精品解析:江西宜春市丰城市第九中学2025-2026学年高一(日新班)下学期6月阶段性检测物理试卷
2026-06-26
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江西省 |
| 地区(市) | 宜春市 |
| 地区(区县) | 丰城市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.22 MB |
| 发布时间 | 2026-06-26 |
| 更新时间 | 2026-06-26 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58513154.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
丰城九中2025-2026学年下学期高一日新6月物理阶段性检测
总分:100分 考试时间:75分钟
一、选择题(1-7单选,每题4分,8-10 多选,每题6分,共46分)
1. 关于受迫振动和多普勒效应,下列说法正确的是( )
A. 系统的固有频率与驱动力频率有关
B. 只要驱动力足够大,共振就能发生
C. 应用多普勒效应可以测量车辆的速度
D. 观察者与波源相互远离时,接收到的波的频率比波源的频率大
2. 如图,ABC为半圆柱体透明介质的横截面,AC为直径,B为ABC的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质,入射点为A点,折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射,下列说法正确的是( )
A. 入射角θ小于45°
B. 该介质折射率大于
C. 增大入射角,该单色光在BC上可能发生全反射
D. 减小入射角,该单色光在AB上可能发生全反射
3. 坐标原点处有一个质点从t=0时刻沿y轴正方向开始做简谐运动,该质点振动过程离坐标原点的最大距离为8cm,振动形成的简谐横波沿x轴正方向传播,时,波传播到处,波形如图所示,质点P位于x轴上处。下列说法错误的是( )
A. 处质点振动周期为1.2s
B. 波传播到处时,处质点运动的路程为24cm
C. 质点P第一次到达波谷时,处质点刚好到达波峰
D. 处质点的振动方程为
4. 在光滑水平面上放有一质量为的小车,一质量为的小球用长为的轻质细线悬挂于小车顶端。现从图中位置(细线伸直且水平)同时由静止释放小球和小车,设小球到达最低点时的速度为。从释放到小球达最低点过程中,细线对小球做的功为。从释放开始小车离开初位置的最大距离为,则下列说法正确的有( )
A. B. C. D.
5. 质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区,该微粒在静电力、洛伦兹力和重力的共同作用下,恰好沿直线运动到A,下列说法中正确的是(重力加速度为g)( )
A. 该微粒一定带负电荷 B. 微粒从O到A的运动可能是匀变速运动
C. 该磁场的磁感应强度大小为 D. 该电场的电场强度大小为
6. 如图所示,有一段截面积为S的弯曲水管被固定在水平地面上,转弯处偏离原方向θ角。若管内水流速度大小为v,水的密度为ρ,管内壁光滑,则水流对转弯处冲击力的大小为( )
A. B. C. D.
7. 两个比荷相等的带电粒子a、b,以不同的速率va、vb对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域,其运动轨迹如图所示不计粒子的重力,则下列说法正确的是( )
A. a粒子带正电,b粒子带负电
B. 粒子射入磁场中的速率va:vb = 1:2
C. 粒子在磁场中的运动时间ta:tb = 2:1
D. 若将磁感应强度变为原来的倍,其它条件不变,b粒子在磁场中运动的时间将变为原来的
8. 如图所示,一细金属导体棒在匀强磁场中沿纸面由静止开始向右运动,磁场方向垂直纸面向里。不考虑棒中自由电子的热运动。下列选项正确的是( )
A. 电子沿棒运动时不受洛伦兹力作用 B. 棒运动时,P端比Q端电势低
C. 棒加速运动时,棒中电场强度变大 D. 棒保持匀速运动时,电子最终相对棒静止
9. 如图,在平面内,两波源分别置于A、B两点。时,两波源从平衡位置起振,起振方向相同且垂直于平面。频率均为。两波源持续产生振幅相同的简谐横波,波分别沿方向传播,波速均为。下列说法正确的是( )
A. 两横波的波长均为 B. 时,C处质点加速度为0
C. 时,C处质点速度不为0 D. 时,C处质点速度为0
10. 如图,某爆炸能量测量装置由装载台和滑轨等构成,C是可以在滑轨上运动的标准测量件,其规格可以根据测量需求进行调整。滑轨安装在高度为h的水平面上。测量时,将弹药放入装载台圆筒内,两端用物块A和B封装,装载台与滑轨等高。引爆后,假设弹药释放的能量完全转化为A和B的动能。极短时间内B嵌入C中形成组合体D,D与滑轨间的动摩擦因数为。D在滑轨上运动距离后抛出,落地点距抛出点水平距离为,根据可计算出弹药释放的能量。某次测量中,A、B、C质量分别为、、,,整个过程发生在同一竖直平面内,不计空气阻力,重力加速度大小为g。则( )
A. D的初动能与爆炸后瞬间A的动能相等
B. D的初动能与其落地时的动能相等
C. 弹药释放的能量为
D. 弹药释放的能量为
二、实验题(共16分)
11. 某探究小组借助手机的计时器和测角度软件来测量当地的重力加速度,实验装置如图甲所示,测得双线摆两根细线的长均为L。请回答下列问题:
(1)让双线摆做小角度摆动,用手机的计时器测小球摆动的周期T:小球某次摆到最低点时开始计时,并计数为1,第二次摆到最低点时计数为2,当小球第n次摆到最低点时停止计时,若手机计时器测得的总时间为t,则双线摆摆动的周期______。
(2)多次改变细线的两个悬点A、B间的距离,用手机测角度软件测出细线与竖直方向的夹角,重复实验多次,得到多组、T,作图像,如图乙所示,若图像的斜率为k,则当地的重力加速度______(用、k、L表示)。
(3)若其他操作正确,只是每次在测周期时,均将小球摆动到最低点的次数多数了一次,则测得的重力加速度比真实值_______(选填“大”或“小”)。
12. 如图所示,虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小,并判定其方向。所用部分器材已在图中给出,其中D为位于纸面内的U形金属框,其底边水平,两侧边竖直且等长;E为直流电源;R为电阻箱;A为电流表;S为开关,此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线,实验电路图如图所示。
(1)完成下列主要实验步骤中的填空。
①按图接线。
②保持开关S断开,在托盘内加入适量细沙,使D处于平衡状态,然后用天平称出细沙质量m1。
③闭合开关S,调节R的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使D重新处于平衡状态;然后读出________________,并用天平称出________________。
④用米尺测量________________。
(2)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小,可以得出B = ______________。
(3)判定磁感应强度方向的方法是:若________,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里。
三、计算题(13题10分,14题12分,15题16分,共38分)
13. 如图甲所示,某市在大运河拐弯公园的人工湖底某位置水平安装了一半径为R的平面圆形灯,恰如水底的一轮明月。已知水底“明月”发出的橙色光在湖面上形成一个半径为d=10R的橙色圆,如图乙所示。水对橙色光的折射率为,光在真空中的传播速度为c。求:
(1)水底平面圆形灯所在位置的深度h;
(2)该灯发出的光从发出到直接射出水面的最长时间t。
14. 如图所示,在直角三角形为边界的区域内,存在磁感应强度为垂直纸面向里的有界匀强磁场,,,从点射入某种带负电的粒子(不计重力),粒子的比荷为,入射方向与边的夹角,粒子从点射出磁场,求:
(1)发射速度大小
(2)磁场中的运动时间;
(3)入射粒子为正电荷,粒子能从边射出,求入射粒子的速度范围。
15. 如图,水平虚线上方区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,下方区域有竖直向上的匀强电场。质量为m、带电量为q()的粒子从磁场中的a点以速度向右水平发射,当粒子进入电场时其速度沿右下方向并与水平虚线的夹角为,然后粒子又射出电场重新进入磁场并通过右侧b点,通过b点时其速度方向水平向右。a、b距水平虚线的距离均为h,两点之间的距离为。不计重力。
(1)求磁感应强度的大小;
(2)求电场强度的大小;
(3)若粒子从a点以竖直向下发射,长时间来看,粒子将向左或向右漂移,求漂移速度大小。(一个周期内粒子的位移与周期的比值为漂移速度)
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丰城九中2025-2026学年下学期高一日新6月物理阶段性检测
总分:100分 考试时间:75分钟
一、选择题(1-7单选,每题4分,8-10 多选,每题6分,共46分)
1. 关于受迫振动和多普勒效应,下列说法正确的是( )
A. 系统的固有频率与驱动力频率有关
B. 只要驱动力足够大,共振就能发生
C. 应用多普勒效应可以测量车辆的速度
D. 观察者与波源相互远离时,接收到的波的频率比波源的频率大
【答案】C
【解析】
【详解】A.系统的固有频率只与系统本身有关,与驱动力频率无关,A错误;
B.只有驱动力频率与系统固有频率相同时,共振才能发生,B错误;
CD.根据多普勒效应可知观察者与波源相互远离时,接收到的波的频率比波源的频率小,观察者与波源相互靠近时,接收到的波的频率比波源的频率大,所以应用多普勒效应可以测量车辆的速度,C正确,D错误。
故选C。
2. 如图,ABC为半圆柱体透明介质的横截面,AC为直径,B为ABC的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质,入射点为A点,折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射,下列说法正确的是( )
A. 入射角θ小于45°
B. 该介质折射率大于
C. 增大入射角,该单色光在BC上可能发生全反射
D. 减小入射角,该单色光在AB上可能发生全反射
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据题意,画出光路图,如图所示
由几何关系可知,折射角为45°,则由折射定律有
则有,
解得
故AB错误;
C.根据题意,由
可知
即
增大入射角,光路图如图所示
由几何关系可知,光在BC上的入射角小于45°,则该单色光在BC上不可能发生全反射,故C错误;
D.减小入射角,光路图如图所示
由几何关系可知,光在AB上的入射角大于45°,可能大于临界角,则该单色光在AB上可能发生全反射,故D正确。
故选D。
3. 坐标原点处有一个质点从t=0时刻沿y轴正方向开始做简谐运动,该质点振动过程离坐标原点的最大距离为8cm,振动形成的简谐横波沿x轴正方向传播,时,波传播到处,波形如图所示,质点P位于x轴上处。下列说法错误的是( )
A. 处质点振动周期为1.2s
B. 波传播到处时,处质点运动的路程为24cm
C. 质点P第一次到达波谷时,处质点刚好到达波峰
D. 处质点的振动方程为
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意,在t=0.1s时,波传播到x=1m处,所以波速
设波源O点振动方程为,已知 ,由图可知时,波源处质点的位移为 ,代入振动方程,可解得
A.x=0处质点振动周期,A正确;
B.波传播到x=6m处所需时间
在这段时间内,x=0处的质点振动了半个周期,其运动的路程为, B错误;
C.波长为
质点P位于x=6m处,因为,所以P点与波源的振动情况总是相反(反相)。当质点P第一次到达波谷时,x=0处的质点刚好到达波峰,C正确;
D.x=0处质点的振动方程为,D正确。
本题要求选择错误的说法,故选B。
4. 在光滑水平面上放有一质量为的小车,一质量为的小球用长为的轻质细线悬挂于小车顶端。现从图中位置(细线伸直且水平)同时由静止释放小球和小车,设小球到达最低点时的速度为。从释放到小球达最低点过程中,细线对小球做的功为。从释放开始小车离开初位置的最大距离为,则下列说法正确的有( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.从释放到到小球达最低点过程中,由水平方向动量守恒和能量守恒得
解得
故A错误,B错误;
C.对小球,由动能定理得
解得
故C正确;
D.从释放开始小车离开初位置的最大距离发生在小球摆至最高点时,此时小球与车的速度均为零,由能量守恒知小球回到原高度,由人船模型得
解得
故D错误。
故选C。
5. 质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区,该微粒在静电力、洛伦兹力和重力的共同作用下,恰好沿直线运动到A,下列说法中正确的是(重力加速度为g)( )
A. 该微粒一定带负电荷 B. 微粒从O到A的运动可能是匀变速运动
C. 该磁场的磁感应强度大小为 D. 该电场的电场强度大小为
【答案】A
【解析】
【详解】AB.若微粒带正电荷,它受竖直向下的重力、水平向左的静电力和垂直斜向右下方的洛伦兹力,知微粒不能做直线运动,据此可知微粒应带负电荷,它受竖直向下的重力、水平向右的静电力和垂直斜向左上方的洛伦兹力,又知微粒恰好沿着直线运动到A,可知微粒应该做匀速直线运动,故A正确,B错误;
CD.由平衡条件得,
得磁场的磁感应强度大小
电场的电场强度大小,故CD错误。
故选A。
6. 如图所示,有一段截面积为S的弯曲水管被固定在水平地面上,转弯处偏离原方向θ角。若管内水流速度大小为v,水的密度为ρ,管内壁光滑,则水流对转弯处冲击力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】弯水管出口、入口处时间内水的质量
动量变化如图所示
则
故弯管对水的作用力大小为
根据牛顿第三定律,水流对弯管的作用力大小也为。
故选B。
7. 两个比荷相等的带电粒子a、b,以不同的速率va、vb对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域,其运动轨迹如图所示不计粒子的重力,则下列说法正确的是( )
A. a粒子带正电,b粒子带负电
B. 粒子射入磁场中的速率va:vb = 1:2
C. 粒子在磁场中的运动时间ta:tb = 2:1
D. 若将磁感应强度变为原来的倍,其它条件不变,b粒子在磁场中运动的时间将变为原来的
【答案】C
【解析】
【详解】A.粒子向右运动,根据左手定则,b向上偏转,应当带正电,a向下偏转,应当带负电,A错误;
B.画出a、b粒子的运动轨迹,如下图所示
设粒子的半径分别为ra、rb,则根据洛伦兹力提供向心力有
qvB = m
解得
v1= ,v2=
设大圆半径为R,做如图蓝色辅助线,根据几何关系有
tan30° = ,tan30° =
整理得
B错误;
C.设粒子的半径分别为ra、rb,则根据洛伦兹力提供向心力有
qvB = mr
解得
T =
画出a、b粒子的运动轨迹,如下图所示
由上图可知
θb = 60°,θa = 120°
则
ta = = T,tb = = T
整理有ta:tb = 2:1,C正确;
D.将磁感应强度变为原来的倍,其它条件不变,设此时该粒子的运动半径为r、周期为T′、运动时间为t,则根据洛伦兹力提供向心力有
qvB = m
解得
r =
可计算出
r =
根据选项B有
tan30° = ,tanθ = = tan30° = 1,θ = 45°
根据选项C运动的时间分别为
tb = = T,t = = T′,T′ =
则可计算出
=
b粒子在磁场中运动的时间将变为原来的,D错误。
故选C。
8. 如图所示,一细金属导体棒在匀强磁场中沿纸面由静止开始向右运动,磁场方向垂直纸面向里。不考虑棒中自由电子的热运动。下列选项正确的是( )
A. 电子沿棒运动时不受洛伦兹力作用 B. 棒运动时,P端比Q端电势低
C. 棒加速运动时,棒中电场强度变大 D. 棒保持匀速运动时,电子最终相对棒静止
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由左手定则可知,电子沿棒运动时受到竖直方向的洛伦兹力作用,A错误;
B.根据右手定则可知,棒向右运动时,P端比Q端电势高,B错误;
C.PQ两端电势差U=BLv,可知棒中电场强度,则棒加速运动时,棒中电场强度变大,C正确;
D.棒保持匀速运动时,PQ两端电势差保持恒定,电子将集聚在导体棒下端,最终相对棒静止,D正确。
故选CD。
9. 如图,在平面内,两波源分别置于A、B两点。时,两波源从平衡位置起振,起振方向相同且垂直于平面。频率均为。两波源持续产生振幅相同的简谐横波,波分别沿方向传播,波速均为。下列说法正确的是( )
A. 两横波的波长均为 B. 时,C处质点加速度为0
C. 时,C处质点速度不为0 D. 时,C处质点速度为0
【答案】AD
【解析】
【详解】A.两横波的波长均为
故A正确;
BC.两列波传到C处所需时间分别为,,
故时,A处波已传到C处且振动了,故C处质点处于正向或负向最大位移处,加速度最大,速度为零,故BC错误;
D.分析可知时两列波都已传播到C处,C处质点到两波源的距离差为
故C处为振动减弱点,由于两列波振幅相同,故C处位移始终为零,速度为零,故D正确。
故选AD。
10. 如图,某爆炸能量测量装置由装载台和滑轨等构成,C是可以在滑轨上运动的标准测量件,其规格可以根据测量需求进行调整。滑轨安装在高度为h的水平面上。测量时,将弹药放入装载台圆筒内,两端用物块A和B封装,装载台与滑轨等高。引爆后,假设弹药释放的能量完全转化为A和B的动能。极短时间内B嵌入C中形成组合体D,D与滑轨间的动摩擦因数为。D在滑轨上运动距离后抛出,落地点距抛出点水平距离为,根据可计算出弹药释放的能量。某次测量中,A、B、C质量分别为、、,,整个过程发生在同一竖直平面内,不计空气阻力,重力加速度大小为g。则( )
A. D的初动能与爆炸后瞬间A的动能相等
B. D的初动能与其落地时的动能相等
C. 弹药释放的能量为
D. 弹药释放的能量为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.爆炸后,AB组成的系统动量守恒,即3mv1=mv2
B与C碰撞过程动量守恒mv2=6mv
联立解得v=0.5v1。
爆炸后瞬间A的动能
D的初动能
两者不相等,故A错误;
B.D水平滑动过程中摩擦力做功为
做平抛运动过程中重力做的功为
故D从开始运动到落地瞬间合外力做功为0,根据动能定理可知D的初动能与其落地时的动能相等,故B正确;
CD.D物块平抛过程有,
联立可得
D水平滑动过程中根据动能定理有
化简得
弹药释放的能量完全转化为A和B的动能,则爆炸过程的能量为
故C错误,D正确。
故选BD。
二、实验题(共16分)
11. 某探究小组借助手机的计时器和测角度软件来测量当地的重力加速度,实验装置如图甲所示,测得双线摆两根细线的长均为L。请回答下列问题:
(1)让双线摆做小角度摆动,用手机的计时器测小球摆动的周期T:小球某次摆到最低点时开始计时,并计数为1,第二次摆到最低点时计数为2,当小球第n次摆到最低点时停止计时,若手机计时器测得的总时间为t,则双线摆摆动的周期______。
(2)多次改变细线的两个悬点A、B间的距离,用手机测角度软件测出细线与竖直方向的夹角,重复实验多次,得到多组、T,作图像,如图乙所示,若图像的斜率为k,则当地的重力加速度______(用、k、L表示)。
(3)若其他操作正确,只是每次在测周期时,均将小球摆动到最低点的次数多数了一次,则测得的重力加速度比真实值_______(选填“大”或“小”)。
【答案】(1)
(2)
(3)大
【解析】
【小问1详解】
双线摆在时间内,共经历个周期摆动,则双线摆的周期
【小问2详解】
设小球的半径为r,则双线摆等效摆长
根据单摆周期公式
得到
结合图像可知
得到
【小问3详解】
如果在测周期时,将小球摆动最低点的次数多数了一次,则测得的周期偏小,根据单摆周期公式
测得的重力加速度比真实值大。
12. 如图所示,虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小,并判定其方向。所用部分器材已在图中给出,其中D为位于纸面内的U形金属框,其底边水平,两侧边竖直且等长;E为直流电源;R为电阻箱;A为电流表;S为开关,此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线,实验电路图如图所示。
(1)完成下列主要实验步骤中的填空。
①按图接线。
②保持开关S断开,在托盘内加入适量细沙,使D处于平衡状态,然后用天平称出细沙质量m1。
③闭合开关S,调节R的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使D重新处于平衡状态;然后读出________________,并用天平称出________________。
④用米尺测量________________。
(2)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小,可以得出B = ______________。
(3)判定磁感应强度方向的方法是:若________,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里。
【答案】 ①. 电流表的示数I ②. 此时细沙的质量m2 ③. D的底边长度l ④. ⑤. m2 > m1
【解析】
【详解】(1)③[1]闭合开关后,D受重力G1= m1g、细线拉力T和安培力作用,处于平衡状态。读出电流表的示数I。
[2]并用天平称出此时细沙的质量m2。
[3]用米尺测出D的底边长度l,可列式求磁感应强度B的大小。
(2)[4]根据平衡条件,有
│m2 - m1│g = IlB
解得
B =
(3)[5]若m2 > m1,则D受到的向上的拉力大于重力,所以安培力的方向向下,根据左手定则可知磁感应强度方向垂直纸面向外;若m2 < m1,则D受到的向上的拉力小于重力,所以安培力的方向向上,根据左手定则可知磁感应强度方向垂直纸面向里。
三、计算题(13题10分,14题12分,15题16分,共38分)
13. 如图甲所示,某市在大运河拐弯公园的人工湖底某位置水平安装了一半径为R的平面圆形灯,恰如水底的一轮明月。已知水底“明月”发出的橙色光在湖面上形成一个半径为d=10R的橙色圆,如图乙所示。水对橙色光的折射率为,光在真空中的传播速度为c。求:
(1)水底平面圆形灯所在位置的深度h;
(2)该灯发出的光从发出到直接射出水面的最长时间t。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
圆形灯边缘的橙色光在水面恰好发生全反射,则有
则
根据几何关系有
解得
【小问2详解】
圆形灯边缘发出的橙色光从发出到射出水面的最长距离为s,根据几何关系有
橙色光在水中的传播速度
则橙色光从发出到射出水面的最长时间
解得
14. 如图所示,在直角三角形为边界的区域内,存在磁感应强度为垂直纸面向里的有界匀强磁场,,,从点射入某种带负电的粒子(不计重力),粒子的比荷为,入射方向与边的夹角,粒子从点射出磁场,求:
(1)发射速度大小
(2)磁场中的运动时间;
(3)入射粒子为正电荷,粒子能从边射出,求入射粒子的速度范围。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子在磁场中轨迹如图
由几何关系可知,则粒子在磁场中运动的半径
洛伦兹力提供向心力,故
解得
联立解得发射速度大小
【小问2详解】
粒子在磁场中运动的周期
由几何关系可知粒子在磁场中转过的角度为
粒子在磁场中运动的时间
则粒子在磁场中的运动时间
【小问3详解】
速度最大时粒子的轨迹刚好与AC相切,设最大速度为,轨迹如下图
由几何关系可知粒子在磁场中运动的半径
洛伦兹力提供向心力,故
解得
则入射粒子的速度范围为
15. 如图,水平虚线上方区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,下方区域有竖直向上的匀强电场。质量为m、带电量为q()的粒子从磁场中的a点以速度向右水平发射,当粒子进入电场时其速度沿右下方向并与水平虚线的夹角为,然后粒子又射出电场重新进入磁场并通过右侧b点,通过b点时其速度方向水平向右。a、b距水平虚线的距离均为h,两点之间的距离为。不计重力。
(1)求磁感应强度的大小;
(2)求电场强度的大小;
(3)若粒子从a点以竖直向下发射,长时间来看,粒子将向左或向右漂移,求漂移速度大小。(一个周期内粒子的位移与周期的比值为漂移速度)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,画出粒子的运动轨迹,如图所示
由题意可知
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为,由几何关系有
解得
由牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
根据题意,由对称性可知,粒子射出电场时,速度大小仍为,方向与水平虚线的夹角为,由几何关系可得
则粒子在电场中的运动时间为
沿电场方向上,由牛顿第二定律有
由运动学公式有
联立解得
【小问3详解】
若粒子从a点以竖直向下发射,画出粒子的运动轨迹,如图所示
由于粒子在磁场中运动的速度大小仍为,粒子在磁场中运动的半径仍为,由几何关系可得,粒子进入电场时速度与虚线的夹角
结合小问2分析可知,粒子在电场中的运动时间为
间的距离为
由几何关系可得
则
粒子在磁场中的运动时间为
则有
综上所述可知,粒子每隔时间向右移动,则漂移速度大小
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