精品解析:天津市百中和咸水沽一中2025-2026学年高三下学期考前学情自测物理试卷
2026-05-30
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-三模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.56 MB |
| 发布时间 | 2026-05-30 |
| 更新时间 | 2026-05-30 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58131150.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025~2026学年高三年级第三次联合模拟考试
物理试卷
本试卷满分100分,考试用时60分钟。
注意事项:
1.每小题选出答案后,把答题卡上对应题目的答案标号涂墨,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
2.本卷共8题,每题5分,共40分
第Ⅰ卷
一、选择题(每小题5分,共25分,每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)
1. 下列关于光学现象的说法正确的是( )
A. 如图甲所示,肥皂泡上的彩色条纹是由于光发生了折射现象
B. 如图乙所示,观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜,此技术利用了光的偏振现象,说明光是纵波
C. 如图丙所示,激光束通过两个狭缝,光屏上出现明暗相间的条纹,光的波长越小,条纹间距越小
D. 如图丁所示,激光束沿水流传播,该现象是由于光发生了衍射现象
【答案】C
【解析】
【详解】A.如图甲所示,肥皂泡上的彩色条纹是由于光发生了干涉现象,故A错误;
B.如图乙所示,观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜,此技术利用了光的偏振现象,因偏振是横波特有的现象,则说明光是横波,故B错误;
C.如图丙所示,激光束通过两个狭缝,光屏上出现明暗相间的条纹,根据条纹间距表达式可知,光的波长越小,条纹间距越小,故C正确;
D.如图丁所示,激光束沿水流传播,该现象是由于光在水和空气界面时发生了全反射现象,故D错误。
故选C。
2. 1896年,法国物理学家贝克勒尔发现了打开原子核大门的一把钥匙——物质的放射性。从此原子核越来越清晰地走进了人类的视野,走进了人类的生活。下列说法正确的是( )
A. 放射性元素的原子核衰变后生成新核并释放能量,新核总质量小于原核质量
B. 放射性同位素氡(222)春天半衰期为3.8天,则冬天衰变会变慢
C. α射线与β射线一样都是电磁波,但电离本领远比β射线强
D. 原子核的结合能越大,该原子核就越稳定
【答案】A
【解析】
【详解】A.放射性元素衰变释放能量,根据质能方程,反应存在质量亏损,即反应后新核与放出粒子的总质量小于原核质量,因此新核总质量小于原核质量,故A正确;
B.半衰期是放射性元素原子核的固有属性,与外界温度、压强、化学状态等环境因素无关,冬天气温变化不会改变氡的半衰期,衰变速度不变,故B错误;
C.α射线是高速氦核流,β射线是高速电子流,二者均为实物粒子流,不是电磁波,α射线的电离本领远比β射线强,故C错误;
D.原子核的稳定性由比结合能(平均结合能)决定,而非结合能。核子数多的重核结合能通常很大,但比结合能小于中等质量核,稳定性更差,故D错误。
故选A。
3. 图是同一型号子弹以相同的初速度射入固定的、两种不同防弹材料时完整的运动径迹图。根据运动径迹图,下列说法正确的是( )
A. 第一次试验,子弹损失的动能少
B. 第一次试验,子弹与材料间作用产生的热量多
C. 两次试验,子弹受到的阻力相同
D. 两次试验,子弹所受合力的冲量相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.子弹损失的动能等于初动能减去末动能,两次初动能都是,末动能都是0,因此损失的动能相等,故A错误;
B.根据能量守恒,子弹损失的动能全部转化为内能,两次损失动能相同,因此产生的热量相同,故B错误;
C.根据动能定理可知
解得
因不同,所以阻力不同,故C错误;
D.根据动量定理,合冲量
两次子弹动量变化相同,因此合力冲量相同,故D正确。
故选D。
4. 中国基于北斗导航系统的高空探测气球携带气象探测仪器升空,可用于实时监测大气参数并通过北斗卫星传输数据。气球内部充满氦气,在某段缓慢升空过程中,离地面越高,空气密度越小、温度越低,气球体积越大,若忽略太阳作用和空气摩擦,氦气视为理想气体,则在该段上升过程中,下列说法正确的是( )
A. 外界对球内气体一定做正功 B. 球内气体一定从外界吸收热量
C. 球内气体压强一定减小 D. 球内气体的内能一定增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.气球上升过程中体积增大,球内气体对外界做功,因此外界对球内气体做负功,故A错误;
B.根据热力学第一定律,气体温度降低则内能,气体对外做功则,代入得,的正负无法确定,气体可能吸热也可能放热,故B错误;
C.氦气为理想气体,由理想气体状态方程,气体物质的量不变,体积增大、温度减小,因此压强一定减小,故C正确;
D.理想气体内能仅由温度决定,球内气体温度随高度升高不断降低,因此内能一定减小,故D错误。
故选C。
5. 一列简谐横波沿x轴正向传播,t=1s时波的图像如图所示,该波的周期T=2s。下列说法正确的是( )
A. 该列波的传播速度为32 m/s
B. 在0~3s内x=0处质点经过的路程为3cm
C. t=0.5s时x=2m处质点的速度为零
D. x=2m处质点的振动方程是
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知该机械波的波长,则该列波的传播速度为,故A错误;
B.由题意可知,该波的周期T=2s,0~3s的时间间隔
简谐振动中,1个周期内质点运动的路程为4A,故0~3s内x=0处质点经过的路程为,故B错误;
C.当t=1s时,x=2m处质点处于平衡位置,根据“上坡下行”原则,可知质点此时向下振动,t=0.5s与t=1s的时间间隔
可知在t=0.5s时,x=2m处质点处于波峰位置,速度为零,故C正确;
D.由上述分析可知t=0时,x=2m处质点处于平衡位置且向上振动,振幅为1cm,简谐振动的角频率满足
故x=2m处质点的振动方程是,故D错误。
故选C。
二、不定项选择题(每小题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,有选错或不答的得0分。)
6. 某风力发电机及其原理如图所示,在风力作用下,发电机叶片带动风轮机内部的矩形线圈在水平匀强磁场中以角速度绕垂直于磁场的水平转轴按图示方向匀速转动。线圈与阻值为的定值电阻、理想交流电流表A组成闭合回路。已知匝线圈产生的感应电动势的最大值为,线圈电阻为,其余电阻不计,则( )
A. 穿过线圈的最大磁通量为
B. 线圈位于图示位置时,边受到的安培力方向垂直线圈平面向上
C. 整个回路的热功率为
D. 当线圈转到竖直位置时,电流表的示数为零
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据
可得穿过线圈的最大磁通量为,A正确;
B.线圈位于图示位置时,根据右手定则可知,线圈中电流方向ADCBA,由左手定则可知,边受到的安培力方向垂直线圈平面向上,B正确;
C.整个回路的热功率为,C错误;
D.电流表的示数为交流电的有效值,则当线圈转到竖直位置时,电流表的示数不为零,D错误。
故选AB。
7. 随着人类对太空的探索,人类观测到了一个双星系统,如图所示。已知质量不同的两星体A、B之间的距离为L,两星体环绕连线的某点做匀速圆周运动,且两星体的运行周期均为T,万有引力常量为G,忽略其他星体对A、B的影响。则下列说法正确的是( )
A. 两星体的加速度大小相等 B. 两星体的线速度大小与质量成反比
C. 两星体的质量和为 D. 两星体的线速度之和为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据牛顿第二定律可得,
所以,
由于两星体质量不等,则加速度大小不等,故A错误;
B.根据万有引力提供向心力,
所以
根据,可得,故B正确;
C.由以上分析可得,故C错误;
D.两星体的线速度之和为,故D正确。
故选BD。
8. 如图所示为双板式静电除尘器的工作原理简化图,高压直流电源两极分别连接放电极与收尘极板P、Q,在放电极表面附近形成强大的电场,使周围的空气电离;粉尘颗粒进入静电除尘区域,粉尘颗粒吸附负离子后带负电,粉尘颗粒在电场力的作用下向极板P、Q迁移并沉积,以达到除尘目的。已知图中虚线为电场线,A、B、C三点在同一直线上,AB=BC,粉尘颗粒在运动过程中电荷量不变且忽略颗粒之间的相互作用,则下列说法正确的是( )
A. 高压直流电源M端为电源的负极
B. 到极板P、Q的粉尘颗粒的电势能均减小
C. 不同粉尘颗粒在A、B、C点受到的电场力大小为
D. A、B、C三点的电势满足
【答案】BD
【解析】
【详解】A.粉尘颗粒吸附负离子后带负电,粉尘颗粒在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,则M端为电源的正极,故A错误;
B.电场力对到极板P、Q的粉尘颗粒均做正功,所以电势能均减小,故B正确;
C.根据电场线的疏密程度可知,但不同的颗粒带的电荷量大小关系不知道,所以不能比较不同粉尘颗粒在A、B、C点受到的电场力大小关系,故C错误;
D.由图可知,由,可得
则有,故D正确。
故选BD。
第II卷
注意事项:
1.请用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上
2.本卷共4题,共60分。
9. 某实验小组通过实验验证机械能守恒定律。
(1)该小组用如图所示的器材进行实验,下列图中实验操作正确的是________;
A. B.
C. D.
(2)该小组进行实验后得到如图甲所示的纸带,把第一个点(初速度为零)记作O点,测出点A、C间的距离,点C、E间的距离,打点计时器所用电源的频率为50Hz。由图甲可计算出打点计时器打下C点时重物下落的瞬时速度________;(结果保留两位有效数字)
(3)该小组测量从第一点O到其余各点间的距离为重物下落的高度h,并计算出各点对应的速度v,然后以为纵轴,以h为横轴,作出如图乙所示的图像。若在误差允许的范围内图像是一条过原点且斜率约为________(填选项字母)的直线,则验证了机械能守恒定律。(重力加速度大小取)
A. 4.9 B. 9.8 C. 14.7 D. 19.6
【答案】(1)B (2) (3)D
【解析】
【小问1详解】
打点计时器需接交流电源,用手捏住或用夹子夹住纸带上端把重物吊起,纸带处于绷直状态。
故选B。
【小问2详解】
相邻两个计数点间的时间间隔
打到C点时速度
【小问3详解】
实验需要验证
整理得
则
故选D。
10. 实验小组用如图甲所示的方案测量一小段匀质金属丝的电阻率。实验步骤如下:
(a)在金属丝上不同位置用螺旋测微器测三个位置的导线直径,并取平均值d;
(b)将电压表(内阻很大)的右端通过小夹子3连接在导线上,小夹子3可在1、2接线柱间左右移动;
(c)将小夹子3调节至某位置,测量小夹子3和某个接线柱之间的距离L;
(d)闭合开关S,调节电阻箱R的阻值,使电流表示数为,读出相应的电压表示数U,断开开关S;
(e)改变小夹子3的位置,重复步骤(c)、(d),测量多组L和U,作出图像如图丙所示,得到直线的斜率绝对值为k。
回答下列问题:
(1)某次测得导线的直径如图乙所示,为________ mm;
(2)L是小夹子3到________(填“1”或“2”)接线柱之间的距离;
(3)电阻率的表达式________(用k、d、等表示)。
【答案】(1)1.995
(2)2 (3)
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器精确度为0.01mm,测得导线的直径为1.5mm+mm=1.995mm
【小问2详解】
由图丙可知,当L增大时,电压表示数减小,而电压表测量的是1和小夹子3之间的电压,所以L是小夹子3到2接线柱之间的距离;
【小问3详解】
根据欧姆定律有
设金属丝长度为l,故
整理可得
所以斜率的绝对值为
解得
11. 如图所示,光滑的水平桌面上静止放置一个质量为的小球A,一轻质细绳上端固定于铁架台(图中未画出)上的O点,下端静止悬挂着一个质量为小球B,B球与桌面刚好接触。给A球一个水平向右的初速度,A球与B球发生正碰,测得碰后A球的速度大小为(与初速度方向相同),观察到B球在竖直平面内运动,最高恰好到达与O等高处。重力加速度大小为,并忽略空气阻力。求:
(1)刚碰完瞬间B球的速度大小;
(2)轻细绳的长度L大小
(3)刚碰完瞬间轻细绳受到B球的拉力F大小
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
A球与B球发生正碰,根据动量守恒定律有
代入数据,得
【小问2详解】
B球在竖直平面内运动,则从最低点运动到最高点有
代入数据,可得
【小问3详解】
对刚碰完瞬间的B球,由牛顿第二定律得
联立解得
由牛顿第三定律知,轻细绳受到B球的拉力
12. 如图所示,半径的圆形区域Ⅰ内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小,圆形区域正下方有宽的水平条形区域,内有水平向右的匀强电场,其上边界与区域Ⅰ相切,电场强度,在其下方是一水平条形匀强磁场区域Ⅱ,磁感应强度大小与方向与区域Ⅰ相同。从圆形边界上与圆心O等高的P点有一带正电的粒子以的速度正对圆心O射入区域Ⅰ,粒子的比荷为,粒子恰好从区域Ⅰ与电场边界的切点射入电场,粒子由区域Ⅱ的下边界射出时的位置与进入区域Ⅱ时的位置位于同一竖直线上。粒子重力不计,求:
(1)粒子在区域Ⅰ运动的速度大小;
(2)粒子从电场下边界射出的速度的大小,以及速度方向与水平方向的夹角;
(3)粒子在区域Ⅱ中的运动时间。
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
设粒子在区域Ⅰ内圆周运动的半径为r,由几何关系得
由洛伦兹力提供向心力有
解得
【小问2详解】
粒子进入电场后做类平抛运动,垂直电场方向有
根据牛顿第二定律有
设粒子飞出电场时沿电场方向的速度为,则
设粒子从电场中飞出时的速度大小为,则
速度与水平方向的夹角满足
联立可得 ,
【小问3详解】
粒子在区域Ⅱ内的运动周期为T,则
运动时间为
联立解得
13. 如图所示为某精密仪器中由轻质弹簧、圆形闭合线圈和圆柱形磁铁组成的减振装置。弹簧一端固定在板M上,另一端通过绝缘轻杆与线圈连接,磁铁固定在板N上,板M、N均固定且为非磁性材料。线圈的中心轴线与磁铁的中心轴线重合且为竖直方向。磁铁产生水平辐向磁场。初始时刻,线圈处于静止状态(记作初始位置),受外界微小扰动,线圈在磁场中沿竖直方向振动(弹簧始终处于伸长状态,线圈始终完全处于磁场中)。已知弹簧的劲度系数为k,线圈的质量为m,半径为r、匝数为n、电阻为R,线圈所在处磁感应强度大小均为B。在振动过程中,线圈所受安培力大小可表示为,其中c为常数,不计空气阻力,重力加速度为g,当弹簧形变量为时,其弹性势能为。
(1)求线圈静止时弹簧的伸长量;
(2)用物理量n、B、r、R表示常数c;
(3)某时刻线圈恰位于到初始位置距离为A1的最低点,向上运动到最高点过程中(仅经过一次初始位置),线圈中产生的焦耳热为Q,弹簧弹力冲量大小为I,求此次线圈从最低点运动到最高点的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
线圈静止时根据平衡条件有
解得
【小问2详解】
设线圈在磁场中运动切割磁感线产生的感应电动势为E,由法拉第定律得
设感应电流为I,由欧姆定律得
线圈受到的安培力为
由题意知,对比可得
【小问3详解】
设线圈运动到最高点时到初始位置的距离为,取初始位置为重力势能零点。
最低点时,弹簧伸长量为,重力势能为,动能为0。
最高点时,弹簧形变量为,重力势能为,动能为0。
由能量守恒得
对线圈在时间内应用动量定理,取向上为正方向,有
其中,
联立得
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2025~2026学年高三年级第三次联合模拟考试
物理试卷
本试卷满分100分,考试用时60分钟。
注意事项:
1.每小题选出答案后,把答题卡上对应题目的答案标号涂墨,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
2.本卷共8题,每题5分,共40分
第Ⅰ卷
一、选择题(每小题5分,共25分,每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)
1. 下列关于光学现象的说法正确的是( )
A. 如图甲所示,肥皂泡上的彩色条纹是由于光发生了折射现象
B. 如图乙所示,观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜,此技术利用了光的偏振现象,说明光是纵波
C. 如图丙所示,激光束通过两个狭缝,光屏上出现明暗相间的条纹,光的波长越小,条纹间距越小
D. 如图丁所示,激光束沿水流传播,该现象是由于光发生了衍射现象
2. 1896年,法国物理学家贝克勒尔发现了打开原子核大门的一把钥匙——物质的放射性。从此原子核越来越清晰地走进了人类的视野,走进了人类的生活。下列说法正确的是( )
A. 放射性元素的原子核衰变后生成新核并释放能量,新核总质量小于原核质量
B. 放射性同位素氡(222)春天半衰期为3.8天,则冬天衰变会变慢
C. α射线与β射线一样都是电磁波,但电离本领远比β射线强
D. 原子核的结合能越大,该原子核就越稳定
3. 图是同一型号子弹以相同的初速度射入固定的、两种不同防弹材料时完整的运动径迹图。根据运动径迹图,下列说法正确的是( )
A. 第一次试验,子弹损失的动能少
B. 第一次试验,子弹与材料间作用产生的热量多
C. 两次试验,子弹受到的阻力相同
D. 两次试验,子弹所受合力的冲量相同
4. 中国基于北斗导航系统的高空探测气球携带气象探测仪器升空,可用于实时监测大气参数并通过北斗卫星传输数据。气球内部充满氦气,在某段缓慢升空过程中,离地面越高,空气密度越小、温度越低,气球体积越大,若忽略太阳作用和空气摩擦,氦气视为理想气体,则在该段上升过程中,下列说法正确的是( )
A. 外界对球内气体一定做正功 B. 球内气体一定从外界吸收热量
C. 球内气体压强一定减小 D. 球内气体的内能一定增大
5. 一列简谐横波沿x轴正向传播,t=1s时波的图像如图所示,该波的周期T=2s。下列说法正确的是( )
A. 该列波的传播速度为32 m/s
B. 在0~3s内x=0处质点经过的路程为3cm
C. t=0.5s时x=2m处质点的速度为零
D. x=2m处质点的振动方程是
二、不定项选择题(每小题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,有选错或不答的得0分。)
6. 某风力发电机及其原理如图所示,在风力作用下,发电机叶片带动风轮机内部的矩形线圈在水平匀强磁场中以角速度绕垂直于磁场的水平转轴按图示方向匀速转动。线圈与阻值为的定值电阻、理想交流电流表A组成闭合回路。已知匝线圈产生的感应电动势的最大值为,线圈电阻为,其余电阻不计,则( )
A. 穿过线圈的最大磁通量为
B. 线圈位于图示位置时,边受到的安培力方向垂直线圈平面向上
C. 整个回路的热功率为
D. 当线圈转到竖直位置时,电流表的示数为零
7. 随着人类对太空的探索,人类观测到了一个双星系统,如图所示。已知质量不同的两星体A、B之间的距离为L,两星体环绕连线的某点做匀速圆周运动,且两星体的运行周期均为T,万有引力常量为G,忽略其他星体对A、B的影响。则下列说法正确的是( )
A. 两星体的加速度大小相等 B. 两星体的线速度大小与质量成反比
C. 两星体的质量和为 D. 两星体的线速度之和为
8. 如图所示为双板式静电除尘器的工作原理简化图,高压直流电源两极分别连接放电极与收尘极板P、Q,在放电极表面附近形成强大的电场,使周围的空气电离;粉尘颗粒进入静电除尘区域,粉尘颗粒吸附负离子后带负电,粉尘颗粒在电场力的作用下向极板P、Q迁移并沉积,以达到除尘目的。已知图中虚线为电场线,A、B、C三点在同一直线上,AB=BC,粉尘颗粒在运动过程中电荷量不变且忽略颗粒之间的相互作用,则下列说法正确的是( )
A. 高压直流电源M端为电源的负极
B. 到极板P、Q的粉尘颗粒的电势能均减小
C. 不同粉尘颗粒在A、B、C点受到的电场力大小为
D. A、B、C三点的电势满足
第II卷
注意事项:
1.请用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上
2.本卷共4题,共60分。
9. 某实验小组通过实验验证机械能守恒定律。
(1)该小组用如图所示的器材进行实验,下列图中实验操作正确的是________;
A. B.
C. D.
(2)该小组进行实验后得到如图甲所示的纸带,把第一个点(初速度为零)记作O点,测出点A、C间的距离,点C、E间的距离,打点计时器所用电源的频率为50Hz。由图甲可计算出打点计时器打下C点时重物下落的瞬时速度________;(结果保留两位有效数字)
(3)该小组测量从第一点O到其余各点间的距离为重物下落的高度h,并计算出各点对应的速度v,然后以为纵轴,以h为横轴,作出如图乙所示的图像。若在误差允许的范围内图像是一条过原点且斜率约为________(填选项字母)的直线,则验证了机械能守恒定律。(重力加速度大小取)
A. 4.9 B. 9.8 C. 14.7 D. 19.6
10. 实验小组用如图甲所示的方案测量一小段匀质金属丝的电阻率。实验步骤如下:
(a)在金属丝上不同位置用螺旋测微器测三个位置的导线直径,并取平均值d;
(b)将电压表(内阻很大)的右端通过小夹子3连接在导线上,小夹子3可在1、2接线柱间左右移动;
(c)将小夹子3调节至某位置,测量小夹子3和某个接线柱之间的距离L;
(d)闭合开关S,调节电阻箱R的阻值,使电流表示数为,读出相应的电压表示数U,断开开关S;
(e)改变小夹子3的位置,重复步骤(c)、(d),测量多组L和U,作出图像如图丙所示,得到直线的斜率绝对值为k。
回答下列问题:
(1)某次测得导线的直径如图乙所示,为________ mm;
(2)L是小夹子3到________(填“1”或“2”)接线柱之间的距离;
(3)电阻率的表达式________(用k、d、等表示)。
11. 如图所示,光滑的水平桌面上静止放置一个质量为的小球A,一轻质细绳上端固定于铁架台(图中未画出)上的O点,下端静止悬挂着一个质量为小球B,B球与桌面刚好接触。给A球一个水平向右的初速度,A球与B球发生正碰,测得碰后A球的速度大小为(与初速度方向相同),观察到B球在竖直平面内运动,最高恰好到达与O等高处。重力加速度大小为,并忽略空气阻力。求:
(1)刚碰完瞬间B球的速度大小;
(2)轻细绳的长度L大小
(3)刚碰完瞬间轻细绳受到B球的拉力F大小
12. 如图所示,半径的圆形区域Ⅰ内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小,圆形区域正下方有宽的水平条形区域,内有水平向右的匀强电场,其上边界与区域Ⅰ相切,电场强度,在其下方是一水平条形匀强磁场区域Ⅱ,磁感应强度大小与方向与区域Ⅰ相同。从圆形边界上与圆心O等高的P点有一带正电的粒子以的速度正对圆心O射入区域Ⅰ,粒子的比荷为,粒子恰好从区域Ⅰ与电场边界的切点射入电场,粒子由区域Ⅱ的下边界射出时的位置与进入区域Ⅱ时的位置位于同一竖直线上。粒子重力不计,求:
(1)粒子在区域Ⅰ运动的速度大小;
(2)粒子从电场下边界射出的速度的大小,以及速度方向与水平方向的夹角;
(3)粒子在区域Ⅱ中的运动时间。
13. 如图所示为某精密仪器中由轻质弹簧、圆形闭合线圈和圆柱形磁铁组成的减振装置。弹簧一端固定在板M上,另一端通过绝缘轻杆与线圈连接,磁铁固定在板N上,板M、N均固定且为非磁性材料。线圈的中心轴线与磁铁的中心轴线重合且为竖直方向。磁铁产生水平辐向磁场。初始时刻,线圈处于静止状态(记作初始位置),受外界微小扰动,线圈在磁场中沿竖直方向振动(弹簧始终处于伸长状态,线圈始终完全处于磁场中)。已知弹簧的劲度系数为k,线圈的质量为m,半径为r、匝数为n、电阻为R,线圈所在处磁感应强度大小均为B。在振动过程中,线圈所受安培力大小可表示为,其中c为常数,不计空气阻力,重力加速度为g,当弹簧形变量为时,其弹性势能为。
(1)求线圈静止时弹簧的伸长量;
(2)用物理量n、B、r、R表示常数c;
(3)某时刻线圈恰位于到初始位置距离为A1的最低点,向上运动到最高点过程中(仅经过一次初始位置),线圈中产生的焦耳热为Q,弹簧弹力冲量大小为I,求此次线圈从最低点运动到最高点的时间。
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