精品解析：天津市耀华中学红桥学校2025-2026学年高三上学期开学考试物理试题

耀华中学红桥学校26届高三暑期开学验收学情调研试卷物理学科 考试时间：60分钟 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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，用黑色水笔或签字笔将答案写在答题卡规定位置上，写在答题卡其他位置或试卷上无效。 3.考试结束后，请将答题卡交回。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单项选择题（共5小题，每小题5分，共计25分） 1. 图中的（a）、（b）、（c）、（d）四幅图涉及不同的原子物理知识，其中说法正确的是（ ） A. 根据图（a）所示的三种射线在磁场中的轨迹，可以判断出“1”为射线 B. 如图（b）所示，发生光电效应时，入射光光强越强，光电子的最大初动能越大 C. 玻尔通过图（c）所示的粒子散射实验，揭示了原子核还可以再分 D. 利用图（d）所示的氢原子能级示意图，可以解释氢原子光谱为何不是连续光谱 2. 容器内密闭一定质量的理想气体，从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p—V图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 气体处于状态B时的热力学温度是A状态时的3倍 B. 从状态B变化到状态C，气体的内能不变 C. 从状态B变化到状态C，单位时间容器壁单位面积上碰撞的分子数减少 D. 从状态A变化到状态B的过程气体放热 3. 2020年10月1日，国家航天局发布“天问一号”火星探测器在深空自拍的飞行图像，如图所示。已知地球的质量约为火星质量的10倍，半径约为火星半径的2倍，下列说法正确的是（　　） A. “天问一号”探测器的发射速度一定大于7.9km/s，小于11.2km/s B. 火星与地球的第一宇宙速度之比为1： C. “天问一号”探测器在火星附近制动减速时需要向速度的反方向喷气 D. 物体分别在火星和地球表面附近做自由落体运动，下落相同高度用时之比为 4. 如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态．若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态．则下列判断中正确的是 (　 　) A. 球B对墙的压力增大 B. 球B对柱状物体A的压力增大 C. 地面对柱状物体A的支持力不变 D. 地面对柱状物体A的摩擦力不变 5. 如图所示，质量相同、带等量异种电荷的甲、乙两粒子，先后从S点沿SO方向垂直射入匀强电场中，分别经过圆周上的P、Q两点，不计粒子间的相互作用及重力，则两粒子在圆形区域内运动过程中（　　） A. 甲粒子的入射速度小于乙粒子 B. 甲粒子所受电场力的冲量大于乙粒子 C. 甲粒子在P点的速度方向可能沿OP方向 D. 电场力对甲粒子做的功小于对乙粒子做的功 二、多项选择题（共3题，每题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分） 6. 如图甲所示，我国航天员王亚平在天宫课堂上演示了微重力环境下的神奇现象。液体呈球状，往其中央注入空气，可以在液体球内部形成一个同心球形气泡。假设此液体球其内外半径之比为1：3，由a、b、c三种颜色的光组成的细复色光束在过球心的平面内，从A点以i=45°的入射角射入球中，a、b、c三条折射光线如图乙所示，其中b光的折射光线刚好与液体球内壁相切。下列说法正确的是（　　） A. 该液体材料对a光的折射率大于对c光的折射率 B. c光在液体球中的传播速度最小 C. 该液体材料对b光的折射率为 D. 若继续增大入射角i，b光可能因发生全反射而无法射出液体球 7. 波源在坐标原点沿y轴方向上下振动，形成沿x轴正、负方向传播的两列简谐横波，时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示，点P、Q是此时位于平衡位置的两个质点。下列说法正确的是（　　） A. 时刻，波源的振动方向沿y轴负方向 B. 时刻，P、Q两质点的振动方向相同 C. 时刻，x=10m处的质点处于波峰位置 D. 波从波源分别向x轴正、负方向传播的速度之比为4：3 8. 一单匝闭合矩形线圈abcd以角速度ω绕垂直于磁感线的固定轴（OO匀速转动，线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中，线圈电阻为R。通过线圈的磁通量随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变，线圈平面与中性面垂直 B. t1、t4时刻通过线圈平面的磁通量变化率最大，线圈中感应电动势最大 C. 从t1到t3的过程，通过线圈某一截面的电荷量为 D. 线框转动一周产生的焦耳热为 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（共2小题，共12分） 9. 图1为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。某同学欲用这套实验装置探究滑块的加速度与长木板、滑块间的动摩擦因数的关系，在其他条件不变的情况下，通过多次改变动摩擦因数的值，利用纸带测量对应的多个加速度a的值，画出了图像如图2所示。取。 （1）本实验中，______（填“需要”或者“不需要”）平衡摩擦力。 （2）为尽可能准确地完成实验，下列做法正确的是______。 A．实验中必须保证桶和砂子的总质量m远小于滑块的质量M B．实验中需要保证滑块的质量M不变 C．实验中不需要保证桶和砂子的总质量m不变 D．连接滑块的细线要与长木板平行 （3）由图2可知，若滑块的质量，则小桶和砂子的总质量______kg。理论上，图2中______。 10. 某兴趣小组为测量某干电池的电动势和内阻，所用器材如下： A．电压表（量程0~0.6V，内阻为15kΩ） B．定值电阻电阻 C．定值电阻电阻 D．电流表（量程0~0.6A，内阻约为0.5Ω） E．滑动变阻器（阻值50Ω） F．待测废旧干电池 G．开关一个及导线若干 （1）根据所给器材，要求读数尽可能准确，在方框中画出电路图，并在图中标出所用器材的符号______。 （2）测量后得到如图所示的电压表与电流表示数关系图像如图所示，由图像可知，干电池的电动势为______V，内电阻为______Ω（结果均保留3位有效数字）。 四、计算题（共3小题，11题14分，12题16分，13题18分，共计48分） 11. 如图所示，光滑的水平面上有一质量M=0.2kg的长木板，另一质量m=0.1kg的小滑块以v0 =2.4m/s的水平初速度从长木板的左端滑上长木板（此时开始计时）.已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ =0.4，重力加速度g =10m/s2. (1)若长木板长L=0.7m且固定在水平面上，求小滑块从长木板上滑离时的速度大小； (2)若长木板足够长且不固定，则经过多长时间小滑块与长木板的速度相等？求此时间内小滑块运动的位移大小？ 12. 如图（a），固定在光滑绝缘水平面上的单匝正方形导体框，置于始终竖直向下的匀强磁场中，边与磁场边界平行，边中点位于磁场边界。导体框的质量，电阻、边长。磁感应强度B随时间t连续变化，内图像如图（b）所示。导体框中的感应电流I与时间t关系图像如图（c）所示，其中内的图像未画出，规定顺时针方向为电流正方向。 （1）求时边受到的安培力大小F； （2）画出图(b)中内图像（无需写出计算过程）； （3）从开始，磁场不再随时间变化。之后导体框解除固定，给导体框一个向右的初速度，求ad边离开磁场时的速度大小。 13. 如图所示，平行金属板a、b水平放置，上极板接电源负极，下极板接电源正极，板长L=0.3m，极板间距d=0.3m，与极板右端相接的竖直虚线MN右侧有范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小，方向垂直纸面向外。在两极板左端正中间O点水平向右发射一比荷，初速度的带正电粒子。不计粒子的重力，不考虑极板边缘电场的影响。 （1）若两金属板间加适当电压，粒子恰好从上极板右边缘射出电场，求所加电压U的大小； （2）在（1）的条件下，求粒子在磁场中运动的半径R和时间t₀（结果中的π无需代入数值）； （3）若两金属板间加适当电压，粒子经电场、磁场偏转后，恰好能从下极板右边缘再次回到电场中，求所加电压U'为多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 耀华中学红桥学校26届高三暑期开学验收学情调研试卷物理学科 考试时间：60分钟 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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，用黑色水笔或签字笔将答案写在答题卡规定位置上，写在答题卡其他位置或试卷上无效。 3.考试结束后，请将答题卡交回。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单项选择题（共5小题，每小题5分，共计25分） 1. 图中的（a）、（b）、（c）、（d）四幅图涉及不同的原子物理知识，其中说法正确的是（ ） A. 根据图（a）所示的三种射线在磁场中的轨迹，可以判断出“1”为射线 B. 如图（b）所示，发生光电效应时，入射光光强越强，光电子的最大初动能越大 C. 玻尔通过图（c）所示的粒子散射实验，揭示了原子核还可以再分 D. 利用图（d）所示的氢原子能级示意图，可以解释氢原子光谱为何不是连续光谱 【答案】D 【解析】 【详解】A．图（a）所示放射源射出的三种射线在磁场中运动轨迹不同，射线带正电，根据左手定则判断出射线1为射线，故A错误； B．如图（b）所示，发生光电效应时，根据光电效应方程 可知入射光频率越大，光电子的最大初动能也就越大，与入射光的强度无关，故B错误； C．卢瑟福通过图（c）所示在α粒子散射实验的基础上，提出了原子核式结构模型，故C错误； D．利用图（d）所示的氢原子能级示意图，玻尔将量子观念引入原子领域，并能够解释氢原子的光谱特征，氢原子能级是分立的，光谱也是分立的，故D正确。 故选D。 2. 容器内密闭一定质量的理想气体，从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p—V图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 气体处于状态B时的热力学温度是A状态时的3倍 B. 从状态B变化到状态C，气体的内能不变 C. 从状态B变化到状态C，单位时间容器壁单位面积上碰撞的分子数减少 D. 从状态A变化到状态B的过程气体放热 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据理想气体状态方程有 结合图像中的数据解得 即气体处于状态B时的热力学温度是A状态时的3倍，故A正确； B．从状态B变化到状态C，根据理想气体状态方程有 结合图像中的数据解得 可知，从状态B变化到状态C，气体温度降低，气体内能减小，故B错误； C．从状态B变化到状态C，气体体积不变，气体分布的密集程度不变，结合上述可知，气体温度降低，分子运动的平均速率减小，则单位时间容器壁单位面积上碰撞的分子数减少，故C正确； D．从状态A变化到状态B的过程，体积增大，气体对外做功，结合上述可知，气体温度升高，气体内能增大，根据热力学第一定律可知，从状态A变化到状态B的过程气体吸热，且吸收的热量大于气体对外做功的大小，故D错误。 故选AC。 3. 2020年10月1日，国家航天局发布“天问一号”火星探测器在深空自拍的飞行图像，如图所示。已知地球的质量约为火星质量的10倍，半径约为火星半径的2倍，下列说法正确的是（　　） A. “天问一号”探测器的发射速度一定大于7.9km/s，小于11.2km/s B. 火星与地球的第一宇宙速度之比为1： C. “天问一号”探测器在火星附近制动减速时需要向速度的反方向喷气 D. 物体分别在火星和地球表面附近做自由落体运动，下落相同高度用时之比为 【答案】B 【解析】 【详解】A．要使探测器从地球表面完全飞离地球，所需发射速度应不小于地球的第二宇宙速度(约11.2 km/s)，故A错误； B．由万有引力提供向心力 可得 ，故B正确； C．探测器在靠近火星时若要减速进入火星轨道，需要向原有速度方向喷气制动，故C错误； D．在行星表面附近 根据自由落体 解得 ，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态．若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态．则下列判断中正确的是 (　 　) A. 球B对墙的压力增大 B. 球B对柱状物体A的压力增大 C. 地面对柱状物体A的支持力不变 D. 地面对柱状物体A的摩擦力不变 【答案】C 【解析】 【详解】对小球B受力分析，作出平行四边形如图所示： A滑动前，B球受墙壁及A的弹力的合力与重力大小相等，方向相反；如图中实线所示；而将A向右平移后，B受弹力的方向将上移，如虚线所示，但B仍受力平衡，由图可知A对B球的弹力及墙壁对球的弹力均减小，根据牛顿第三定律可知，球B对墙的压力减小，球B对柱状物体A的压力减小，故AB错误；以AB为整体分析，水平方向上受墙壁的弹力和地面的摩擦力而处于平衡状态，弹力减小，故摩擦力减小，故D错误；竖直方向上受重力及地面的支持力，两物体的重力不变，故A对地面的压力不变，故C正确．所以C正确，ABD错误． 5. 如图所示，质量相同、带等量异种电荷的甲、乙两粒子，先后从S点沿SO方向垂直射入匀强电场中，分别经过圆周上的P、Q两点，不计粒子间的相互作用及重力，则两粒子在圆形区域内运动过程中（　　） A. 甲粒子的入射速度小于乙粒子 B. 甲粒子所受电场力的冲量大于乙粒子 C. 甲粒子在P点的速度方向可能沿OP方向 D. 电场力对甲粒子做的功小于对乙粒子做的功 【答案】D 【解析】 【详解】A．两粒子在电场中均做类平抛运动，则垂直电场方向的位移为y=v0t 沿电场方向的位移为 联立可得 由题图可知yP＞yQ，xP＜xQ，从上式可以看出甲粒子的入射速度大于乙粒子的入射速度，故A错误； B．由于沿电场方向的位移为 由xP＜xQ，可知tP＜tQ，根据冲量的公式I电=qEt 联立可知甲粒子所受电场力的冲量小于乙粒子所受电场力的冲量，故B错误； C．粒子在电场中做类平抛运动，根据推论可知，速度反向延长线交于竖直位移的中点，甲粒子在P点的速度反向延长线应交SO于O点下方，故C错误； D．根据电场力做功公式有W=qEx，xP＜xQ，可知电场力对甲粒子做的功小于对乙粒子做的功，故D正确。 故选D。 二、多项选择题（共3题，每题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分） 6. 如图甲所示，我国航天员王亚平在天宫课堂上演示了微重力环境下的神奇现象。液体呈球状，往其中央注入空气，可以在液体球内部形成一个同心球形气泡。假设此液体球其内外半径之比为1：3，由a、b、c三种颜色的光组成的细复色光束在过球心的平面内，从A点以i=45°的入射角射入球中，a、b、c三条折射光线如图乙所示，其中b光的折射光线刚好与液体球内壁相切。下列说法正确的是（　　） A. 该液体材料对a光的折射率大于对c光的折射率 B. c光在液体球中的传播速度最小 C. 该液体材料对b光的折射率为 D. 若继续增大入射角i，b光可能因发生全反射而无法射出液体球 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据折射率的公式可知，以相同的入射角射入球中时，a光的折射角较小，故其折射率较大，A正确； B．以相同的入射角射入球中时，c光的折射角最大，折射率最小，根据，则c光在液体球中传播的速度最大，B错误； C．如图所示 可知b光线的折射角正弦值 故该液体对b光的折射率，C正确； D．若继续增大入射角i，b光的折射角增大，光线远离同心球形气泡，光线从液体材料射出时的入射角与射入液体材料时的折射角大小相等，根据光的可逆性可知不会发生全反射，D错误。 故选AC。 7. 波源在坐标原点沿y轴方向上下振动，形成沿x轴正、负方向传播的两列简谐横波，时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示，点P、Q是此时位于平衡位置的两个质点。下列说法正确的是（　　） A. 时刻，波源的振动方向沿y轴负方向 B. 时刻，P、Q两质点的振动方向相同 C. 时刻，x=10m处的质点处于波峰位置 D. 波从波源分别向x轴正、负方向传播的速度之比为4：3 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由题图结合平移法可知，时刻，波源的振动方向沿y轴负方向，故A正确； B．时刻，P、Q两质点的振动方向都向下，振动方向相同，故B正确； C．由图可得周期T=2s，则沿x轴正方向传播的波的波速为=2m/s 波从0时刻传播到x=10m处需要=3s s时刻，x=10m处的质点已经振动了s= 此时x=10m处的质点处在波谷位置，故C错误； D．由波形图可知，沿x轴正方向传播的简谐横波，波长为4m，沿x轴负方向传播的简谐横波，波长为3m，周期相等，由可知，波从波源分别沿x轴正、负方向传播的速度之比为4:3，故D正确； 故选ABD。 8. 一单匝闭合矩形线圈abcd以角速度ω绕垂直于磁感线的固定轴（OO匀速转动，线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中，线圈电阻为R。通过线圈的磁通量随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变，线圈平面与中性面垂直 B. t1、t4时刻通过线圈平面的磁通量变化率最大，线圈中感应电动势最大 C. 从t1到t3的过程，通过线圈某一截面的电荷量为 D. 线框转动一周产生的焦耳热为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，t1、t3时刻穿过线圈的磁通量达到最大，线圈平面与磁场方向垂直，线圈处于中性面位置，此时感应电动势、感应电流为零，电流方向改变，故A错误； B．t2、t4时刻通过线圈平面的磁通量变化率最大，线圈中感应电动势最大，故B错误； C．从t1到t3的过程，通过线圈某一截面的电荷量为，故C错误； D．线框转动一周产生的焦耳热为，故D正确。 故选D。 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（共2小题，共12分） 9. 图1为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。某同学欲用这套实验装置探究滑块的加速度与长木板、滑块间的动摩擦因数的关系，在其他条件不变的情况下，通过多次改变动摩擦因数的值，利用纸带测量对应的多个加速度a的值，画出了图像如图2所示。取。 （1）本实验中，______（填“需要”或者“不需要”）平衡摩擦力。 （2）为尽可能准确地完成实验，下列做法正确的是______。 A．实验中必须保证桶和砂子的总质量m远小于滑块的质量M B．实验中需要保证滑块的质量M不变 C．实验中不需要保证桶和砂子的总质量m不变 D．连接滑块的细线要与长木板平行 （3）由图2可知，若滑块的质量，则小桶和砂子的总质量______kg。理论上，图2中______。 【答案】 ①. 不需要 ②. BD##DB ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1]根据题意可知，本实验需要研究摩擦力，则不需要平衡摩擦力。 （2）[2]A．如果实验中保证桶和砂子的总质量m远小于滑块的质量M，会出现很小时，滑块也不会运动，则不需要保证桶和砂子的总质量m远小于滑块的质量M，故A错误； BC．实验中多次改变的值，需要其他条件不变，则需要保证滑块的质量M不变，需要保证桶和砂子的总质量m不变，故C错误，B正确； D．连接滑块的细线要与长木板平行，避免拉力产生垂直于木板方向的分力，故D正确。 故选BD。 （3）[3]由图2可知，当时，加速度为零，由平衡条件有 解得 [4]根据题意，由牛顿第二定律有 整理得 结合图2可得 10. 某兴趣小组为测量某干电池的电动势和内阻，所用器材如下： A．电压表（量程0~0.6V，内阻为15kΩ） B．定值电阻电阻 C．定值电阻电阻 D．电流表（量程0~0.6A，内阻约为0.5Ω） E．滑动变阻器（阻值50Ω） F．待测废旧干电池 G．开关一个及导线若干 （1）根据所给器材，要求读数尽可能准确，在方框中画出电路图，并在图中标出所用器材的符号______。 （2）测量后得到如图所示的电压表与电流表示数关系图像如图所示，由图像可知，干电池的电动势为______V，内电阻为______Ω（结果均保留3位有效数字）。 【答案】（1） （2） ①. 1.44 ②. 1.08 【解析】 【小问1详解】 由于干电池的电动势约为，可知电压表量程太小，所以将电压表与定值电阻串联改装成量程为的电压表；由于干电池的内阻较小，远小于电压表的内阻，所以电流表采用相对于电池外接法，则电路图如图所示 【小问2详解】 [1][2]当电压表示数为，可知外电压为，由于电压表的分流几乎可以忽略不计，根据闭合电路欧姆定律可得 可得 如图所示 可知图像的纵轴截距为 解得电动势为 可知图像的斜率绝对值为 解得内阻为 四、计算题（共3小题，11题14分，12题16分，13题18分，共计48分） 11. 如图所示，光滑的水平面上有一质量M=0.2kg的长木板，另一质量m=0.1kg的小滑块以v0 =2.4m/s的水平初速度从长木板的左端滑上长木板（此时开始计时）.已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ =0.4，重力加速度g =10m/s2. (1)若长木板长L=0.7m且固定在水平面上，求小滑块从长木板上滑离时的速度大小； (2)若长木板足够长且不固定，则经过多长时间小滑块与长木板的速度相等？求此时间内小滑块运动的位移大小？ 【答案】(1) (2) 【解析】 【分析】（1）根据牛顿第二定律分别求出m的加速度，根据运动学公式求出速度； （2）根据牛顿第二定律分别求出M和m的加速度，根据速度与时间关系求解当速度相等的时间，根据运动的时间运用运动学公式求出小滑块运动的距离； 【详解】（1）小滑块在摩擦力作用下做匀减速直线运动，由牛顿第二定律，得： 又因 解得： 又 解得； （2）长木板在水平方向只受向右的滑动摩擦动力，且 由牛顿第二定律，得 解得 设经过时间，两者速度相同，则有，解得 由，得此时间内小滑块运动的位移． 【点睛】解决本题的关键理清滑块和木板的运动情况，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解． 12. 如图（a），固定在光滑绝缘水平面上的单匝正方形导体框，置于始终竖直向下的匀强磁场中，边与磁场边界平行，边中点位于磁场边界。导体框的质量，电阻、边长。磁感应强度B随时间t连续变化，内图像如图（b）所示。导体框中的感应电流I与时间t关系图像如图（c）所示，其中内的图像未画出，规定顺时针方向为电流正方向。 （1）求时边受到的安培力大小F； （2）画出图(b)中内图像（无需写出计算过程）； （3）从开始，磁场不再随时间变化。之后导体框解除固定，给导体框一个向右的初速度，求ad边离开磁场时的速度大小。 【答案】（1）0.015N （2） （3）0.01m/s 【解析】 【小问1详解】 由法拉第电磁感应定律 由闭合电路欧姆定律可知，内线框中的感应电流大小为 由图（b）可知，时磁感应强度大小为 所以此时导线框的安培力大小为 【小问2详解】 内线框内的感应电流大小为，根据楞次定律及安培定则可知感应电流方向为顺时针，由图（c）可知内的感应电流大小为 方向为逆时针，根据欧姆定律可知内的感应电动势大小为 由法拉第电磁感应定律 可知内磁感应强度的变化率为 解得时磁感应强度大小为 方向垂直于纸面向里，故的磁场随时间变化图为 【小问3详解】 由动量定理可知 其中 联立解得经过磁场边界的速度大小为 13. 如图所示，平行金属板a、b水平放置，上极板接电源负极，下极板接电源正极，板长L=0.3m，极板间距d=0.3m，与极板右端相接的竖直虚线MN右侧有范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小，方向垂直纸面向外。在两极板左端正中间O点水平向右发射一比荷，初速度的带正电粒子。不计粒子的重力，不考虑极板边缘电场的影响。 （1）若两金属板间加适当电压，粒子恰好从上极板右边缘射出电场，求所加电压U的大小； （2）在（1）的条件下，求粒子在磁场中运动的半径R和时间t₀（结果中的π无需代入数值）； （3）若两金属板间加适当电压，粒子经电场、磁场偏转后，恰好能从下极板右边缘再次回到电场中，求所加电压U'为多大？ 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 恰好从上极板右边缘射出电场做类平抛运动，竖直方向有 水平方向有 根据牛顿第二定律 联立解得 【小问2详解】 出电场时速度方向和水平方向夹角为 解得 进入磁场的速度 在磁场中，洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动 解得 粒子在磁场运动的周期 粒子偏转角度为，因此运动时间为 【小问3详解】 在磁场中洛伦兹力提供向心力，设粒子进入磁场速度方向和水平方向夹角为，有， 其中 在偏转电场中，，， 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $