精品解析:云南省文山壮族苗族自治州富宁县新纪元云贵发展中心2025-2026学年高二上学期12月月考物理试题
2026-05-05
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2份
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26页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 云南省 |
| 地区(市) | 文山壮族苗族自治州 |
| 地区(区县) | 富宁县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.42 MB |
| 发布时间 | 2026-05-05 |
| 更新时间 | 2026-05-10 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57688253.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025年秋期新纪元云贵发展中心第三次月考
物理(高二)
(考试时间75分钟,满分100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的学校、姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,认真核准条形码,在规定的位置贴好条形码及填涂准考证号。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
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,只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列图示情况,金属圆环中不能产生感应电流的是( )
A. 图(a)中,圆环在匀强磁场中向左平移
B. 图(b)中,圆环在匀强磁场中绕轴转动
C. 图(c)中,圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移
D. 图(d)中,圆环向条形磁铁N极平移
2. 在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示,当磁场的磁感应强度B随时间t发生如图乙所示变化时,能正确表示线圈中感应电动势E变化的是( )
A. B.
C. D.
3. 某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示,下列判断正确的是( )
A. a点的磁感应强度大于b点 B. b点的磁感应强度大于c点
C. c点的磁感应强度大于a点 D. a、b、c点的磁感应强度一样大
4. 如图所示的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,同一粒子先后以不同速率从同一点正对圆心O射入磁场,分别从a、b两点射出,下列说法正确的是( )
A. b点射出的粒子运动半径较小
B. a点射出的粒子速率较大
C. b点射出的粒子运动时间较长
D. a点射出的粒子速度方向反向延长线过O点
5. 如图所示,对下列课本插图描述正确的是( )
A. 对甲图,与点电荷相距r的球面上各点的电场强度均相同
B. 对乙图,等量正点电荷连线的中点处电场强度和电势都为零
C. 对丙图,将电子从C点直接移到D点和从C点先移到P点再移到D点,静电力做功相同
D. 对丁图,加速电场使电子的速度增加,偏转电场不能使电子速度增加
6. 如图甲是电鳗,能产生足以将人击昏的电流,是放电能力最强的淡水鱼类,输出的电压可达300~800伏,成年电鳗能长至2m以上。如图乙所示将电鳗放电时自身内形成的电场等效为匀强电场,其中正电荷集中在头部,负电荷集中在尾部,O为电鳗身体的中点,。下列说法正确的是( )
A. A点电势高于B点电势
B. 若AB长为身长的一半,当电鳗产生500V的电压时,AB间电压为250V
C. A、B两点的电场强度大小相等,方向相反
D. 若AB间电压200V,则O点的场强为
7. 有一正点电荷只受电场力作用,从静电场中的点由静止释放,在它沿直线运动到点的过程中,速度随时间变化的关系图像如图所示。该电场的电场线分布应是( )
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,有多个选项符合题目要求,全部选对者得6分,选对但不全者得3分,有错选或不答者得0分。)
8. 2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵在北京天安门隆重举行,我国自主研发的东风-61陆基洲际战略核导弹等武器首次亮相。导弹内部固定安装有多种类型的传感器,其中电容式位移传感器的示意图如图所示,电容器两固定极板间有一可移动的电介质板,电介质板与被测物体相连。电容器接入电路后,通过极板上物理量的变化可确定被测物体的位置,若物体向左平行于极板移动,在电介质板移出电容器的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 电容器的电容增大
B. 有的电流流过电流计
C. A极板电荷量增大
D. 两极板间的电压不变
9. 小张买了一只袖珍手电筒,里面有两节干电池。他取出手电筒中的小灯泡,看到上面标有“2.2V,0.25A”的字样。小张认为,产品设计人员的意图是使小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光。如果小张的判断是正确的,则由此可推算出(提示:串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和,内阻等于各个电池的内阻之和。)( )
A. 每节干电池的电动势为1.5V
B. 每节干电池的内阻为3.2
C. 此小灯泡的电阻为8.8
D. 此小灯泡的额定功率为8.8W
10. 如图所示,电源电动势,内阻,定值电阻,电动机的线圈电阻。开关闭合,电动机转动稳定后,理想电压表的示数,电阻消耗的电功率。若不计电动机的摩擦损耗,则( )
A. 电源的路端电压为7.5V B. 电源的路端电压为6V
C. 电动机输出的机械功率为3.5W D. 电动机输出的机械功率为4W
三、实验题(本题共2小题,共14分。请按题目要求作答。)
11.
(1)某同学用游标卡尺测量一个导体的长度。游标尺上有10个等分刻度,测得的读数如图甲所示,该导体的长度为________mm;
(2)如图乙所示,电压表量程使用0~3V,对应刻度盘上每一小格代表_______V,图乙中表针示数为_______V;
(3)如图丙所示,电流表量程使用0~0.6A,对应刻度盘上每一小格代表_______A,图丙中表针示数为_______A。
12. 某同学描绘一种电子元件的关系图象,采用的实验电路图如题图1所示,V为电压表,
mA为电流表,E为电源(电动势约),R为滑动变阻器(最大阻值),为定值电阻,S为开关。
(1)请用笔画线代替导线,将题图2所示的实物电路连接完整____________。
(2)调节滑动变阻器,记录电压表和电流表的示数如下表:
电压
0.000
0.250
0.500
0.650
0.700
0.725
0.750
电流
0.00
0.10
0.25
0.60
1.70
4.30
7.50
请根据表中的数据,在方格纸上作出该元件的图线____________。
(3)根据作出的图线可知,该元件是_________(选填“线性”或“非线性”)元件。
(4)在上述测量中,如果用导线代替电路中的定值电阻,会导致的两个后果是_________。
A.电压和电流的测量误差增大
B.可能因电流过大烧坏待测元件
C.滑动变阻器允许的调节范围变小
D.待测元件两端电压的可调节范围变小
四、计算题(本题共4小题,共40分。要求有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位。)
13. 设如图甲所示的线圈匝数,总电阻,它的两个端点、与一个阻值的电阻和一个理想电压表相连,线圈内磁通量变化的规律如图乙所示。求:
(1)、两点哪点电势高?电压表示数为多少?
(2)在时间内通过电阻的电荷量;
(3)在时间内回路产生的焦耳热。
14. 如图所示,固定在匀强磁场中的正方形导线框边长,其中边是电阻的均匀电阻丝,其余三边是电阻可忽略的铜导线,匀强磁场的磁感应强度,方向垂直于纸面向里。现有一段长短、粗细、材料均与边相同的电阻丝架在线框上,并以恒定速度从边滑向边。在滑动过程中与导线框的接触良好。求:
(1)当滑过的距离时,电阻丝受到的安培力;
(2)当滑过的距离时,段电阻丝消耗的功率;
(3)当滑过的距离为多少时,消耗的热功率最小?最小值为多少?
15. 如图所示,宽为的光滑导轨与水平面成角,质量为、长为的金属杆水平放置在导轨上,空间存在着竖直向上的匀强磁场,当回路电流为时,金属杆恰好能静止在导轨上。
(1)求出磁场对导体棒的安培力的大小;
(2)如果保持电流不变,改变导轨所在空间的磁场方向,试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度的最小值及其方向。
16. 如图所示,竖直平面内有沿轴正方向的匀强电场,第三、四象限有磁感应强度大小为、方向垂直于平面向外的匀强磁场。、分别是轴、轴上的一点,且。质量为、带电量为的小球从点射出,沿直线运动至点进入磁场。已知重力加速度为,求:
(1)匀强电场场强的大小;
(2)若小球经磁场区域后沿直线恰好回到点,求从点射出至回到点所经历的时间。
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2025年秋期新纪元云贵发展中心第三次月考
物理(高二)
(考试时间75分钟,满分100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的学校、姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,认真核准条形码,在规定的位置贴好条形码及填涂准考证号。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
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,只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列图示情况,金属圆环中不能产生感应电流的是( )
A. 图(a)中,圆环在匀强磁场中向左平移
B. 图(b)中,圆环在匀强磁场中绕轴转动
C. 图(c)中,圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移
D. 图(d)中,圆环向条形磁铁N极平移
【答案】A
【解析】
【详解】A.圆环在匀强磁场中向左平移,穿过圆环的磁通量不发生变化,金属圆环中不能产生感应电流,故A正确;
B.圆环在匀强磁场中绕轴转动,穿过圆环的磁通量发生变化,金属圆环中能产生感应电流,故B错误;
C.离通有恒定电流的长直导线越远,导线产生的磁感应强度越弱,圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移,穿过圆环的磁通量发生变化,金属圆环中能产生感应电流,故C错误;
D.根据条形磁铁的磁感应特征可知,圆环向条形磁铁N极平移,穿过圆环的磁通量发生变化,金属圆环中能产生感应电流,故D错误。
故选A 。
2. 在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示,当磁场的磁感应强度B随时间t发生如图乙所示变化时,能正确表示线圈中感应电动势E变化的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】时磁感应强度在增大,根据楞次定律可知此时感应电流方向与图甲中方向相同;时磁感应强度不变,磁通量不变,故此时没有感应电流产生;时磁感应强度在减小,由楞次定律可知此时感应电流方向与图甲中方向相反。根据法拉第电磁感应定律
由图乙可知磁感应强度变化率为时磁感应强度变化率的两倍,故时的感应电动势为时的2倍。
故选A。
3. 某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示,下列判断正确的是( )
A. a点的磁感应强度大于b点 B. b点的磁感应强度大于c点
C. c点的磁感应强度大于a点 D. a、b、c点的磁感应强度一样大
【答案】B
【解析】
【详解】磁感线越密集的地方磁感线强度越大,故可知。
故选B。
4. 如图所示的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,同一粒子先后以不同速率从同一点正对圆心O射入磁场,分别从a、b两点射出,下列说法正确的是( )
A. b点射出的粒子运动半径较小
B. a点射出的粒子速率较大
C. b点射出的粒子运动时间较长
D. a点射出的粒子速度方向反向延长线过O点
【答案】D
【解析】
【详解】
AB.b点射出的粒子运动半径较大,极限思想,速度越大粒子偏转方向越接近入射方向,所以AB错误;
C.如上图速度越大半径越大,但圆心越小,同一带电粒子在同磁场中运动其周期与速度无关,所以圆心越小,运动时间越小,则C错误;
D.如图带电粒子在圆形边界磁场中做匀速圆周运动,沿径向射入沿径向射出,所以a点射出的粒子速度方向反向延长线过O点,则D正确;
故选D。
5. 如图所示,对下列课本插图描述正确的是( )
A. 对甲图,与点电荷相距r的球面上各点的电场强度均相同
B. 对乙图,等量正点电荷连线的中点处电场强度和电势都为零
C. 对丙图,将电子从C点直接移到D点和从C点先移到P点再移到D点,静电力做功相同
D. 对丁图,加速电场使电子的速度增加,偏转电场不能使电子速度增加
【答案】C
【解析】
【详解】A.对甲图,与点电荷相距r的球面上各点的电场强度大小相等,但方向不同,故电场强度不同,故A错误;
B.对乙图,等量正点电荷连线的中点处电场强度为零,但电势不为零(默认无限远处电势为零),故B错误;
C.因静电力做功只与电荷的初末位置有关,与路径无关,对丙图,将电子从C点直接移到D点和从C点先移到P点再移到D点,静电力做功相同,故C正确;
D.对丁图,加速电场使电子的速度增加,电子进入偏转电场后沿电场力的方向速度增加,故偏转电场也能使电子速度增加,故D错误。
故选C。
6. 如图甲是电鳗,能产生足以将人击昏的电流,是放电能力最强的淡水鱼类,输出的电压可达300~800伏,成年电鳗能长至2m以上。如图乙所示将电鳗放电时自身内形成的电场等效为匀强电场,其中正电荷集中在头部,负电荷集中在尾部,O为电鳗身体的中点,。下列说法正确的是( )
A. A点电势高于B点电势
B. 若AB长为身长的一半,当电鳗产生500V的电压时,AB间电压为250V
C. A、B两点的电场强度大小相等,方向相反
D. 若AB间电压200V,则O点的场强为
【答案】B
【解析】
【详解】A.头部集中正电荷,尾部集中负电荷,电场线方向由B指向A,沿电场线方向电势降低,故B点电势高于A点,故A错误;
B.由于电鳗放电时自身内形成的电场等效为匀强电场,当电鳗产生的电压时,其电场强度大小为
则AB间的电压,故B正确;
C.由于电鳗放电时自身内形成的电场等效为匀强电场,则A、B两点的电场强度大小相等,方向相同,故C错误;
D.若A、B间电压
则电场强度的大小为
该电场可等效为匀强电场,则O点的场强大小为,故D错误。
故选B。
7. 有一正点电荷只受电场力作用,从静电场中的点由静止释放,在它沿直线运动到点的过程中,速度随时间变化的关系图像如图所示。该电场的电场线分布应是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,该正点电荷由点从静止开始运动到b点的过程是加速度逐渐减小的加速运动,故该正点电荷所受电场力方向为,大小越来越小,则电场强度方向为,大小越来越小,电场线越来越稀疏。
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,有多个选项符合题目要求,全部选对者得6分,选对但不全者得3分,有错选或不答者得0分。)
8. 2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵在北京天安门隆重举行,我国自主研发的东风-61陆基洲际战略核导弹等武器首次亮相。导弹内部固定安装有多种类型的传感器,其中电容式位移传感器的示意图如图所示,电容器两固定极板间有一可移动的电介质板,电介质板与被测物体相连。电容器接入电路后,通过极板上物理量的变化可确定被测物体的位置,若物体向左平行于极板移动,在电介质板移出电容器的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 电容器的电容增大
B. 有的电流流过电流计
C. A极板电荷量增大
D. 两极板间的电压不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A.在电介质板移出电容器的过程中,相对介电常数减小,根据可知,电容器的电容减小,故A错误;
D.两极板间的电压保持不变,始终等于电源的电动势,故D正确;
BC.根据可知,电容器所带电荷量减小,两极板电荷量都减小,电容器放电,有的电流流过电流计,故B正确,C错误。
故选BD。
9. 小张买了一只袖珍手电筒,里面有两节干电池。他取出手电筒中的小灯泡,看到上面标有“2.2V,0.25A”的字样。小张认为,产品设计人员的意图是使小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光。如果小张的判断是正确的,则由此可推算出(提示:串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和,内阻等于各个电池的内阻之和。)( )
A. 每节干电池的电动势为1.5V
B. 每节干电池的内阻为3.2
C. 此小灯泡的电阻为8.8
D. 此小灯泡的额定功率为8.8W
【答案】AC
【解析】
【详解】A.每节干电池的电动势为1.5V,故A正确;
B.根据闭合电路欧姆定律有
故,故B错误;
C.此小灯泡的电阻为,故C正确;
D.此小灯泡的额定功率为,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,电源电动势,内阻,定值电阻,电动机的线圈电阻。开关闭合,电动机转动稳定后,理想电压表的示数,电阻消耗的电功率。若不计电动机的摩擦损耗,则( )
A. 电源的路端电压为7.5V B. 电源的路端电压为6V
C. 电动机输出的机械功率为3.5W D. 电动机输出的机械功率为4W
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.电阻R2两端的电压即为电源的路端电压由
有,故A错误,B正确;
CD.由E = U + Ir得,干路上的电流
通过电阻R2的电流
则通过电动机的电流I1= I-I2= 1.0A
所以电动机的输出机械功率,故C正确,D错误。
故选BC。
三、实验题(本题共2小题,共14分。请按题目要求作答。)
11.
(1)某同学用游标卡尺测量一个导体的长度。游标尺上有10个等分刻度,测得的读数如图甲所示,该导体的长度为________mm;
(2)如图乙所示,电压表量程使用0~3V,对应刻度盘上每一小格代表_______V,图乙中表针示数为_______V;
(3)如图丙所示,电流表量程使用0~0.6A,对应刻度盘上每一小格代表_______A,图丙中表针示数为_______A。
【答案】(1)13.7
(2) ①. 0.1 ②. 1.20
(3) ①. 0.02 ②. 0.50
【解析】
【小问1详解】
该导体的长度为
【小问2详解】
[1][2]如图乙所示,电压表量程使用0~3V,对应刻度盘上每一小格代表0.1V,读数时精确到0.01V,故表针示数为1.20V。
【小问3详解】
[1][2]如图丙所示,电流表量程使用0~0.6A,对应刻度盘上每一小格代表0.02A,读数时精确到0.01A,故表针示数为0.50A。
12. 某同学描绘一种电子元件的关系图象,采用的实验电路图如题图1所示,V为电压表,
mA为电流表,E为电源(电动势约),R为滑动变阻器(最大阻值),为定值电阻,S为开关。
(1)请用笔画线代替导线,将题图2所示的实物电路连接完整____________。
(2)调节滑动变阻器,记录电压表和电流表的示数如下表:
电压
0.000
0.250
0.500
0.650
0.700
0.725
0.750
电流
0.00
0.10
0.25
0.60
1.70
4.30
7.50
请根据表中的数据,在方格纸上作出该元件的图线____________。
(3)根据作出的图线可知,该元件是_________(选填“线性”或“非线性”)元件。
(4)在上述测量中,如果用导线代替电路中的定值电阻,会导致的两个后果是_________。
A.电压和电流的测量误差增大
B.可能因电流过大烧坏待测元件
C.滑动变阻器允许的调节范围变小
D.待测元件两端电压的可调节范围变小
【答案】 ①. ②. ③. 非线性元件 ④. BC
【解析】
【详解】(1)[1]根据题意连接电路如图
(2)[2]根据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接各点如图
(3)[3]根据图像可知该元件是非线性元件。
(4)[4]AB.图线上某点与原点连线的斜率为,根据元件的特性可知,当电压超过一定数值时,电流会急剧增大,所以电阻会急剧减小,若用导线代替,电流急剧增大,可能会烧坏待测元件,对电流表和电压表的测量误差无影响,A错误,B正确;
CD.根据图像可知待测元件的电压范围小于,而电源电动势为,因为待测元件两端电压非常小,如果用导线代替,会导致滑动变阻器的调节范围变得非常小,难以调节,C正确,D错误。
故选BC。
四、计算题(本题共4小题,共40分。要求有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位。)
13. 设如图甲所示的线圈匝数,总电阻,它的两个端点、与一个阻值的电阻和一个理想电压表相连,线圈内磁通量变化的规律如图乙所示。求:
(1)、两点哪点电势高?电压表示数为多少?
(2)在时间内通过电阻的电荷量;
(3)在时间内回路产生的焦耳热。
【答案】(1)a点电势高;
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,穿过线圈的磁场垂直纸面向里,磁通量增加,根据楞次定律可知,感应电流的磁场垂直纸面向外,根据安培定则可知,感应电流沿逆时针方向,电阻中的电流方向为,故a点电势高;根据法拉第电磁感应定律有
通过电阻R的电流为
电压表的示数为
【小问2详解】
在时间内通过电阻的电荷量
【小问3详解】
在时间内回路产生的焦耳热
14. 如图所示,固定在匀强磁场中的正方形导线框边长,其中边是电阻的均匀电阻丝,其余三边是电阻可忽略的铜导线,匀强磁场的磁感应强度,方向垂直于纸面向里。现有一段长短、粗细、材料均与边相同的电阻丝架在线框上,并以恒定速度从边滑向边。在滑动过程中与导线框的接触良好。求:
(1)当滑过的距离时,电阻丝受到的安培力;
(2)当滑过的距离时,段电阻丝消耗的功率;
(3)当滑过的距离为多少时,消耗的热功率最小?最小值为多少?
【答案】(1),方向垂直于向左
(2)
(3)时消耗的热功率最小,最小值为
【解析】
【小问1详解】
产生的感应电动势为
当滑过的距离时,Pa段与Pb段并联的总电阻为
中的电流为
电阻丝受到的安培力大小为
根据右手定则可知,中的电流方向为,根据左手定则可知,所受安培力的方向垂直于向左。
【小问2详解】
当滑过的距离时,段电阻丝两端的电压为
段电阻丝消耗的功率为
【小问3详解】
Pa段与Pb段并联的总电阻最大时,中的电流最小,消耗的热功率最小,因
当时(即时),最大,最大值为
此时中的电流
消耗的热功率的最小值为
15. 如图所示,宽为的光滑导轨与水平面成角,质量为、长为的金属杆水平放置在导轨上,空间存在着竖直向上的匀强磁场,当回路电流为时,金属杆恰好能静止在导轨上。
(1)求出磁场对导体棒的安培力的大小;
(2)如果保持电流不变,改变导轨所在空间的磁场方向,试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度的最小值及其方向。
【答案】(1)
(2),方向垂直导轨平面向上
【解析】
【小问1详解】
匀强磁场方向竖直向上,根据左手定则可知,金属杆所受安培力的方向水平向右,对金属杆进行受力分析,如图所示
根据平衡条件可得
【小问2详解】
当安培力方向沿导轨平面向上时,安培力才最小,B也最小,此时磁感应强度方向垂直导轨平面向上,则对导体棒进行受力分析有
【点睛】
根据平衡条件可得
解得
16. 如图所示,竖直平面内有沿轴正方向的匀强电场,第三、四象限有磁感应强度大小为、方向垂直于平面向外的匀强磁场。、分别是轴、轴上的一点,且。质量为、带电量为的小球从点射出,沿直线运动至点进入磁场。已知重力加速度为,求:
(1)匀强电场场强的大小;
(2)若小球经磁场区域后沿直线恰好回到点,求从点射出至回到点所经历的时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
小球沿直线运动,小球所受合力沿直线,或合力为0。
小球受到两个力,重力竖直向下,电场力竖直向上,二者的合力不可能与共线,所以重力与电场力合力为0,即
可得
【小问2详解】
小球从P到Q为匀速直线运动,设速度为
运动时间
因重力与电场力平衡,小球进入磁场后,洛伦兹力提供向心力
小球从 Q 点进入磁场中,速度方向与x轴正方向成,然后从磁场边界的点射出后沿直线回到 P 点,运动轨迹如图所示
由对称关系可知,出射点的坐标为,速度方向为右上45°
由几何关系可得磁场中运动的轨迹半径
根据洛伦兹力提供向心力
可得。
小球在磁场中圆周运动的周期,运动时间为
小球从点回到 P 点阶段,此阶段与小球从P到Q过程对称
从P点射出至回到P点所经历的时间
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