律有 得 由于导体棒与定值电阻阻值相等，产生的热量相等，所以导体棒中产生的热量 解得 15. 如图所示，正六边形abcdef的边长为L，内有垂直纸面向外的匀强磁场，感应强度为B，在a点有一粒子源，可以以不同速率沿ab方向发射质量为m，电荷量为+q的带电粒子（不计重力和粒子间的相互作用力），粒子进入正六边形内磁场中运动。求： （1）粒子从e点射出时，该粒子的速率是多少？ （2）粒子在磁场中运动的最长时间是多少？ （3）若要求粒子从bc边射出磁场，其速率满足什么条件？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 从e点射出时，其运动半径为 根据 可得 【小问2详解】 粒子有af边射出时运动时间最长 【小问3详解】 若粒子恰好由c点离开磁场，轨道半径为R1，速率为v1，由几何关系可知 可得 故 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$