内容正文:
武强中学2025-2026学年度上学期期末综合素养监测
高二物理试题
第I卷(选择题)
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. 如图所示为某匀强磁场的磁感线分布,则磁场中各点的磁感应强度( )
A. 大小相等,方向相同 B. 大小不等,方向相同
C. 大小相等,方向不同 D. 大小不等,方向不同
2. 如图甲所示,螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场,螺线管与导线框abcd形成闭合电路。当螺线管内的磁感应强度B随时间按图乙所示规律变化,其中~和~两段时间内是曲线,而~时间内是直线,则以下说法正确的是( )
A. 在~时间内,穿过螺线管的磁通量在增加
B. 在~的整段时间内,电路中都有感应电流
C. 在~和~时间内,电路中有感应电流;在~时间内电路中无感应电流
D. 在~和~时间内,电路中无感应电流;在~时间内电路中有感应电流
3. 有人做了一个如图所示实验:把一根柔软的弹簧悬挂起来,使它的下端刚好跟槽中的水银接触,接通直流电源,观察到的现象是( )
A. 弹簧始终保持静止
B. 弹簧开始不停地上下振动
C. 弹簧突然跳起再做阻尼振动直至停下来
D. 弹簧向上收缩后便不再伸长
4. LC振荡电路中,某时刻的磁场方向、电场方向如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 此时电容器正在放电,电流方向从a到b
B. 此时电容器正在充电,电流方向从b到a
C 该时刻电容器充电或放电都有可能
D. 若线圈的电阻忽略不计,该电路中的电流可以一直等幅振荡下去
5. 无线充电是一种基于变压器原理的充电方式。如图发射线圈连接的交流电,发射线圈与接收线圈匝数之比为,若工作状态下,接收线圈内的磁通量约为发射线圈的60%,不计其它损耗,下列说法正确的是( )
A. 发射线圈中的电流每秒钟方向变化50次
B. 发射线圈与接收线圈中电流之比为
C. 发射线圈与接收线圈中交变电流的周期之比为
D. 接收线圈的输出电压有效值约为3V
6. 小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象:当汽车的电动机启动时,汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示,已知汽车电源电动势为12.6V,内阻为。车灯接通电动机未启动时,电流表示数为12A;电动机启动的瞬间,电流表示数达到52A。电表为理想电表,车灯电阻恒定,下列说法正确的是( )
A. 电动机未启动时,车灯的功率为120W
B. 电动机启动时,车灯的功率为120W
C. 电动机启动时,电动机的输入功率为420W
D. 电动机启动时,电动机的热功率可能为450W
7. 回旋加速器是一种粒子加速器,大小从数英寸到数米都有,它是由欧内斯特•劳伦斯于1929年在柏克莱加州大学发明的。现简化如图,回旋加速器D形盒上加有垂直于表面的匀强磁场,狭缝间接有交流电压。若A处粒子源产生的带电粒子在加速器中被加速,下列说法中正确的是( )
A. 若仅增大电荷量和质量的比值需将交流电源的周期变小
B. 洛伦兹力对带电粒子不做功,出射粒子的动能与磁场的磁感应强度无关
C. 电场的作用是使带电粒子做圆周运动,获得多次被加速的机会
D. 若仅增大加速电场的电压,粒子的最大动能变大
二、多选题(本题共 3 小题,每小题 6 分,共计 18 分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全对得 6 分,不全得 3 分,错选得 0 分.)
8. 关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 恒力作用下物体可以做曲线运动
B. 物体的加速度减小,物体的速度一定减小
C. 物体做圆周运动,所受合力一定指向圆心
D. 曲线运动速度的方向不断发生变化,速度的大小不一定发生变化
9. 如图所示,连接的是部分节日彩灯。观察灯的结构发现,每个灯如A灯的灯丝R1上方均绕有金属电阻丝R2,这样做的目的是即使其中的一个灯丝断了,其余各灯仍可以发光。当A灯正常发光时,流过电阻丝R2的电流很小。关于该电路,以下判断正确的是( )
A. 比较R1和R2可知,应该 B. 比较R1和R2可知,应该
C. 比较R1和R2的电压可知,应该 D. 当某一灯丝断了之后,其它灯将会变得更暗一些
10. 如图甲所示,闭合矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁场的方向与导线框所在平面垂直,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。规定垂直纸面向外为磁场的正方向,顺时针为线框中感应电流的正方向,水平向右为安培力的正方向。关于线框中的感应电流i与bc边所受的安培力F随时间t变化的图像,下列选项中正确的是( )
A. B.
C. D.
第II卷(非选择题)
三、实验题 (每空2分,共16分)
11. 霍尔元件是电子领域的核心传感器部件之一,其应用覆盖了工业、汽车、电子消费等多场景。为了更清晰掌握其电学特征,某学习小组找来一个P型(空穴正电荷载体导电)霍尔元件GaAs(砷化镓)进行研究。该小组设计的实验原理如图1所示,匀强磁场垂直于元件的工作面,工作电源为霍尔元件提供霍尔电流,电压表测量霍尔电压。
(1)工作时流经毫伏电压表电流方向是_____;
A. 从左向右 B. 从右向左
(2)该小组同学用螺旋测微器测得该元件沿磁场方向的厚度为(如图2所示),则_____mm;
(3)实验中小组同学改变霍尔电流,测得数据如表格所示,请根据表格中数据在坐标纸上补全第四次数据点并连线__________,从而得出霍尔电压与霍尔电流的关系式。
实验次数
(4)如果实验时由于元件放置不水平,导致磁场没有完全垂直元件的工作表面,则测量的霍尔电压_____(选填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
12. 某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r,设计了如图(a)所示电路,所用器材如下:干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路,将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接,闭合开关S,逐次改变电阻箱的阻值R,用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题:
(1)R0在电路中起______(填“保护”或“分流”)作用。
(2)与E、r、R、R0关系式为______。
(3)根据记录数据作出图像,如图(b)所示已知R0=9.0Ω,可得E=______V(保留三位有效数字),r=______Ω(保留两位有效数字)
(4)电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果______(填“有”或“无”)影响。
四、解答题 (13 题 10 分,14 题 12 分,15 题 16 分,共计 38 分)
13. 一质量为m的子弹以速度水平射入并穿过静置在光滑水平地面上的木块如图所示,已知木块的质量为M,子弹穿过木块的时间为t,木块对子弹的阻力恒为f。求:
(1)子弹对木块的冲量大小及方向;
(2)子弹穿过木块后,子弹和木块运动的速度。
14. 某实验小组设计了如图(a)的简易电梯模型。周长为L、电阻为R的圆形线圈套在圆柱形磁极上,圆心与磁极中轴线重合,磁极周围存在聚集状的水平磁场,俯视如图(b)。当磁场以速度v0竖直向上匀速运动时,线圈稳定时向上以速度v匀速运动。线圈所在处的磁感应强度大小始终为B,线圈始终保持水平且不与磁极接触,重力加速度取g。求线圈向上匀速运动过程中:
(1)线圈中电流大小;
(2)线圈克服重力做功的功率。
15. 如图所示,在纸面内建立直角坐标系xOy,以第Ⅲ象限内的直线OM(与负x轴成45°角)和正y轴为界,在x<0的区域建立匀强电场,方向水平向左,场强大小E=2 V/m;以直线OM和正x轴为界,在y<0的区域建立垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.1T.一不计重力的带负电粒子从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2×103m/s的初速度射入磁场.已知粒子的比荷为q/m=5×104C/kg,求:
(1)粒子经过1/4圆弧第一次经过磁场边界时的位置坐标?
(2)粒子在磁场区域运动的总时间?
(3)粒子最终将从电场区域D点离开电,则D点离O点的距离是多少?
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高二物理试题
第I卷(选择题)
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. 如图所示为某匀强磁场的磁感线分布,则磁场中各点的磁感应强度( )
A. 大小相等,方向相同 B. 大小不等,方向相同
C. 大小相等,方向不同 D. 大小不等,方向不同
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】匀强磁场中磁感应强度大小相等,方向相同。
故选A。
2. 如图甲所示,螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场,螺线管与导线框abcd形成闭合电路。当螺线管内的磁感应强度B随时间按图乙所示规律变化,其中~和~两段时间内是曲线,而~时间内是直线,则以下说法正确的是( )
A. 在~时间内,穿过螺线管的磁通量在增加
B. 在~的整段时间内,电路中都有感应电流
C. 在~和~时间内,电路中有感应电流;在~时间内电路中无感应电流
D. 在~和~时间内,电路中无感应电流;在~时间内电路中有感应电流
【答案】B
【解析】
【详解】A.在~时间内,螺线管内的磁感应强度B在减小,螺线管的横截面积不变,所以穿过螺线管的磁通量在减小,故A错误;
BCD.根据法拉第电磁感应定律得
所以在~的整段时间内感应电动势均不为零,由于电路闭合,所以在~的整段时间内电路中均有感应电流。故B正确,CD错误。
故选B。
3. 有人做了一个如图所示的实验:把一根柔软的弹簧悬挂起来,使它的下端刚好跟槽中的水银接触,接通直流电源,观察到的现象是( )
A. 弹簧始终保持静止
B. 弹簧开始不停地上下振动
C. 弹簧突然跳起再做阻尼振动直至停下来
D. 弹簧向上收缩后便不再伸长
【答案】B
【解析】
【详解】初始,弹簧由于重力作用下垂与水银接触,接通直流电源,弹簧中有电流,相邻线圈有同向电流而相互吸引,弹簧向上收缩而导致其下端离开水银,弹簧中电流随之消失,弹簧由于重力又会向下伸长而使其下端再次与水银接触,以后重复这一过程,所以接通直流电源后,观察到的现象是弹簧开始不停地上下振动。故选B。
4. LC振荡电路中,某时刻的磁场方向、电场方向如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 此时电容器正放电,电流方向从a到b
B. 此时电容器正在充电,电流方向从b到a
C. 该时刻电容器充电或放电都有可能
D. 若线圈的电阻忽略不计,该电路中的电流可以一直等幅振荡下去
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.根据电场线方向可知下极板带正电,根据安培定则可知电路中电流的方向为逆时针方向,即从b到a,电流方向是流向下极板的,所以此时电容器正在充电,故B正确,AC错误;
D.若线圈的电阻不计,还有漏磁发生,所以该电路的能量还是在不断地减少,则电路中的电流最大值不断地减小,不会一直等幅振荡下去,故D错误。
故选B。
5. 无线充电是一种基于变压器原理的充电方式。如图发射线圈连接的交流电,发射线圈与接收线圈匝数之比为,若工作状态下,接收线圈内的磁通量约为发射线圈的60%,不计其它损耗,下列说法正确的是( )
A. 发射线圈中的电流每秒钟方向变化50次
B. 发射线圈与接收线圈中电流之比为
C. 发射线圈与接收线圈中交变电流周期之比为
D. 接收线圈的输出电压有效值约为3V
【答案】D
【解析】
【详解】A.由交流电,可知
则频率
交流电每个周期电流方向改变两次,所以发射线圈中的电流每秒钟方向变化100次,故A错误;
B.由于漏磁,接收线圈与发射线圈的功率不相等,发射线圈与接收线圈中电流之比
故B错误;
C.发射线圈与接收线圈中磁通量变化频率相等,发射线圈与接收线圈中交变电流的周期之比为,故C错误;
D.发射线圈的电压的有效值
发射线圈的电压
穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的60%,则有
则
解得
故D正确。
故选D。
6. 小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象:当汽车的电动机启动时,汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示,已知汽车电源电动势为12.6V,内阻为。车灯接通电动机未启动时,电流表示数为12A;电动机启动的瞬间,电流表示数达到52A。电表为理想电表,车灯电阻恒定,下列说法正确的是( )
A. 电动机未启动时,车灯的功率为120W
B. 电动机启动时,车灯的功率为120W
C. 电动机启动时,电动机的输入功率为420W
D. 电动机启动时,电动机的热功率可能为450W
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题意可知,电动机未启动时,车灯、电流表和电源串联,根据闭合电路欧姆定律可知此时的路端电压为
则车灯的功率为
W=144W
故A错误;
B.根据欧姆定律可知,车灯的电阻
电动机启动瞬间,车灯两端电压
车灯的功率
W
故B错误;
CD.此时电动机的输入功率
W
热功率一定小于420W,故C正确,D错误。
故选C。
7. 回旋加速器是一种粒子加速器,大小从数英寸到数米都有,它是由欧内斯特•劳伦斯于1929年在柏克莱加州大学发明的。现简化如图,回旋加速器D形盒上加有垂直于表面的匀强磁场,狭缝间接有交流电压。若A处粒子源产生的带电粒子在加速器中被加速,下列说法中正确的是( )
A. 若仅增大电荷量和质量的比值需将交流电源的周期变小
B. 洛伦兹力对带电粒子不做功,出射粒子的动能与磁场的磁感应强度无关
C. 电场的作用是使带电粒子做圆周运动,获得多次被加速的机会
D. 若仅增大加速电场的电压,粒子的最大动能变大
【答案】A
【解析】
【详解】A.由洛伦兹力提供向心力可得
交流电源的周期等于粒子在磁场中的周期,则有
若仅增大电荷量和质量的比值,则粒子在磁场中的周期变小,需将交流电源的周期变小,故A正确;
B.出射粒子运动半径等于D形盒半径时,由洛伦兹力提供向心力可得
解得
粒子的最大动能为
可知出射粒子的动能与磁场的磁感应强度有关,故B错误;
C.磁场的作用是使带电粒子做圆周运动,获得多次被加速的机会,电场是用来使粒子加速的,故C错误;
D.若仅增大加速电场的电压,根据
可知粒子的最大动能保持不变,故D错误。
故选A。
二、多选题(本题共 3 小题,每小题 6 分,共计 18 分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全对得 6 分,不全得 3 分,错选得 0 分.)
8. 关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 恒力作用下物体可以做曲线运动
B. 物体的加速度减小,物体的速度一定减小
C. 物体做圆周运动,所受合力一定指向圆心
D. 曲线运动速度的方向不断发生变化,速度的大小不一定发生变化
【答案】AD
【解析】
【详解】A.恒力作用下物体可以做曲线运动,例如平抛运动,物体仅受重力作用,故A正确;
B.物体的加速度减小,当加速度方向有速度方向夹角为锐角时,物体的速度在增大,即物体的加速度减小,物体的速度不一定减小,故B错误;
C.当物体做匀速圆周运动,所受合力一定指向圆心,当物体做变速圆周运动时,由于切线方向加速度不等于0,可知,合力一定不指向圆心,故C错误;
D.曲线运动速度的方向不断发生变化,速度的大小不一定发生变化,例如匀速圆周运动,速度大小不变,速度方向在变化,故D正确。
故选AD。
9. 如图所示,连接的是部分节日彩灯。观察灯的结构发现,每个灯如A灯的灯丝R1上方均绕有金属电阻丝R2,这样做的目的是即使其中的一个灯丝断了,其余各灯仍可以发光。当A灯正常发光时,流过电阻丝R2的电流很小。关于该电路,以下判断正确的是( )
A. 比较R1和R2可知,应该 B. 比较R1和R2可知,应该
C. 比较R1和R2的电压可知,应该 D. 当某一灯丝断了之后,其它灯将会变得更暗一些
【答案】BD
【解析】
【详解】ABC.电阻丝和灯丝并联,则电压相等,根据并联电路的特点可知,电阻越大,则电流越小,由于当A灯正常发光时,流过电阻丝R2的电流很小,所以
故AC错误,B正确;
D.当灯丝断了之后,电路中电阻增加,则电流变小,其它灯两端的电压减小,流过的电流减小,则亮度变暗,故D正确。
故选BD。
10. 如图甲所示,闭合矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁场的方向与导线框所在平面垂直,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。规定垂直纸面向外为磁场的正方向,顺时针为线框中感应电流的正方向,水平向右为安培力的正方向。关于线框中的感应电流i与bc边所受的安培力F随时间t变化的图像,下列选项中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.由图示B-t图像可知,0~1s时间内,B恒定,磁通量Φ恒定,没有感应电流产生。1s~2s时间内,垂直纸面向外的B减小,磁通量Φ减小,根据楞次定律可知,感应电流沿逆时针方向,为负值。2s~3s时间内,B的方向垂直纸面向里,B增大,Φ增大,由楞次定律可知,感应电流沿逆时针方向,为负值。3s~4s时间内,B的方向垂直纸面向里,恒定不变,没有感应电流产生,故B正确,A错误。
CD.0~1s内,bc边不受安培力作用。1s~2s时间内,根据左手定则可知,安培力水平向右,为正值,根据F=BIL可知,bc边受安培力随时间均匀减小。2s~3s时间内,根据左手定则可知,bc边受安培力水平向左,为负值,安培力随时间均匀增大。3s~4s时间内,bc边不受安培力作用,故C正确,D错误。
故选BC。
第II卷(非选择题)
三、实验题 (每空2分,共16分)
11. 霍尔元件是电子领域的核心传感器部件之一,其应用覆盖了工业、汽车、电子消费等多场景。为了更清晰掌握其电学特征,某学习小组找来一个P型(空穴正电荷载体导电)霍尔元件GaAs(砷化镓)进行研究。该小组设计的实验原理如图1所示,匀强磁场垂直于元件的工作面,工作电源为霍尔元件提供霍尔电流,电压表测量霍尔电压。
(1)工作时流经毫伏电压表的电流方向是_____;
A. 从左向右 B. 从右向左
(2)该小组同学用螺旋测微器测得该元件沿磁场方向的厚度为(如图2所示),则_____mm;
(3)实验中小组同学改变霍尔电流,测得数据如表格所示,请根据表格中数据在坐标纸上补全第四次数据点并连线__________,从而得出霍尔电压与霍尔电流的关系式。
实验次数
(4)如果实验时由于元件放置不水平,导致磁场没有完全垂直元件的工作表面,则测量的霍尔电压_____(选填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
【答案】(1)B (2)##0.918##0.919##0.921##0.922
(3) (4)偏小
【解析】
小问1详解】
由于载流子为空穴,根据左手定则可知,4脚的电势高于2脚的电势,因此工作时流经毫伏电压表的电流方向从右到左。
故选B。
【小问2详解】
由图可知螺旋测微器测得沿霍尔元件磁场方向的厚度为
【小问3详解】
描点作图如下
【小问4详解】
根据题意可知,电路稳定时则有
又因为
联立解得
当霍尔元件没有水平放置时,导致垂直平面的磁场分量减小,因此测量的霍尔电压偏小。
12. 某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r,设计了如图(a)所示电路,所用器材如下:干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路,将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接,闭合开关S,逐次改变电阻箱的阻值R,用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题:
(1)R0在电路中起______(填“保护”或“分流”)作用。
(2)与E、r、R、R0的关系式为______。
(3)根据记录数据作出图像,如图(b)所示。已知R0=9.0Ω,可得E=______V(保留三位有效数字),r=______Ω(保留两位有效数字)
(4)电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果______(填“有”或“无”)影响。
【答案】(1)保护 (2)
(3) ①. 1.47 ②. 1.3
(4)有
【解析】
【小问1详解】
R0与电阻箱串联,可知,R0在电路中起保护作用。
【小问2详解】
根据闭合电路欧姆定律
化简可得
【小问3详解】
[1][2]结合上述有
结合图(b)有,
解得,
【小问4详解】
当电流传感器有内阻时,所测的电源内阻
导致电源内阻测量值偏大,即电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果有影响。
四、解答题 (13 题 10 分,14 题 12 分,15 题 16 分,共计 38 分)
13. 一质量为m的子弹以速度水平射入并穿过静置在光滑水平地面上的木块如图所示,已知木块的质量为M,子弹穿过木块的时间为t,木块对子弹的阻力恒为f。求:
(1)子弹对木块的冲量大小及方向;
(2)子弹穿过木块后,子弹和木块运动的速度。
【答案】(1),方向水平向右;(2),
【解析】
【详解】(1)规定向右为正,子弹对木块的冲量
子弹对木块冲量大小为,方向水平向右
(2)设子弹穿过木块后,子弹的运动速度为,木块的运动速度为,以水平向右为正方向,根据动量定理
对子弹,有
对木块,有
解得
14. 某实验小组设计了如图(a)的简易电梯模型。周长为L、电阻为R的圆形线圈套在圆柱形磁极上,圆心与磁极中轴线重合,磁极周围存在聚集状的水平磁场,俯视如图(b)。当磁场以速度v0竖直向上匀速运动时,线圈稳定时向上以速度v匀速运动。线圈所在处的磁感应强度大小始终为B,线圈始终保持水平且不与磁极接触,重力加速度取g。求线圈向上匀速运动过程中:
(1)线圈中电流大小;
(2)线圈克服重力做功的功率。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律有
解得
【小问2详解】
对线圈,根据平衡条件有
线圈所受重力的功率大小
解得
15. 如图所示,在纸面内建立直角坐标系xOy,以第Ⅲ象限内的直线OM(与负x轴成45°角)和正y轴为界,在x<0的区域建立匀强电场,方向水平向左,场强大小E=2 V/m;以直线OM和正x轴为界,在y<0的区域建立垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.1T.一不计重力的带负电粒子从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2×103m/s的初速度射入磁场.已知粒子的比荷为q/m=5×104C/kg,求:
(1)粒子经过1/4圆弧第一次经过磁场边界时的位置坐标?
(2)粒子在磁场区域运动的总时间?
(3)粒子最终将从电场区域D点离开电,则D点离O点的距离是多少?
【答案】(1)粒子经过圆弧第一次经过磁场边界时的位置坐标为(﹣0.4m,﹣0.4m);
(2)粒子在磁场区域运动的总时间1.26×10﹣3s;
(3)粒子最终将从电场区域D点离开电场,则D点离O点的距离是7.2m.
【解析】
【详解】试题分析:(1)粒子做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律,求出运动的半径,从而即可求解;
(2)根据圆周运动周期公式,可求出在磁场中总时间;
(3)粒子做类平抛运动,将其运动分解,运用运动学公式与牛顿第二定律,即可求解.
解:(1)微粒带负电,从O点射入磁场,沿顺时针方向做圆周运动,轨迹如图.
第一次经过磁场边界上的A点
由,
得,
所以,A点坐标为(﹣0.4m,﹣0.4m).
(2)设微粒在磁场中做圆周运动的周期为T,则
,
其中
代入数据解得:T=1.256×10﹣3s
所以t=1.26×10﹣3s.
(3)微粒从C点沿y轴正方向进入电场,做类平抛运动,则
由牛顿第二定律,qE=ma
△y=v0t1
代入数据解得:△y=8m
y=△y﹣2r=8﹣2×0.4m=7.2m
即:离开电磁场时距O点的距离为7.2m.
答:(1)粒子经过圆弧第一次经过磁场边界时的位置坐标为(﹣0.4m,﹣0.4m);
(2)粒子在磁场区域运动的总时间1.26×10﹣3s;
(3)粒子最终将从电场区域D点离开电场,则D点离O点的距离是7.2m.
【点评】考查牛顿第二定律在匀速圆周运动中、类平抛运动中的应用,并根据运动的合成与分解来解题,紧扣运动的时间相等性.
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