精品解析：江西省2024-2025学年高二下学期期末考试物理试卷

江西省2024-2025下学期高二年级期末考试 高二物理试卷 试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1．考查范围：选择性必修第二册占70%；选择性必修第三册第一章至第三章占30%。 2．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。 3．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。 4．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. 电磁波的发现和使用极大地改变了人类的生活。下列说法正确的是（ ） A. 与机械波相同，电磁波的传播也需要介质，不可以在真空中传播 B. 无线电波广泛应用于通信、广播及其他信号传输 C. 夜视仪是利用较热的物体发射紫外线的原理制成的 D. 红外线具有高的能量，可以用来灭菌消毒 2. 半导体掺杂是通过在纯净半导体材料（如硅）中掺入特定的其他元素，改变其电学性质的关键技术。掺杂过程中，若一个硅基分子固定于原点O，另一个掺杂分子从远处（大于10r0）向O点靠近，分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示。规定无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（　　） A. 由远处至r0，分子间作用力F先减小后增大 B. 由远处至r0，分子间的作用力表现为斥力 C. 由远处至r0，分子间的作用力先做正功后做负功 D. 由远处至r0，系统的分子势能一直减小 3. 如图甲为安装在室内房顶的家用烟雾报警器，其简化原理图如图乙，电源电动势为E（内阻不计），R0为定值电阻，电流表A、电压表V均视为理想电表，光敏电阻RG的阻值随光照强度的增大而减小。闭合开关S，随着烟雾浓度的增大，电流表A、电压表V的示数变化情况分别为（　　） A. 减小，减小 B. 增大，增大 C. 减小，增大 D. 增大，减小 4. 如图，长度、质量的金属棒通以由到、大小为恒定电流，用两根等长的平行绝缘细线悬挂在点，静止于匀强磁场中，细线与竖直方向的夹角为，磁场方向与绝缘细线平行且向上。重力加速度大小取，则磁感应强度的大小为（ ） A. B. C. D. 5. 如图，容器内一定质量的理想气体经完成一次循环过程，其中和均为等温过程，和均为等容过程。下列说法正确的是（ ） A. B. 过程，气体吸收热量等于其对外做的功 C. 状态和状态相比，容器中单位时间内、单位面积上气体分子与器壁碰撞的平均作用力变大 D. 经一次循环过程，气体放出热量 6. 将一根铜丝顺次绕成如图所示的线圈，大、小圆半径分别为和，线圈的总电阻为为其两端点。线圈内存在垂直线圈平面向里匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化关系为（，均为常量）。忽略线圈连接处的间隙，则两点电势差为（ ） A. B. C. D. 7. 高能粒子对撞是研究物质本质、推动科技发展的重要手段。如图，在竖直向下的匀强磁场中，同一水平面内，电荷量为、动量大小为 的粒子从点水平射出，电荷量为、动量大小为的粒子从点反方向射出，两粒子运动到点时，发生正碰并结合为一个新粒子。不计粒子重力及相对论效应，则新粒子的运动轨迹（虚线）可能是（ ） A. B. C. D. 8. 关于下列四幅图的说法正确的是（ ） A. 图甲中，布朗运动反映了布朗颗粒的分子在做无规则热运动 B. 图乙中，温度越高，分子的热运动越剧烈 C. 图丙中，水黾能停在水面是由于液体表面张力作用 D. 图丁中，石墨的微观结构中，碳原子的排列具有周期性 9. 如图为某小型水力发电站的原理图，发电机的线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的电能通过理想升压变压器并入高压电网。已知发电机正常工作时的发电功率为，线圈的角速度为、匝数为、面积为，升压变压器原、副线圈匝数之比为，磁感应强度大小为，线圈电阻不计。发电机正常工作时，下列说法正确的是（ ） A. 图示位置线圈磁通量最大时，磁通量的变化率也最大 B. 图中理想电压表的示数为 C. 升压变压器副线圈中的电流为 D. 升压变压器副线圈两端的电压为 10. 两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面上，间距为，导轨间有竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。金属棒垂直导轨静止放置，质量均为、接入电路的电阻均为 。现给金属棒一个水平向右的初速度，经过时间，金属棒速度达到稳定。金属棒运动过程中始终和导轨垂直且接触良好，导轨的电阻不计，下列说法正确的是（ ） A. 金属棒达到稳定后，速度大小均为 B. 时间内，金属棒上产生的焦耳热为 C. 时间内，金属棒的位移大小为 D. 时间内，金属棒的位移大小为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验，首先将 纯油酸配制成 的油酸酒精溶液，然后测出 溶液共有80滴。在盛水的浅盘上均匀地撒入适量的痱子粉，接着将1滴溶液轻轻滴入浅盘中，待油膜形状稳定后，如图，在玻璃板上用描线笔描出油膜轮廓，每小格边长为 ，油膜所占坐标纸格数约140格，请回答下列问题： （1）油膜的面积为______（结果保留2位有效数字）。 （2）油酸分子的直径约为______m（结果保留2位有效数字）。 （3）若在油酸未完全散开时就描线了，测得油酸分子直径会______（选填“偏小”“偏大”或“不变”）。 12. 某实验小组的同学探究影响感应电流方向的因素，请回答下列问题： （1）如图甲，将条形磁铁（S极向下）迅速插入螺线管时，发现电流计G的指针向右偏转，螺线管的绕线方向如图乙，螺线管中感应电流产生的磁场方向_____（选填“向下”或“向上”），可以得出所用电流计 的指针偏转方向与电流方向的关系为：当电流从_____（选填“+”或“-”）接线柱流入电流计G时，指针向右偏转。 （2）若磁铁插入的速度越大，电流计G的指针偏转的幅度_____（选填“越大”“越小”或“不变”），若调转磁极，N极向下，并迅速插入螺线管，则电流计G的指针向_____（选填“左”或“右”）偏转。 （3）如图丙，若用发光二极管代替电流计 进行实验，将条形磁铁极向下插入螺线管，发现发光二极管_____（选填“”或“”）短暂发光。 13. 某款电磁阻尼系统的结构简图（俯视图）如图所示，由粗细均匀的金属丝绕成的单匝闭合正方形线圈abcd静止在光滑的水平面上，线圈的边长为、总电阻为 ，线圈的右侧存在一个足够大的、方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为，现给线圈一个大小为的初速度，线圈的边进入磁场时，线圈的速度刚好减为0。线圈的运动方向始终与磁场左边界垂直，边始终和磁场的左边界平行。求： （1）线圈刚进入磁场时，边受到的安培力的大小； （2）线圈从进入磁场至速度减为0，通过金属丝横截面的电荷量。 14. 如图，某学校的气象观测小组设计了一款气象观测气球，气球上升到一定的高度就会爆裂。放飞前，小组成员用容积为、压强为的氦气罐给气球充气（充气过程温度不变），使用后，罐内剩余气体的压强为。若该气球体积达到、压强为，才能达到放飞要求，气球放飞后飘向空中，当体积膨胀为，气球就会爆裂。若高度每升高1000m，大气温度平均下降，高度每升高，大气压强平均减小，放飞处的大气温度为、大气压强为，不计充气过程的漏气和气球内原有气体，气体看作理想气体，，求： （1）若要使该气球达到放飞要求，至少需要几个氦气罐为其充气； （2）该气球的上升的最大高度（结果保留整数）。 15. 在现代科学技术研究中，经常利用电磁场来控制带电离子的运动轨迹。如图，在平面直角坐标系的轴负半轴上，有一个线状离子源（点分别为上、下端点，点为中点），长度为，可均匀地向第四象限发射质量为、电荷量为的同种带正电离子，这些正离子的初速度大小均为，方向均与轴负方向成角。第四象限内，轴和间存在沿轴正方向的匀强电场，电场强度大小为（未知），的右侧存在一个圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为（未知），磁场边界和轴分别相切与 点，点的坐标为（2L，0）。第一象限内存在沿轴负方向的匀强电场，电场强度大小。线状离子源上点发射的离子经电场偏转后，恰好沿着轴正方向从点进入磁场，经磁场偏转后从点进入第一象限。不计离子的重力和离子间的相互作用，求： （1）电场强度大小和磁感应强度大小； （2）所有离子首次穿过轴以后，再次回到轴上的坐标范围； （3）若其他条件不变，在轴上方再叠加一个垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，则从点射出的离子在第一象限运动时，离轴的最远距离为多少? 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江西省2024-2025下学期高二年级期末考试 高二物理试卷 试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1．考查范围：选择性必修第二册占70%；选择性必修第三册第一章至第三章占30%。 2．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。 3．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。 4．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. 电磁波的发现和使用极大地改变了人类的生活。下列说法正确的是（ ） A. 与机械波相同，电磁波的传播也需要介质，不可以在真空中传播 B. 无线电波广泛应用于通信、广播及其他信号传输 C. 夜视仪是利用较热的物体发射紫外线的原理制成的 D. 红外线具有高的能量，可以用来灭菌消毒 【答案】B 【解析】 【详解】A．电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播（如光能在真空中传播），而机械波需要介质，故A错误； B．无线电波波长较长，频率较低，适合远距离传输，确实广泛用于通信、广播等，故B正确； C．夜视仪通过探测物体发出的红外线成像，而非紫外线，较热物体主要辐射红外线，故C错误； D．灭菌消毒利用的是紫外线的高能量，红外线能量较低，主要用于热效应，故D错误。 故选B。 2. 半导体掺杂是通过在纯净半导体材料（如硅）中掺入特定的其他元素，改变其电学性质的关键技术。掺杂过程中，若一个硅基分子固定于原点O，另一个掺杂分子从远处（大于10r0）向O点靠近，分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示。规定无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（　　） A. 由远处至r0，分子间作用力F先减小后增大 B. 由远处至r0，分子间的作用力表现为斥力 C. 由远处至r0，分子间的作用力先做正功后做负功 D. 由远处至r0，系统的分子势能一直减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由远处至r0，分子间作用力F先增大后减小，故A错误； BCD．由远处至r0，分子间的作用力表现为引力，一直做正功，分子势能一直减小，故BC错误，D正确。 故选D。 3. 如图甲为安装在室内房顶的家用烟雾报警器，其简化原理图如图乙，电源电动势为E（内阻不计），R0为定值电阻，电流表A、电压表V均视为理想电表，光敏电阻RG的阻值随光照强度的增大而减小。闭合开关S，随着烟雾浓度的增大，电流表A、电压表V的示数变化情况分别为（　　） A. 减小，减小 B. 增大，增大 C. 减小，增大 D. 增大，减小 【答案】C 【解析】 【详解】定值电阻R0与光敏电阻RG串联，电压表V测光敏电阻RG的电压，电流表A测电路中的电流，随着烟雾浓度的增大，光照强度减弱，光敏电阻RC的阻值增大，电路中总电阻增大，根据闭合回路欧姆定律可知，电路中的电流变小，电流表A示数减小，根据U=IR，可知定值电阻R0的电压变小，光敏电阻RC的电压增大，即电压表V的示数增大。 故选C。 4. 如图，长度、质量的金属棒通以由到、大小为恒定电流，用两根等长的平行绝缘细线悬挂在点，静止于匀强磁场中，细线与竖直方向的夹角为，磁场方向与绝缘细线平行且向上。重力加速度大小取，则磁感应强度的大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】从左往右看，对金属棒进行受力分析，如图所示 根据平衡条件 又 联立解得 故选C。 5. 如图，容器内一定质量的理想气体经完成一次循环过程，其中和均为等温过程，和均为等容过程。下列说法正确的是（ ） A. B. 过程，气体吸收热量等于其对外做的功 C. 状态和状态相比，容器中单位时间内、单位面积上气体分子与器壁碰撞的平均作用力变大 D. 经一次循环过程，气体放出热量 【答案】B 【解析】 【详解】A．，气体做等容变化，压强增大，根据 可知，故A错误； B．过程，气体等温变化，内能不变，体积增大，气体对外做功，，根据 可知，气体吸收热量等于其对外做的功，故B正确； C．状态和状态相比，体积不变，则气体分子的密度不变，温度降低，分子的平均动能减小，单位时间内、单位面积上气体分子与器壁碰撞的平均作用力变小，故C错误； D．根据图像下面积即为气体做功大小，A到过程气体做功为，到过程气体做功为，整个过程气体做功为 即气体对外做正功，温度不变，根据热力学第一定律可知气体从外界吸收热量，故D错误。 故选B。 6. 将一根铜丝顺次绕成如图所示的线圈，大、小圆半径分别为和，线圈的总电阻为为其两端点。线圈内存在垂直线圈平面向里匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化关系为（，均为常量）。忽略线圈连接处的间隙，则两点电势差为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据法拉第电磁感应定律 根据楞次定律判断，通过线圈电流为逆时针，故电势比 电势高，所以 故选C。 7. 高能粒子对撞是研究物质本质、推动科技发展的重要手段。如图，在竖直向下的匀强磁场中，同一水平面内，电荷量为、动量大小为 的 粒子从点水平射出，电荷量为、动量大小为的粒子从点反方向射出，两粒子运动到点时，发生正碰并结合为一个新粒子。不计粒子重力及相对论效应，则新粒子的运动轨迹（虚线）可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】两粒子发生正碰，动量守恒，碰撞后新粒子的动量为，电荷量变为，新粒子做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，则有 解新粒子的半径为 同理，碰撞前， 粒子做匀速圆周运动的半径为 粒子做匀速圆周运动的半径为 所以碰撞后的新粒子做匀速圆周运动的半径比碰撞前粒子的半径都小，结合左手定则，故A符合题意。 故选A。 8. 关于下列四幅图的说法正确的是（ ） A. 图甲中，布朗运动反映了布朗颗粒的分子在做无规则热运动 B. 图乙中，温度越高，分子的热运动越剧烈 C. 图丙中，水黾能停在水面是由于液体表面张力作用 D. 图丁中，石墨的微观结构中，碳原子的排列具有周期性 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．图甲中，布朗运动反映了液体分子在做无规则热运动，故A错误； B．图乙中，温度越高，各速率区间的分子数占总分子数的百分比的最大值向速度大的方向迁移，分子的热运动越剧烈，故B正确； C．图丙中，水黾能停在水面是由于液体表面张力作用，故C正确； D．图丁中，石墨属于晶体，微观结构中的碳原子排列具有周期性，故D正确。 故选BCD。 9. 如图为某小型水力发电站的原理图，发电机的线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的电能通过理想升压变压器并入高压电网。已知发电机正常工作时的发电功率为，线圈的角速度为、匝数为、面积为，升压变压器原、副线圈匝数之比为，磁感应强度大小为，线圈电阻不计。发电机正常工作时，下列说法正确的是（ ） A. 图示位置线圈磁通量最大时，磁通量的变化率也最大 B. 图中理想电压表的示数为 C. 升压变压器副线圈中的电流为 D. 升压变压器副线圈两端的电压为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．图示位置线圈的磁通量最大时，磁通量的变化率最小，故A错误； B．交流电压表的示数为有效值，则有 故B正确； CD．根据理想变压器原、副线圈匝数关系，可知 解得 升压变压器副线圈中的电流为 故C正确、D错误。 故选BC。 10. 两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面上，间距为，导轨间有竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。金属棒垂直导轨静止放置，质量均为、接入电路的电阻均为 。现给金属棒一个水平向右的初速度，经过时间，金属棒速度达到稳定。金属棒运动过程中始终和导轨垂直且接触良好，导轨的电阻不计，下列说法正确的是（ ） A. 金属棒达到稳定后，速度大小均为 B. 时间内，金属棒上产生的焦耳热为 C. 时间内，金属棒的位移大小为 D. 时间内，金属棒的位移大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．两金属棒组成的系统动量守恒， 两棒稳定后的速度大小均为，方向水平向右，根据能量守恒， 解得，A项错误，B项正确； CD．设金属棒速度为，金属棒速度为，总电动势为 回路电流为 金属棒所受的安培力为 联立可得 对金属棒，由动量定理得 其中 解得 两棒组成的系统动量守恒， 两边同乘以，再求和得 即 联立解得，C项错误，D项正确。 故选BD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验，首先将 纯油酸配制成 的油酸酒精溶液，然后测出 溶液共有80滴。在盛水的浅盘上均匀地撒入适量的痱子粉，接着将1滴溶液轻轻滴入浅盘中，待油膜形状稳定后，如图，在玻璃板上用描线笔描出油膜轮廓，每小格边长为 ，油膜所占坐标纸格数约140格，请回答下列问题： （1）油膜的面积为______（结果保留2位有效数字）。 （2）油酸分子的直径约为______m（结果保留2位有效数字）。 （3）若在油酸未完全散开时就描线了，测得油酸分子直径会______（选填“偏小”“偏大”或“不变”）。 【答案】（1）1.4×10-2 （2）4.5×10-10 （3）偏大 【解析】 【小问1详解】 根据“数格子”的规律，油膜面积 【小问2详解】 一滴油酸酒精混合溶液中纯油酸的体积 结合上述，油酸分子的直径约为 【小问3详解】 油酸未完全散开就描线了，会导致油膜面积S偏小，结合上述可知，测得油酸分子直径会偏大。 12. 某实验小组的同学探究影响感应电流方向的因素，请回答下列问题： （1）如图甲，将条形磁铁（S极向下）迅速插入螺线管时，发现电流计G的指针向右偏转，螺线管的绕线方向如图乙，螺线管中感应电流产生的磁场方向_____（选填“向下”或“向上”），可以得出所用电流计 的指针偏转方向与电流方向的关系为：当电流从_____（选填“+”或“-”）接线柱流入电流计G时，指针向右偏转。 （2）若磁铁插入的速度越大，电流计G的指针偏转的幅度_____（选填“越大”“越小”或“不变”），若调转磁极，N极向下，并迅速插入螺线管，则电流计G的指针向_____（选填“左”或“右”）偏转。 （3）如图丙，若用发光二极管代替电流计 进行实验，将条形磁铁极向下插入螺线管，发现发光二极管_____（选填“”或“”）短暂发光。 【答案】（1） ①. 向下 ②. + （2） ①. 越大 ②. 左 （3） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]将条形磁铁S极向下插入螺线管时，由楞次定律可知，螺线管中感应电流产生的磁场方向向下，根据右手螺旋定则可知，感应电流从“+”接线柱流入电流计 ，可以得出当电流从“+”接线柱流入电流计G时，指针向右偏转。 【小问2详解】 [1][2]磁铁插入的速度越大，穿过螺线管的磁通量变化率越大，产生的感应电动势越大，则感应电流越大，电流计指针偏转幅度越大，若调转磁极，N极向下，并迅速插入螺线管，由楞次定律可知，感应电流的磁场反向，感应电流也反向，指针向左偏转。 【小问3详解】 将条形磁铁极向下插入螺线管，则穿过螺线管的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流从A经螺线管到B，发现发光二极管短暂发光。 13. 某款电磁阻尼系统的结构简图（俯视图）如图所示，由粗细均匀的金属丝绕成的单匝闭合正方形线圈abcd静止在光滑的水平面上，线圈的边长为、总电阻为 ，线圈的右侧存在一个足够大的、方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为，现给线圈一个大小为的初速度，线圈的边进入磁场时，线圈的速度刚好减为0。线圈的运动方向始终与磁场左边界垂直，边始终和磁场的左边界平行。求： （1）线圈刚进入磁场时，边受到的安培力的大小； （2）线圈从进入磁场至速度减为0，通过金属丝横截面的电荷量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 感应电动势大小为 感应电流大小为 解得 【小问2详解】 设线圈从进入磁场至速度减为0，线圈中的平均电流为 再根据 ， 解得 14. 如图，某学校的气象观测小组设计了一款气象观测气球，气球上升到一定的高度就会爆裂。放飞前，小组成员用容积为、压强为的氦气罐给气球充气（充气过程温度不变），使用后，罐内剩余气体的压强为。若该气球体积达到、压强为，才能达到放飞要求，气球放飞后飘向空中，当体积膨胀为，气球就会爆裂。若高度每升高1000m，大气温度平均下降，高度每升高，大气压强平均减小，放飞处的大气温度为、大气压强为，不计充气过程的漏气和气球内原有气体，气体看作理想气体，，求： （1）若要使该气球达到放飞要求，至少需要几个氦气罐为其充气； （2）该气球的上升的最大高度（结果保留整数）。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对单个氦气罐研究，根据玻意耳定律 设总共需要个氦气罐 解得 【小问2详解】 当气球爆裂时，气球体积膨胀到，爆裂时气球内气体的压强和温度分别是， 根据理想气体状态方程 解得 15. 在现代科学技术研究中，经常利用电磁场来控制带电离子的运动轨迹。如图，在平面直角坐标系的轴负半轴上，有一个线状离子源（点分别为上、下端点，点为中点），长度为，可均匀地向第四象限发射质量为、电荷量为的同种带正电离子，这些正离子的初速度大小均为，方向均与轴负方向成角。第四象限内，轴和间存在沿轴正方向的匀强电场，电场强度大小为（未知），的右侧存在一个圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为（未知），磁场边界和轴分别相切与 点，点的坐标为（2L，0）。第一象限内存在沿轴负方向的匀强电场，电场强度大小。线状离子源上点发射的离子经电场偏转后，恰好沿着 轴正方向从点进入磁场，经磁场偏转后从点进入第一象限。不计离子的重力和离子间的相互作用，求： （1）电场强度大小和磁感应强度大小； （2）所有离子首次穿过 轴以后，再次回到 轴上的坐标范围； （3）若其他条件不变，在 轴上方再叠加一个垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，则从点射出的离子在第一象限运动时，离 轴的最远距离为多少? 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 点发射的离子在电场中做类斜抛运动，离子从点到点 因为 联立解得 点发射的离子，以沿着 轴正方向从点进入圆形磁场区域，从点离开根据几何关系，该离子在磁场中运动的半径为 洛伦兹力提供向心力，则有 解得 【小问2详解】 由于线状离子源发射的所有离子的速度大小相等、方向相同，所以这些离子离开电场时，速度方向均沿 轴的正方向，且每个离子在电场中沿竖直方向的位移均为 离子进入圆形磁场区域的速度大小均为 所以所有离子做圆周运动的半径均等于圆形磁场的半径，属于磁聚焦模型，所有离子从圆与 轴的切点进入第一象限轨迹如图所示 根据几何关系可得，从点射出的离子，从点进入第一象限时与 轴正方向成，从点射出的离子，从点进入第一象限时与 轴正半轴成，设离子从点进入第一象限时，与 轴正方向成角，离子首次穿过 轴以后，经过时间，再次回到 轴，在竖直方向上有 则 因为 在水平方向上 因为 联立解得 （其中） 当分别等于、时，离子再次回到 轴离点最远所以 的坐标范围为。 【小问3详解】 从点射出的离子，从点进入第一象限时与 轴正方向成，将该离子速度分解出一个沿着 轴正方向的速度，使得 可得 则另一分速度与 轴负方向的夹角也为，大小为，可得 以此速度做圆周运动的半径 从点射出的离子在第一象限运动时，离 轴的最远距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $