精品解析：2026届陕西省西安市西北工业大学附属中学高三上学期第四次质量检测物理试题

2025－2026学年上学期高三第四次质量检测考试 物理试卷 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。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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，只有一项符合题目要求。 1. 如图甲为氢原子光谱，图乙为氢原子部分能级图。图甲中的、、、属于巴尔末系，都是氢原子从高能级向能级跃迁时产生的谱线。下列说法正确的是（　　） A. 是由能级向能级跃迁产生的 B. 对应的光子动量大于的光子动量 C. 对应的光子可以使氢原子从基态跃迁到激发态 D. 氢原子从高能级向能级跃迁时产生的谱线均在图甲中的右侧 2. 如图是汽车在水平路面上转弯时的画面，下列说法正确的是（　　） A. 汽车转弯时受到重力、弹力、摩擦力和向心力的作用 B. 若转弯时汽车速度增大，则一定会发生侧滑 C. 若转弯时汽车的角速度恒定，则选择内圈较为安全 D. 若转弯时汽车的线速度大小一定，选择内圈较为安全 3. 如图所示，一个负点电荷和两个正点电荷固定在等边三角形的三个顶点上，O为三角形内切圆的圆心，另一个负点电荷固定在O点，四个电荷的电荷量均相等，A、B、C为三个切点，则（　　） A. C点的电场强度方向沿O指向C的方向 B. A、B两点的电势相等 C. A、B两点的电场强度相同 D. O点电荷受到库仑力的合力为0 4. 如图所示，一足够高的长方体玻璃砖竖直放置在水平桌面上，用单色激光笔从点以入射角照射到玻璃砖左侧，激光穿过玻璃砖后照到桌面上的点，取走玻璃砖，激光直接照到桌面上的点，、两点之间距离为。已知玻璃砖折射率为，不考虑光的反射，则长方体玻璃砖的厚度为（　　） A. B. C. D. 5. 2025年8月15日，2025世界人形机器人运动会在北京正式开赛。某次训练中，机器人沿直线跑道由静止开始运动50m的过程中，传感器显示其加速度与时间的变化关系（图像）如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 10s末机器人速度大于零 B. 前5s内的位移大于25m C. 图中最大加速度 D. 5s末机器人速度大于 6. 如图是法拉第圆盘发电机的示意图：铜质圆盘安装在水平铜轴上，圆盘位于两磁极之间，磁感线垂直圆盘平面向右，磁感应强度大小，式中为大于零的常量，为到转轴的距离。两铜片C、D分别与转动轴和圆盘的边缘接触。若铜盘半径为，从左往右看，则盘以角速度沿顺时针方向匀速转动，则（　　） A. 由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流 B. 流过的电流方向呈周期性变化 C. 若仅将接触边缘点的电刷向圆盘中心移动，则电阻两端的电压增大 D. 圆盘切割磁感线产生的感应电动势小于 7. 如图甲所示，一小物块由静止开始沿倾角为的斜面向下滑动，最后停在水平地面上。斜面和地面平滑连接，且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数相等，该过程中，物块的动能与水平位移的关系图像如图乙所示，则关于与的关系正确的是（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一列简谐横波沿轴方向传播，时的波形图如图甲所示，、、三个质点的平衡位置分别在轴的2m、3.5m、4m处，图乙为质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 波沿轴负方向传播 B. 从图甲时刻开始计时，经过0.75s第一次回到平衡位置 C. 时、两质点的速度相同 D. 从计时，再经，质点的路程为 9. 如图所示为一含有理想变压器的电路，理想变压器的原、副线圈匝数之比为，原线圈所接电源为正弦式交流电源且输出电压有效值恒为，定值电阻、的阻值均为10Ω，A为理想交流电流表。已知开关S断开时，电流表A的示数为2A，闭合开关S后，电流表A的示数变为3A，下列说法正确的是（　　） A. 定值电阻的阻值为15Ω B. 正弦交流电源电压的有效值为120V C. 开关S断开时，定值电阻消耗的电功率为160W D. 开关S闭合时，正弦交流电源的输出功率为400W 10. 如图所示，一颗行星和一颗彗星绕同一恒星的运行轨道分别为圆轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ，圆轨道半径为，椭圆轨道的近地点和远地点间的距离为，点为太阳中心，为两轨道的交点。已知质量为和，距离为的两个质点间的引力势能，为引力常量。用表示行星在圆轨道上过点时的线速度大小，用表示彗星在椭圆轨道上过点时的线速度大小，用表示行星在圆轨道上过点时的向心加速度大小，用表示彗星在椭圆轨道上过点时的向心加速度大小，假设行星和彗星质量相等，则下列线速度大小关系和向心加速度大小关系正确的是（　　） A. B. C. D. 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某实验小组把两根轻质弹簧如图甲连接起来进行探究。 （1）如图乙显示某次弹簧下端指针静止时在毫米刻度尺上所对应的位置，则读数______cm； （2）在弹性限度内，将一定质量的钩码逐个挂在弹簧Ⅱ下端，静止时指针所指刻度、的数据如下表，通过表中数据可知用弹簧______（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）制作的弹簧秤，灵敏度更高；弹簧Ⅰ的劲度系数为，弹簧Ⅱ的劲度系数为，将弹簧Ⅰ与弹簧Ⅱ等效为一根新弹簧，其劲度系数为，则______。 钩码个数 12. 某实验小组要测量一未知电阻的阻值。 （1）如图，先用多用电表粗测阻值，用“”挡时发现指针位于“①”位置，应该换用________（选填“”或“”）挡，进行一系列正确操作后，指针静止时位于“②”位置，其读数为________Ω。 （2）为了精确测量的阻值，除、开关、导线外，实验室还提供以下器材选用： A.电源E（电动势为、内阻约为） B.电流表（量程、内阻约） C.电流表（量程、内阻） D.滑动变阻器（阻值最大值，额定电流1.0A），滑动变阻器（阻值最大值，额定电流），滑动变阻器（阻值最大值，额定电流） E.定值电阻（阻值） ①实验中欲多测几组数据，滑动变阻器应选________（选填“”、“”或“”）。 ②选择合适的仪器在方框内画出实验电路，要求标出仪器代号________。 ③某次测量时两电表的偏转刚好都达到满偏的，利用此次测量结果求得待测电阻阻值的精确值为________。 13. 如图所示是一种血压计的气路系统，血压计未工作时，气路系统内部封闭一定质量的空气，体积为，压强为。现通过气泵向袖带内充气，每次可以将体积为、压强为的气体充入。当气路系统的压强达到时，气路系统内的空气体积变为，此时停止充气，然后打开机械阀放出部分空气后，气路系统的压强变为时，气路系统内的空气体积变为已知外界大气压强为，假定气路系统气体可视为理想气体，空气的温度不发生变化且与外界相同。 （1）求上述充气过程，气泵充气的次数； （2）打开机械阀门放出的空气质量与气路系统剩余的空气质量之比。 14. 如图所示，一足够长的固定斜面倾角为，质量为的物块A与静止在斜面上的质量为的物块B发生第一次碰撞前瞬间，物块A的速度为，A和B的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短，A、B与斜面之间的动摩擦因数分别为、，A与B视为质点，重力加速度为，不计空气阻力。求： （1）第一次碰撞后A和B的速度大小； （2）A、B发生第二次碰撞前瞬间B的速度大小； （3）A、B从第一次碰撞后到第三次碰撞前，的位移大小。 15. 如图所示，在坐标系的第一、二象限存在电场强度大小为的匀强电场，电场方向在平面（纸面）内且与的夹角为；在第三、四象限，存在垂直平面（纸面）向外的匀强磁场。一比荷为的带正电粒子，以速率从坐标原点沿方向射入，并通过轴上的点后再次回到坐标原点，不计粒子重力，已知，，求： （1）粒子从运动到的时间； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）粒子出发后第次从磁场进入电场时的横坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025－2026学年上学期高三第四次质量检测考试 物理试卷 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。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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，只有一项符合题目要求。 1. 如图甲为氢原子光谱，图乙为氢原子部分能级图。图甲中的、、、属于巴尔末系，都是氢原子从高能级向能级跃迁时产生的谱线。下列说法正确的是（　　） A. 是由能级向能级跃迁产生的 B. 对应的光子动量大于的光子动量 C. 对应的光子可以使氢原子从基态跃迁到激发态 D. 氢原子从高能级向能级跃迁时产生的谱线均在图甲中的右侧 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，的频率小，是由能级向能级跃迁产生的，故A正确； B．光子动量为 故的光子动量小于的光子动量，故B错误； C．氢原子从基态跃迁到激发态至少需要能量 对应的光子不能使氢原子从基态跃迁到激发态，故C错误； D．氢原子从高能级向能级跃迁时产生的光子能量均大于对应的光子能量，则波长均小于，谱线均在图甲中的左侧，故D错误。 故选A。 2. 如图是汽车在水平路面上转弯时的画面，下列说法正确的是（　　） A. 汽车转弯时受到重力、弹力、摩擦力和向心力的作用 B. 若转弯时汽车速度增大，则一定会发生侧滑 C. 若转弯时汽车的角速度恒定，则选择内圈较为安全 D. 若转弯时汽车的线速度大小一定，选择内圈较为安全 【答案】C 【解析】 【详解】A．汽车在水平面转弯时做圆周运动，所受的力有重力、弹力、摩擦力，摩擦力提供向心力，A错误； B．若汽车速度增大，弯道上需要的向心力增大，当静摩擦力没有超过最大静摩擦力时，车辆不向外侧滑动，B错误； C．如果汽车以恒定的角速度转弯，根据 可知在内圈时转弯半径小，所以在内圈时向心力小，则静摩擦力小，不容易打滑，更安全，C正确； D．若汽车以恒定的线速度大小转弯，根据 可知在外圈时转弯半径大，在外圈时向心力小，此时静摩擦力小，不容易打滑，安全，D错误。 故选C。 3. 如图所示，一个负点电荷和两个正点电荷固定在等边三角形的三个顶点上，O为三角形内切圆的圆心，另一个负点电荷固定在O点，四个电荷的电荷量均相等，A、B、C为三个切点，则（　　） A. C点的电场强度方向沿O指向C的方向 B. A、B两点的电势相等 C. A、B两点的电场强度相同 D. O点电荷受到库仑力的合力为0 【答案】B 【解析】 【详解】A．两个正电荷在C点产生的电场强度相互抵消，两个负电荷在C点产生的电场强度方向相同，都由C指向O，故A错误； B．四个点电荷分布具有对称性，根据电势的叠加原理，A、B两点的电势相等，故B正确； C．根据电场强度的叠加原理，可知A、B两点的电场强度大小相等，方向不相同，故C错误； D．对O点的-q进行受力分析，可知三个力的合力方向指向OC方向，大小不为0，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，一足够高的长方体玻璃砖竖直放置在水平桌面上，用单色激光笔从点以入射角照射到玻璃砖左侧，激光穿过玻璃砖后照到桌面上的点，取走玻璃砖，激光直接照到桌面上的点，、两点之间距离为。已知玻璃砖折射率为，不考虑光的反射，则长方体玻璃砖的厚度为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】光线的传播路径如图 根据折射定律有 解得 光线经矩形玻璃砖折射后与原光路平行，可知为平行四边形，则，为等腰三角形，由几何关系可知 玻璃砖厚度 解得 故选D。 5. 2025年8月15日，2025世界人形机器人运动会在北京正式开赛。某次训练中，机器人沿直线跑道由静止开始运动50m的过程中，传感器显示其加速度与时间的变化关系（图像）如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 10s末机器人速度大于零 B. 前5s内的位移大于25m C. 图中最大加速度 D. 5s末机器人速度大于 【答案】BC 【解析】 【详解】根据图像画出对应的图像如图中实线所示 图线与t轴所围面积表示位移，则虚线所围面积为 实线与t轴所围面积与虚线与t轴所围面积相等，则 代入数据解得 即5s末机器人速度为；根据图像面积表示速度增加量可知 代入数据解得 由图像可知，前5s内的位移大于25m，10s末机器人速度为零。 故选BC。 6. 如图是法拉第圆盘发电机的示意图：铜质圆盘安装在水平铜轴上，圆盘位于两磁极之间，磁感线垂直圆盘平面向右，磁感应强度大小，式中为大于零的常量，为到转轴的距离。两铜片C、D分别与转动轴和圆盘的边缘接触。若铜盘半径为，从左往右看，则盘以角速度沿顺时针方向匀速转动，则（　　） A. 由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流 B. 流过的电流方向呈周期性变化 C. 若仅将接触边缘点的电刷向圆盘中心移动，则电阻两端的电压增大 D. 圆盘切割磁感线产生的感应电动势小于 【答案】D 【解析】 【详解】AB．铜盘处于磁场中的任意一根半径都在切割磁感线，产生恒定的感应电动势，则回路中有恒定不变的感应电流，故AB错误； C．若仅将接触边缘点的电刷向圆盘中心移动，则圆盘切割磁感线的半径减小，产生的感应电动势减小，则电阻两端的电压减小，故C错误； D．设每一段很短的半径产生的感应电动势大小为，则有 在图像上每一个小矩形的面积代表，则图线与轴所围图形的面积表示圆盘切割磁感线产生的感应电动势，由图可知，故D正确。 故选D。 7. 如图甲所示，一小物块由静止开始沿倾角为的斜面向下滑动，最后停在水平地面上。斜面和地面平滑连接，且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数相等，该过程中，物块的动能与水平位移的关系图像如图乙所示，则关于与的关系正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】物块从最高点滑至最低点过程中，根据动能定理 其中 可得 当物块下滑至斜面底端，设其动能为，此后在水平面上克服摩擦力做功，则有 根据图乙可知其斜率之比为 可得 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一列简谐横波沿轴方向传播，时的波形图如图甲所示，、、三个质点的平衡位置分别在轴的2m、3.5m、4m处，图乙为质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 波沿轴负方向传播 B. 从图甲时刻开始计时，经过0.75s第一次回到平衡位置 C. 时、两质点的速度相同 D. 从计时，再经，质点的路程为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图乙可知，时M点振动向y轴正方向，由同侧法可知，波沿轴负方向传播，故A正确； B．由图可知波的传播速度 位于4m处的平衡位置传到质点需要，故B错误； C．从图甲时刻开始计时，位于4m处的平衡位置传到、两质点的中点处需要 、两质点关于中点对称，故时、两质点的速度相同，故C正确； D．从计时，再经7s，即经过了 质点的路程为，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示为一含有理想变压器的电路，理想变压器的原、副线圈匝数之比为，原线圈所接电源为正弦式交流电源且输出电压有效值恒为，定值电阻、的阻值均为10Ω，A为理想交流电流表。已知开关S断开时，电流表A的示数为2A，闭合开关S后，电流表A的示数变为3A，下列说法正确的是（　　） A. 定值电阻的阻值为15Ω B. 正弦交流电源电压的有效值为120V C. 开关S断开时，定值电阻消耗的电功率为160W D. 开关S闭合时，正弦交流电源的输出功率为400W 【答案】BC 【解析】 【详解】理想变压器的电压比，电流比 A B．开关断开时， 开关闭合时， 解得，，A错误，B正确； C．开关S断开时，定值电阻消耗的电功率， 解得，C正确； D．开关S闭合时，正弦交流电源的输出功率，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，一颗行星和一颗彗星绕同一恒星的运行轨道分别为圆轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ，圆轨道半径为，椭圆轨道的近地点和远地点间的距离为，点为太阳中心，为两轨道的交点。已知质量为和，距离为的两个质点间的引力势能，为引力常量。用表示行星在圆轨道上过点时的线速度大小，用表示彗星在椭圆轨道上过点时的线速度大小，用表示行星在圆轨道上过点时的向心加速度大小，用表示彗星在椭圆轨道上过点时的向心加速度大小，假设行星和彗星质量相等，则下列线速度大小关系和向心加速度大小关系正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】CD．根据牛顿第二定律，在点的合加速度都是由万有引力产生，即 行星在圆轨道上过点时的合加速度与彗星在椭圆轨道上过点时的合加速度大小相等，而行星在圆轨道上过点时的向心加速度即合加速度，但对于椭圆轨道而言，点的向心加速度是合加速度的一个分量，另一个分量是沿切线方向的加速度，所以，故C错误，D正确； AB．对于圆轨道运行的行星，有 根据机械能的定义有 联立可得 对于椭圆轨道，设近地点和远地点到太阳中心的距离分别为、，根据开普勒第二定律可知 且 在近地点的机械能 在远地点的机械能 联立可得 行星和彗星质量相等，则行星在圆轨道Ⅰ和彗星在椭圆轨道Ⅱ上运动的机械能相等，当它们分别经过点时，引力势能相等，则动能相等，速度大小相等，故A正确，B错误。 故选AD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某实验小组把两根轻质弹簧如图甲连接起来进行探究。 （1）如图乙显示某次弹簧下端指针静止时在毫米刻度尺上所对应的位置，则读数______cm； （2）在弹性限度内，将一定质量的钩码逐个挂在弹簧Ⅱ下端，静止时指针所指刻度、的数据如下表，通过表中数据可知用弹簧______（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）制作的弹簧秤，灵敏度更高；弹簧Ⅰ的劲度系数为，弹簧Ⅱ的劲度系数为，将弹簧Ⅰ与弹簧Ⅱ等效为一根新弹簧，其劲度系数为，则______。 钩码个数 【答案】（1） （2） ①. Ⅱ ②. 【解析】 【小问1详解】 图乙中毫米刻度尺的分度值为，由图可知 【小问2详解】 由表格中的数据可知，当弹力的变化量相等时，弹簧Ⅰ的形变量的变化量为 弹簧Ⅱ形变量的变化量 将弹簧Ⅰ与弹簧Ⅱ等效为一根新弹簧，其形变量 根据胡克定律知 弹簧Ⅱ劲度系数小于弹簧Ⅰ的劲度系数，故用弹簧Ⅱ来制作弹簧秤，当弹簧秤示数相同时，形变量越大，灵敏度越高， 12. 某实验小组要测量一未知电阻的阻值。 （1）如图，先用多用电表粗测阻值，用“”挡时发现指针位于“①”位置，应该换用________（选填“”或“”）挡，进行一系列正确操作后，指针静止时位于“②”位置，其读数为________Ω。 （2）为了精确测量的阻值，除、开关、导线外，实验室还提供以下器材选用： A.电源E（电动势为、内阻约为） B.电流表（量程、内阻约） C.电流表（量程、内阻） D.滑动变阻器（阻值最大值，额定电流1.0A），滑动变阻器（阻值最大值，额定电流），滑动变阻器（阻值最大值，额定电流） E.定值电阻（阻值） ①实验中欲多测几组数据，滑动变阻器应选________（选填“”、“”或“”）。 ②选择合适的仪器在方框内画出实验电路，要求标出仪器代号________。 ③某次测量时两电表的偏转刚好都达到满偏的，利用此次测量结果求得待测电阻阻值的精确值为________。 【答案】（1） ①. ②. 60 （2） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 [1] 当用“”挡时指针偏转角度过大，说明所测电阻阻值较小，选择的挡位太大，应该换用“”挡位。 [2] 指针静止时位于“②”位置，其读数为 【小问2详解】 [1]为了测量多组数据，滑动变阻器的接法应选择分压接法，可以选择或。若利用进行分压法调节，流经电源的电流最小值为 超过了滑动变阻器的额定电流，所以要选择变阻器 [2]电流表可以通过串联定值电阻改装成电压表，根据所给的器材，电流表与定值电阻串联后的量程为 此时改装后的电压表内阻已知，电流表外接，可以准确测量电阻的大小，电路图如图所示 [3]此时电阻两端的电压为 流经待测电阻的电流大小为 根据欧姆定律，待测电阻的大小为 13. 如图所示是一种血压计的气路系统，血压计未工作时，气路系统内部封闭一定质量的空气，体积为，压强为。现通过气泵向袖带内充气，每次可以将体积为、压强为的气体充入。当气路系统的压强达到时，气路系统内的空气体积变为，此时停止充气，然后打开机械阀放出部分空气后，气路系统的压强变为时，气路系统内的空气体积变为已知外界大气压强为，假定气路系统气体可视为理想气体，空气的温度不发生变化且与外界相同。 （1）求上述充气过程，气泵充气的次数； （2）打开机械阀门放出的空气质量与气路系统剩余的空气质量之比。 【答案】（1）10 （2） 【解析】 【小问1详解】 设充气装置充气的次数为，由玻意耳定律有 解得 故需充气10次。 【小问2详解】 假设放出的气体在时，对应的体积为，根据玻意耳定律可得 解得 放出的空气质量与气路系统剩余的空气质量之比为 解得 14. 如图所示，一足够长的固定斜面倾角为，质量为的物块A与静止在斜面上的质量为的物块B发生第一次碰撞前瞬间，物块A的速度为，A和B的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短，A、B与斜面之间的动摩擦因数分别为、，A与B视为质点，重力加速度为，不计空气阻力。求： （1）第一次碰撞后A和B的速度大小； （2）A、B发生第二次碰撞前瞬间B的速度大小； （3）A、B从第一次碰撞后到第三次碰撞前，的位移大小。 【答案】（1）， （2）0 （3） 【解析】 【小问1详解】 由题可知，对物块A则有，因此沿斜面向下做匀速直线运动，A与B发生第一次弹性碰撞，根据动量守恒则有 根据能量守恒则有 联立解得， 【小问2详解】 对物块B分析，撞后沿斜面匀减速下滑，根据牛顿第二定律可得 解得物块B减速下滑的加速度 减速至停止的位移为 由于，所以A将在B停止后与其发生下一次碰撞，即A、B发生第二次碰撞前瞬间的速度大小为0 【小问3详解】 A与B发生第二次弹性碰撞，根据动量守恒定律则有 根据能量守恒定律可得 解得， 对物块B分析得：A将在B停止后与其发生下一次碰撞，第二次碰撞后沿斜面匀减速下滑减速至停止的位移为 A、B从第一次碰撞后到第三次碰撞前，B的位移大小 解得 15. 如图所示，在坐标系的第一、二象限存在电场强度大小为的匀强电场，电场方向在平面（纸面）内且与的夹角为；在第三、四象限，存在垂直平面（纸面）向外的匀强磁场。一比荷为的带正电粒子，以速率从坐标原点沿方向射入，并通过轴上的点后再次回到坐标原点，不计粒子重力，已知，，求： （1）粒子从运动到的时间； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）粒子出发后第次从磁场进入电场时的横坐标。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 作出粒子运动轨迹如图所示 在电场中，粒子在轴方向上做匀变速直线运动，则有， 联立解得 【小问2详解】 在电场中，粒子在轴方向上做匀加速直线运动，则有， 在轴方向上由对称性可得 粒子在点速度 解得 间距离 令点速度与轴正方向夹角为，则有 令粒子在磁场中运动的半径为，由几何关系有 根据牛顿第二定律有 解得 【小问3详解】 根据圆周运动的对称性，粒子每次进入电场时的竖直速度均为，每次在电场中的运动时间均为，粒子下一次进入电场时轴方向上的速度等于上一次离开电场时轴方向上的速度，所以，粒子在电场中的运动可看作一段连续的匀变速直线运动，则有 粒子每次进入磁场时轴方向的速度为，出磁场时轴方向的速度为，每一次在磁场中运动的时间为，沿轴方向，根据动量定理有 每一次在磁场中运动沿轴的位移为 粒子第次从磁场进入电场时的坐标 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $