精品解析：广东省揭阳市惠来县两校联考2024-2025学年高三下学期开学物理试题

广东省揭阳市惠来县两校联考2024-2025学年高三下学期开学物理试题 一、单选题 1. 我国科学家将放射性元素镅引入到能量转换器中来提高转换效率。若镅243的衰变方程为：，X、Y代表两种不同的元素符号，则（ ） A. B. C. D. 2. 一交变电流的电压随时间变化的规律如图所示，周期为T，其电压的有效值（ ） A. B. C. D. 3. 为研究球鞋的防滑性能，同学将球鞋置于斜面上，逐渐增大斜面倾角。当球鞋刚好开始滑动时，斜面倾角等于，设滑动摩擦力等于最大静摩擦力，已知。下列说法正确的是（　　） A. 球鞋与斜面间的动摩擦因数为0.8 B. 在球鞋滑动前，增大斜面倾角时，球鞋对斜面的压力减小 C. 斜面倾角不变时，球鞋沿斜面滑动的过程中加速度越来越大 D. 在鞋内放置重物，逐渐增大斜面倾角，当球鞋刚好开始滑动时，斜面倾角大于 4. 1831年，法拉第发明了第一台发电机，示意图如下。半径为的铜盘安装在金属轴上，其边缘置于一个磁铁两极之间的狭缝里，铜盘边缘与轴通过导线与检流计连接。铜盘以周期匀速旋转，检流计中有电流通过。已知狭缝沿半径方向的长度为，狭缝间为匀强磁场，磁感应强度为，忽略狭缝之外的磁场，下列说法正确的是（　　） A. 检流计中电流方向从向 B. 若铜盘旋转方向和磁场方向同时反向，则检流计中电流方向也反向 C. 铜盘产生的电动势为 D. 铜盘产生的电动势为 5. 如图所示，M、N是某静电场中一条竖直方向电场线上的两点，电场线方向未标出。现有质量为m的带电小球在电场力和重力作用下沿该电场线向下运动，小球通过M点的速度为，经过一段时间后，小球通过N点的速度为，方向向上．由此可以判断（　　） A. M点的场强大于N点的场强 B. M点的电势低于N点的电势 C. 小球在M点的动能小于它在N点的动能 D. 小球在M点的电势能小于它在N点的电势能 6. 如图，一棱镜的横截面为等腰三角形，其中边长PM与PN相等，，PM边紧贴墙壁放置，现有一束单色光垂直于MN边入射，从PN边出射后恰好与墙面垂直（不考虑光线在棱镜内的多次反射），则该棱镜的折射率为（　　） A. B. C. D. 7. 若两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，到地心的距离之比为，忽略卫星之间的相互作用。在时间内，卫星与地心连线扫过的面积为，卫星与地心连线扫过的面积为，则与的比值为（　　） A. 1 B. C. D. 二、多选题 8. 图（a）是贵州特有的“独竹漂”表演，此项目已被列入第五批国家级非物质文化遗产保护名录。某次表演过程中，表演者甲在河中心位置完成表演后沿直线划向岸边，同时表演者乙从另一岸边沿同一直线划向河中心并准备表演，该过程甲、乙运动的位置x与时间t的关系图像如图（b）所示，则（　　） A. 内甲、乙的运动方向相反 B. 内甲、乙的位移大小相等 C. 内乙的平均速度等于甲的平均速度 D. 内乙的速度最大值大于甲的速度最大值 9. 一水平软绳右端固定，取绳左端质点O为坐标原点，以绳所在直线为x轴、竖直方向为y轴建立坐标系，在绳上每隔选取一个质点。时刻质点O开始沿y轴振动，产生一列沿x轴传播的横波（可视为简谐波）。已知时刻的波形如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 该波的周期为 B. 该波的波长为 C. 时刻，质点O振动方向沿y轴正方向 D. 时刻，处的质点位移为零 10. 如图，原长为l0的轻弹簧竖直放置，一端固定于地面，另端连接厚度不计、质量为m1的水平木板X。将质量为m2的物块Y放在X上，竖直下压Y，使X离地高度为l，此时弹簧的弹性势能为Ep，由静止释放，所有物体沿竖直方向运动。则（　　） A. 若X、Y恰能分离，则 B. 若X、Y恰能分离，则 C. 若X、Y能分离，则Y的最大离地高度为 D. 若X、Y能分离，则Y的最大离地高度为 三、实验题 11. 以下是《普通高中物理课程标准》中列出的两个必做实验的部分步骤。 （1）如图甲所示，在通过光电门测量物体加速度的实验中，在滑块上安装宽度为1.5cm的遮光条，滑块在与槽码相连的细线的牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门A的时间，通过光电门B的时间，两光电门中心之间的距离，则滑块的加速度大小为___________（结果保留两位有效数字），下列操作中可以减小实验误差的是___________（填正确答案标号）。 A.调节气垫导轨底部的平衡螺母，确保导轨表面水平 B.更换宽度更窄的遮光条 C. 调节定滑轮的高度使滑块与滑轮之间的细绳与导轨表面平行 D.减小两个光电门之间的距离 （2）在用油膜法估测分子大小的实验中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图甲所示。坐标格的每个小正方形大小为。由图可以估算出油膜的面积是_________，由此估算出油酸分子的直径是_________m（保留1位有效数字）。 12. 掺氟氧化锡（FTO）玻璃在太阳能电池研发、生物实验、电化学实验等领域有重要应用，它由一层厚度均匀、具有导电性能的薄膜和不导电的玻璃基板构成。为了测量该薄膜厚度d，某兴趣小组开展了如下实验： （1）选取如图（a）所示的一块长条型FTO玻璃，测出其长度为L，宽度为b。 （2）用欧姆表接薄膜M、N两端，测得薄膜电阻约为。为了获得多组数据，进一步精确测量的阻值，有如下器材可供选用： A．电源E（电动势为，内阻约为） B．电压表V（量程，已测得内阻） C．电流表A1（量程，内阻约为） D．电流表A2（量程，内阻约为） E．滑动变阻器R（最大阻值为） F．定值电阻 G．定值电阻 H．开关一个，导线若干 （3）其中，电流表应选_______（选填“A1”或“A2”），定值电阻应选_______（选填“”或“”）。 （4）根据以上要求，将图（b）所示的器材符号连线，组成测量电路图________。 （5）已知该薄膜的电阻率为，根据以上实验，测得其电阻值为，则该薄膜的厚度______（用、L、b和表示）。 （6）实验后发现，所测薄膜的厚度偏大，其原因可能是_______（填正确答案前的序号）。 ①电压表内阻测量值比实际值偏大 ②电压表内阻测量值比实际值偏小 ③选用的定值电阻标定值比实际值偏大 ④选用的定值电阻标定值比实际值偏小 四、解答题 13. 如图所示，一导热性能良好的圆柱形金属汽缸竖直放置。用活塞封闭一定量的气体（可视为理想气体）、活塞可无摩擦上下移动且汽缸不漏气。初始时活塞静止，其到汽缸底部距离为h。环境温度保持不变，将一质量为M的物体轻放到活塞上，经过足够长的时间，活塞再次静止。已知活塞质量为m、横截面积为S，大气压强为，重力加速度大小为g，忽略活塞厚度。求： （1）初始时，缸内气体的压强； （2）缸内气体最终的压强及活塞下降的高度； （3）该过程缸内气体内能的变化量及外界对其所做的功。 14. 在图示装置中，斜面高，倾角，形状相同的刚性小球A、B质量分别为和，轻弹簧P的劲度系数，用A球将弹簧压缩后无初速释放，A球沿光滑表面冲上斜面顶端与B球发生对心弹性碰撞，设碰撞时间极短，弹簧弹性势能，重力加速度的大小取，。 （1）求碰撞前瞬间A球的速度大小； （2）求B球飞离斜面时的速度大小； （3）将装置置于竖直墙面左侧，仍取，再次弹射使B球与墙面碰撞，碰撞前后瞬间，速度平行于墙面方向的分量不变，垂直于墙面方向的分量大小不变，方向相反，为使B球能落回到斜面上，求装置到墙面距离x的最大值。 15. 如图，在平面直角坐标系平面内，第一、二象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，第三、四象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为的带电粒子从y轴上的P点沿x轴正方向射入第一象限，初速度大小为，带电粒子在匀强电场中运动一段时间后从Q点进入匀强磁场，经匀强磁场偏转后又返回匀强电场，在匀强电场运动一段时间后又恰好回到P点。不计粒子重力，已知P点坐标为，Q点坐标为，，。求： （1）匀强电场的电场强度大小E； （2）匀强磁场的磁感应强度大小B； （3）粒子两次经过P点的间隔时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广东省揭阳市惠来县两校联考2024-2025学年高三下学期开学物理试题 一、单选题 1. 我国科学家将放射性元素镅引入到能量转换器中来提高转换效率。若镅243的衰变方程为：，X、Y代表两种不同的元素符号，则（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由质量数和核电荷数守恒可知 243=a+4 95=93+b 解得 a=239， b=2 故选B。 2. 一交变电流的电压随时间变化的规律如图所示，周期为T，其电压的有效值（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】交流电的有效值是根据等效思想确定的，若同一阻值为的电阻接在恒压稳流的直流电路中在交流电的一个周期内产生的热量与接在交流电路中在一个周期内产生的热量相同，则认为该直流电的电压为交流电电压的有效值，该直流电路中通过电阻的电流为交流电电流的有效值，则根据等效思想有 解得 故选C。 3. 为研究球鞋的防滑性能，同学将球鞋置于斜面上，逐渐增大斜面倾角。当球鞋刚好开始滑动时，斜面倾角等于，设滑动摩擦力等于最大静摩擦力，已知。下列说法正确的是（　　） A. 球鞋与斜面间的动摩擦因数为0.8 B. 在球鞋滑动前，增大斜面倾角时，球鞋对斜面的压力减小 C. 斜面倾角不变时，球鞋沿斜面滑动的过程中加速度越来越大 D. 在鞋内放置重物，逐渐增大斜面倾角，当球鞋刚好开始滑动时，斜面倾角大于 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知 解得球鞋与斜面间的动摩擦因数为 μ=0.75 选项A错误； B．在球鞋滑动前，球鞋对斜面的压力 则增大斜面倾角时，球鞋对斜面的压力减小，选项B正确； C．斜面倾角不变时，球鞋沿斜面滑动的过程中加速度不变，选项C错误； D．在鞋内放置重物，逐渐增大斜面倾角，当球鞋刚好开始滑动时，满足 解得斜面倾角 选项D错误。 故选B。 4. 1831年，法拉第发明了第一台发电机，示意图如下。半径为的铜盘安装在金属轴上，其边缘置于一个磁铁两极之间的狭缝里，铜盘边缘与轴通过导线与检流计连接。铜盘以周期匀速旋转，检流计中有电流通过。已知狭缝沿半径方向的长度为，狭缝间为匀强磁场，磁感应强度为，忽略狭缝之外的磁场，下列说法正确的是（　　） A. 检流计中电流方向从向 B. 若铜盘旋转方向和磁场方向同时反向，则检流计中电流方向也反向 C. 铜盘产生的电动势为 D. 铜盘产生的电动势为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据右手定则可知，检流计中电流方向从P向Q，故A错误； B．根据右手定则可知，若铜盘旋转方向和磁场方向同时反向，则检流计中电流方向不变，故B错误； CD．铜盘产生的电动势为 故C正确D错误。 故选C。 5. 如图所示，M、N是某静电场中一条竖直方向电场线上的两点，电场线方向未标出。现有质量为m的带电小球在电场力和重力作用下沿该电场线向下运动，小球通过M点的速度为，经过一段时间后，小球通过N点的速度为，方向向上．由此可以判断（　　） A. M点的场强大于N点的场强 B. M点的电势低于N点的电势 C. 小球在M点的动能小于它在N点的动能 D. 小球在M点的电势能小于它在N点的电势能 【答案】D 【解析】 【详解】该电场线竖直方向，带电小球仅在重力和沿电场线的电场力的作用下，在M点速度方向竖直向下变为在N点竖直向上。由此可知小球先减速后反向加速，电场力方向竖直向上。 A．仅一条电场线分布，未知周围电场线分布情况，且不知道MN两点的加速度大小关系，故无法判断两点的电场强度关系，A错误； B．由分析得知小球所受电场力方向竖直向上，但未知小球所带电荷的电性，故无法判断MN两点的电势高低，B错误； C．小球从M到N点，未知重力做功和电场力做功的大小关系和速度大小关系，故无法判断小球在MN两点的动能大小关系，C错误； D．小球电场力方向竖直向上，从M点到N点电场力做负功，电势能增加，故小球在M点的电势能小于N点的电势能，D正确。 故选D。 6. 如图，一棱镜的横截面为等腰三角形，其中边长PM与PN相等，，PM边紧贴墙壁放置，现有一束单色光垂直于MN边入射，从PN边出射后恰好与墙面垂直（不考虑光线在棱镜内的多次反射），则该棱镜的折射率为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意画出光路图如图所示 根据几何关系可得 ， 根据折射定律可得 故选D。 7. 若两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，到地心的距离之比为，忽略卫星之间的相互作用。在时间内，卫星与地心连线扫过的面积为，卫星与地心连线扫过的面积为，则与的比值为（　　） A. 1 B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据 可知 则卫星在时间t内与地心的连线扫过的面积为 则 故选D。 二、多选题 8. 图（a）是贵州特有的“独竹漂”表演，此项目已被列入第五批国家级非物质文化遗产保护名录。某次表演过程中，表演者甲在河中心位置完成表演后沿直线划向岸边，同时表演者乙从另一岸边沿同一直线划向河中心并准备表演，该过程甲、乙运动的位置x与时间t的关系图像如图（b）所示，则（　　） A. 内甲、乙的运动方向相反 B. 内甲、乙的位移大小相等 C. 内乙的平均速度等于甲的平均速度 D. 内乙的速度最大值大于甲的速度最大值 【答案】CD 【解析】 【详解】A． 内甲乙的斜率均为负，所以运动方向相同，A错误； B．内甲的位移为，乙的位移大小小于，所以内甲、乙的位移大小不相等，B错误； C．内乙位移等于甲的位移，时间也相同，所以内乙的平均速度等于甲的平均速度，C正确； D．在v-t图中，图线斜率的大小代表速度的大小，明显图乙在最大斜率绝对值大于图甲的最大斜率绝对值，所以内乙的速度最大值大于甲的速度最大值，D正确。 故选CD。 9. 一水平软绳右端固定，取绳左端质点O为坐标原点，以绳所在直线为x轴、竖直方向为y轴建立坐标系，在绳上每隔选取一个质点。时刻质点O开始沿y轴振动，产生一列沿x轴传播的横波（可视为简谐波）。已知时刻的波形如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 该波的周期为 B. 该波的波长为 C. 时刻，质点O振动方向沿y轴正方向 D. 时刻，处的质点位移为零 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图可知，时刻波源完成半个全振动，向右传播半个波长，则该波的周期为 选项A错误； B．由图可知，该波的波长为 选项B正确； C．因时刻质点刚传到x=4l0处，此时该质点沿y轴负向振动，可知时刻，质点O振动方向沿y轴负方向，选项C错误； D．时刻，波向前传播24l0，处的质点在平衡位置，位移为零，选项D正确。 故选BD。 10. 如图，原长为l0的轻弹簧竖直放置，一端固定于地面，另端连接厚度不计、质量为m1的水平木板X。将质量为m2的物块Y放在X上，竖直下压Y，使X离地高度为l，此时弹簧的弹性势能为Ep，由静止释放，所有物体沿竖直方向运动。则（　　） A. 若X、Y恰能分离，则 B. 若X、Y恰能分离，则 C. 若X、Y能分离，则Y的最大离地高度为 D. 若X、Y能分离，则Y的最大离地高度为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．将质量为m2的物块Y放在X上由静止释放，两物体一起向上加速，若X、Y恰能分离，则到达原长时速度刚好为零，则弹性势能刚好全部转化为系统的重力势能，由机械能守恒定律可知 故A正确，B错误； CD．若X、Y能分离，则两物体到达原长时还有速度为，有 经过原长后两物体分离，物体Y的动能全部变成重力势能，上升的高度为，则有 则Y的最大离地高度为 故C错误，D正确。 故选AD。 三、实验题 11. 以下是《普通高中物理课程标准》中列出的两个必做实验的部分步骤。 （1）如图甲所示，在通过光电门测量物体加速度的实验中，在滑块上安装宽度为1.5cm的遮光条，滑块在与槽码相连的细线的牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门A的时间，通过光电门B的时间，两光电门中心之间的距离，则滑块的加速度大小为___________（结果保留两位有效数字），下列操作中可以减小实验误差的是___________（填正确答案标号）。 A.调节气垫导轨底部的平衡螺母，确保导轨表面水平 B.更换宽度更窄的遮光条 C. 调节定滑轮的高度使滑块与滑轮之间的细绳与导轨表面平行 D.减小两个光电门之间的距离 （2）在用油膜法估测分子大小的实验中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图甲所示。坐标格的每个小正方形大小为。由图可以估算出油膜的面积是_________，由此估算出油酸分子的直径是_________m（保留1位有效数字）。 【答案】（1） ①. ②. BC##CB （2） ①. 256 ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]遮光条通过光电门A的速度大小为 遮光条通过光电门B的速度大小为 根据运动学公式可得滑块的加速度大小为 [2] A．由于实验的目的是测量物体的加速度，气垫导轨表面是否水平对实验没有影响，故A错误； B．更换宽度更窄的遮光条，可以提高瞬时速度的测量精度，故B正确； C．滑块与滑轮之间的细绳与气垫导轨表面平行时，加速度才不变，故C正确； D．适当增大两个光电门之间的距离，可以减小实验误差，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 [1]观察油膜，根据大于或等于半格的算一格，小于半格的舍弃的方法，数出油膜覆盖的小方格的个数约为64，已知每个小方格的面积为 则图中油膜的面积为 [2]配制的油酸溶液的浓度为 2滴纯油酸的体积为 把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则油酸的厚度近似等于油酸分子的直径，所以油酸分子的直径为 12. 掺氟氧化锡（FTO）玻璃在太阳能电池研发、生物实验、电化学实验等领域有重要应用，它由一层厚度均匀、具有导电性能的薄膜和不导电的玻璃基板构成。为了测量该薄膜厚度d，某兴趣小组开展了如下实验： （1）选取如图（a）所示的一块长条型FTO玻璃，测出其长度为L，宽度为b。 （2）用欧姆表接薄膜M、N两端，测得薄膜电阻约为。为了获得多组数据，进一步精确测量的阻值，有如下器材可供选用： A．电源E（电动势为，内阻约为） B．电压表V（量程，已测得内阻） C．电流表A1（量程，内阻约为） D．电流表A2（量程，内阻约为） E．滑动变阻器R（最大阻值为） F．定值电阻 G．定值电阻 H．开关一个，导线若干 （3）其中，电流表应选_______（选填“A1”或“A2”），定值电阻应选_______（选填“”或“”）。 （4）根据以上要求，将图（b）所示的器材符号连线，组成测量电路图________。 （5）已知该薄膜的电阻率为，根据以上实验，测得其电阻值为，则该薄膜的厚度______（用、L、b和表示）。 （6）实验后发现，所测薄膜的厚度偏大，其原因可能是_______（填正确答案前的序号）。 ①电压表内阻测量值比实际值偏大 ②电压表内阻测量值比实际值偏小 ③选用的定值电阻标定值比实际值偏大 ④选用的定值电阻标定值比实际值偏小 【答案】 ①. A2 ②. ③. ④. ⑤. ①④##④① 【解析】 【详解】（3）[1]由欧姆定律可得 故电流表应选A2； [2]由于电压表量程较小，需串联一个电阻，即该串联的电阻为 则定值电阻应选； （4）[3]由题意可知，滑动变阻器应采用分压式接法，因为电压表内阻已知，所以用电流表外接法，故电路图如图所示 （5）[4]由欧姆定律 可得该薄膜的厚度 （6）[5]实验后发现，所测薄膜的厚度偏大，则所测电阻偏小，可能原因为电压表内阻测量值比实际值偏大，则串联的电阻偏大，电压表内阻偏大，则测量电压时读数偏小，电阻测量值偏小；或选用的定值电阻标定值比实际值偏小，则电压的测量值偏小。 故选①④。 四、解答题 13. 如图所示，一导热性能良好的圆柱形金属汽缸竖直放置。用活塞封闭一定量的气体（可视为理想气体）、活塞可无摩擦上下移动且汽缸不漏气。初始时活塞静止，其到汽缸底部距离为h。环境温度保持不变，将一质量为M的物体轻放到活塞上，经过足够长的时间，活塞再次静止。已知活塞质量为m、横截面积为S，大气压强为，重力加速度大小为g，忽略活塞厚度。求： （1）初始时，缸内气体的压强； （2）缸内气体最终的压强及活塞下降的高度； （3）该过程缸内气体内能的变化量及外界对其所做的功。 【答案】（1） （2）， （3）0， 【解析】 【小问1详解】 对活塞受力分析，由平衡条件 解得初始时，缸内气体的压强为 【小问2详解】 对物体和活塞整体受力分析，由平衡条件 解得缸内气体最终的压强为 由玻意耳定律可知 活塞下降的高度 联立可得 【小问3详解】 由于过程中温度保持不变，则该过程缸内气体内能的变化量为 根据能量守恒可知整个过程外界对其所做的功等于活塞和物体减少的重力势能，故可得外界对其所做的功 14. 在图示装置中，斜面高，倾角，形状相同的刚性小球A、B质量分别为和，轻弹簧P的劲度系数，用A球将弹簧压缩后无初速释放，A球沿光滑表面冲上斜面顶端与B球发生对心弹性碰撞，设碰撞时间极短，弹簧弹性势能，重力加速度的大小取，。 （1）求碰撞前瞬间A球的速度大小； （2）求B球飞离斜面时的速度大小； （3）将装置置于竖直墙面左侧，仍取，再次弹射使B球与墙面碰撞，碰撞前后瞬间，速度平行于墙面方向的分量不变，垂直于墙面方向的分量大小不变，方向相反，为使B球能落回到斜面上，求装置到墙面距离x的最大值。 【答案】（1）；（2）；（3）1.2m 【解析】 【详解】（1）设A球与B球碰撞前的速度为，由能量守恒定律 其中 代入数据解得，碰撞前瞬间A球的速度大小为 （2）A球与B球发生对心弹性碰撞，则碰撞过程中由动量守恒定律得 由机械能守恒定律得 联立解得，B球飞离斜面时的速度大小为 （3）仍取，则B球飞离斜面时的速度仍为，设B球运动的总时间为t，由对称性可知，若B球能落回到斜面，则水平方向有 竖直方向有 解得 ， 15. 如图，在平面直角坐标系平面内，第一、二象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，第三、四象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为的带电粒子从y轴上的P点沿x轴正方向射入第一象限，初速度大小为，带电粒子在匀强电场中运动一段时间后从Q点进入匀强磁场，经匀强磁场偏转后又返回匀强电场，在匀强电场运动一段时间后又恰好回到P点。不计粒子重力，已知P点坐标为，Q点坐标为，，。求： （1）匀强电场的电场强度大小E； （2）匀强磁场的磁感应强度大小B； （3）粒子两次经过P点的间隔时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子在第一象限内做类平抛运动，x方向上做匀速直线运动，y方向上做初速度为零的匀加速直线运动 则x方向上有 y方向上有 联立以上两式解得 匀强电场的电场强度大小 （2）设粒子从Q点进入磁场时合速度方向与x轴正方向的夹角为，则有 联立以上各式解得 合速度 粒子经过电场、磁场和电场后又恰好回到P点，根据运动的对称性作出粒子的运动轨迹如图所示 根据几何关系可知，粒子在磁场中运动的轨迹半径 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有 解得匀强磁场的磁感应强度大小 （3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有 解得粒子在磁场中做圆周运动的周期为 由上面轨迹图可知，粒子在磁场里运动的时间为 粒子两次经过P点的间隔时间 t=2t1+t2 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $