精品解析：天津市第四十七中学2025-2026学年高三第二学期考前学情自测物理试卷

天津市第四十七中学2025—2026第二学期高三年级 高考校级模拟物理试卷 第I卷（共两部分；满分40分） 一、单项选择题（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. 下列说法正确的是（ ） A. 图1用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏是亮的 B. 图2为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率大 C. 图3所示的雷达测速利用了波的干涉现象 D. 图4所示的照相机镜头上呈现的淡紫色是由光的衍射现象引起的 2. 如图所示，一个导热良好的圆柱形汽缸，开口向上竖直放置于水平面上，缸内储存文物，用活塞封闭一定质量的理想气体。现环境温度缓慢升高，活塞离汽缸底部的距离由变为，已知大气压恒定，活塞与汽缸壁密封良好且不计摩擦，忽略文物热胀冷缩的影响，则下列说法正确的是（ ） A. 气体压强增大 B. 单位时间撞击器壁单位面积的气体分子数不变 C. 气体吸收热量，内能增大 D. 外界对气体做正功 3. 我国太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在国际上首次成功实现空间太阳Hα波段光谱扫描成像。Hα和Hβ分别为氢原子由和能级向能级跃迁产生的谱线（如图），则（ ） A. Hα的波长比Hβ的长 B. 玻尔的氢原子能级理论同样可以解释其他原子光谱 C. 若用Hα对应的光照射某金属能够发生光电效应现象，则用Hβ对应的光照射该金属不会有光电子射出 D. 氢原子由第4能级跃迁到第2能级的过程中，核外电子动能减少 4. 2025年8月在距离地球最近的恒星系统中发现了一颗气态巨行星，该巨行星位于宜居带内，可能拥有卫星，这些卫星未来可能成为搜寻生命的目标。若该巨行星的半径为，某卫星在距该巨行星表面高度为的圆形轨道上运行，运行周期为，引力常量为。则（ ） A. 该巨行星的质量为 B. 该巨行星的密度为 C. 该巨行星表面的重力加速度为 D. 从该巨行星表面发射探测器，最小发射速度为 5. 生活中人们经常用滑轮提升重物，如图所示，两人站在地上通过跨过两个固定定滑轮的轻绳拉动物体，使之匀速上升，已知悬挂重物的两侧绳子a和b与竖直方向的夹角始终相等，则在重物上升的过程中（　　） A. 绳子a拉力逐渐变小 B. 人对地面的压力逐渐增大 C. 绳子a拉力对物体做功的瞬时功率保持不变 D. 两根绳子对物体的拉力冲量始终相等 二、多项选择题（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，选错或不答的得0分。） 6. 图甲所示的装置是斯特林发电机，其工作原理图可以简化为图乙。已知矩形导线框的匝数为，面积为，处在磁感应强度大小为的匀强磁场中，矩形导线框以角速度绕垂直磁场方向的轴匀速转动，线框与理想变压器原线圈相连。理想变压器原、副线圈的匝数比为，图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，为定值电阻，为滑动变阻器，交流电压表V1、V2均视为理想电表，不计线框的电阻。下列说法正确的是（ ） A. 线框从图示位置开始转动时，电流方向发生改变 B. 滑动变阻器的滑片向端滑动的过程中，的发热功率减小 C. 滑动变阻器的滑片向端滑动的过程中，电压表V2的示数始终为 D. 线框从图示位置开始转过的过程中，产生的平均电动势为 7. 如图甲所示，游乐场有一种水上蹦床设施，游客在蹦床上有规律的跳动，水面激起一圈圈水波。波源位于O点，水波在xOy水平面内传播（不考虑能量损失，水面为均匀介质），波面呈现为圆形。时刻，部分波面的分布情况如图乙所示，其中虚线、实线表示两相邻的波谷、波峰。A处质点的振动图像如图丙所示，z轴正方向表示竖直向上。下列说法中正确的是（ ） A. 水波的波速为1m/s B. 时，C处质点具有负向最大加速度 C. 时，D处质点位于波峰 D. 若游客加快跳动频率，则相邻波峰的间距将变大 8. 如图所示，关于以下四种装置，下列说法中正确的是（ ） A. 甲中交变电场的周期与带电粒子在磁场中运动的周期相同 B. 乙中同一条谱线上的粒子质量必定相等，因此装置叫做“质谱仪” C. 丙中霍尔元件的载流子为自由电子，N的电势低于M的电势 D. 丁中将一块玻璃板插入电容器两极板间，静电计指针张角不变 第Ⅱ卷（共60分） 三、实验题（每空2分，共12分） 9. 如图甲为双缝干涉实验装置示意图。光源发出的光经滤光片成为单色光，把单缝照亮。单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右边的空间发生干涉。遮光筒的一端装有毛玻璃屏，我们可以在这个屏上观察到干涉条纹。 （1）下列说法正确的是________。 A. 各元件的中心应位于遮光筒的轴线上，且保证单缝和双缝平行 B. 若仅将红色滤光片换为绿色滤光片，屏上条纹会变稀疏 C. 若将光源换成红色激光，不需要单缝也能获得清晰的干涉条纹 （2）某次实验中，该装置双缝间距d=0.20mm，双缝到光屏的距离l=700mm，在光屏上得到的干涉图样如图乙所示，将测量头的分划板中心刻线与A条纹中心对齐，此时手轮上的示数为________mm（如图丙所示），然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与B亮条纹中心对齐，记下此时图丁中手轮上的示数，则形成此干涉图样的单色光的波长为________m（最后一空保留2位有效数字）。 10. 某科技小组利用铜片、锌片和橙子制作了橙子电池，该电池的内阻约为。 （1）该科技小组，用多用电表直流电压2.5 V挡测量该电池的电动势，如图所示，该电池的电动势为________。 （2）为更精确地测量该电池的电动势和内阻，利用以下仪器，设计实验电路，进行实验。 A．电流表（量程1 mA，内阻为） B．电流表（量程，内阻为） C．滑动变阻器（阻值范围） D．定值电阻为 E．定值电阻为 I．该电路中，定值电阻应选择________（填“”或“”）； II．该小组以电流表的示数为纵坐标，以电流表的示数为横坐标，描绘了图像，如图所示；则该电源的电动势为________V； 四、解答题（请写出必要的文字说明和步骤。） 11. 某商家为了吸引顾客而设计了一个趣味游戏，其简化模型如图所示，轨道由一个水平直轨道和一半径为的竖直半圆光滑轨道组成，水平直轨道段光滑，段粗糙。在半圆轨道圆心左侧同一水平线上且距离点处固定一个小网兜，将原长小于段长度的轻弹簧水平置于段上，左端固定在竖直挡板上，物块1静置于处。游戏者将物块2向左压缩弹簧到某一位置释放，物块2与物块1发生弹性正碰（碰撞时间极短），物块1从半圆轨道最高点飞出并落入网兜内获一等奖，在之间的圆弧段脱离轨道获二等奖，能够进入半圆轨道（不含点）间获三等奖，其他情况则不能获奖。已知物块1的质量m1=0.2kg，物块2的质量m2=0.4kg，R=0.8m，，两物块与粗糙水平面间的动摩擦因数均为，重力加速度取10m/s2。两物块均可视为质点。求： （1）获得一等奖时，物块1在E点对轨道的压力大小； （2）游戏者将物块2压缩弹簧至弹性势能为1.8 J，则释放后他能否获奖？若获奖，请说明获得几等奖。 12. 如图甲，列车进站时利用电磁制动技术产生的电磁力来刹车。某种列车制动系统核心部分的模拟原理图如图乙所示，一闭合正方形刚性单匝均匀导线框放在水平面内，其质量为，阻值为，边长为；左、右两边界平行且宽度为的区域内有磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场。当线框运动到边与磁场左边界间的距离为时，线框具有水平向右的速度，当边离开磁场右边界时线框速度恰好为零。已知运动中边始终与磁场左边界平行，线框始终还受到与运动方向相反、大小恒为的阻力作用，求： （1）线框进入磁场的过程中通过边的电荷量； （2）线框边刚进入磁场时、间的电压； （3）线框通过磁场过程中在边上产生的焦耳热。 13. 为探测射线，威耳逊曾用置于匀强磁场或电场中的云室来显示它们的径迹。某研究小组设计了电场和磁场分布如图所示，在xOy平面（纸面）内，在区间内存在平行y轴的匀强电场，。在的区间内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，。一未知粒子从坐标原点与x正方向成角射入，在坐标为的P点以速度垂直磁场边界射入磁场，并从射出磁场。已知整个装置处于真空中，不计粒子重力，。求： （1）该未知粒子的比荷； （2）匀强电场电场强度E的大小及左边界的值； （3）若粒子进入磁场后受到了与速度大小成正比、方向相反的阻力，观察发现该粒子轨迹呈螺旋状并与磁场左边界相切于点（未画出）。求粒子由P点运动到Q点的时间以及坐标的值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市第四十七中学2025—2026第二学期高三年级 高考校级模拟物理试卷 第I卷（共两部分；满分40分） 一、单项选择题（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. 下列说法正确的是（ ） A. 图1用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏是亮的 B. 图2为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率大 C. 图3所示的雷达测速利用了波的干涉现象 D. 图4所示的照相机镜头上呈现的淡紫色是由光的衍射现象引起的 【答案】B 【解析】 【详解】A．自然光通过第一个偏振片后变为振动方向与第一块偏振片透振方向一致的线偏振光，由于两块偏振片透振方向互相垂直，线偏振光无法通过第二块偏振片，故光屏是暗的，A错误； B．光导纤维利用光的全反射原理传输信号，全反射要求光从光密介质射入光疏介质，因此内芯的折射率比外套的折射率大，B正确； C．雷达测速利用的是波的多普勒效应，通过反射波的频率变化计算车辆速度，并非干涉现象，C错误； D．照相机镜头上的淡紫色是由镜头表面增透膜的薄膜干涉现象引起的，并非衍射现象，D错误。 故选 B。 2. 如图所示，一个导热良好的圆柱形汽缸，开口向上竖直放置于水平面上，缸内储存文物，用活塞封闭一定质量的理想气体。现环境温度缓慢升高，活塞离汽缸底部的距离由变为，已知大气压恒定，活塞与汽缸壁密封良好且不计摩擦，忽略文物热胀冷缩的影响，则下列说法正确的是（ ） A. 气体压强增大 B. 单位时间撞击器壁单位面积的气体分子数不变 C. 气体吸收热量，内能增大 D. 外界对气体做正功 【答案】C 【解析】 【详解】A．对活塞受力分析，可知封闭气体的压强满足 其中为大气压，为活塞质量，为活塞横截面积，因此气体做等压变化，A错误； B．环境温度升高，气体分子平均动能增大，而气体压强不变，压强由分子平均动能和单位时间撞击器壁单位面积的分子数共同决定，因此单位时间撞击器壁单位面积的气体分子数减少，B错误； C．理想气体的内能仅由温度决定，环境温度缓慢升高，气体温度升高，内能增大（） 气体体积增大，气体对外界做功（） 根据热力学第一定律 ，可得 ，即气体吸收热量，C正确； D．气体体积膨胀，是气体对外界做正功，即外界对气体做负功，D错误。 故选 C。 3. 我国太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在国际上首次成功实现空间太阳Hα波段光谱扫描成像。Hα和Hβ分别为氢原子由和能级向能级跃迁产生的谱线（如图），则（ ） A. Hα的波长比Hβ的长 B. 玻尔的氢原子能级理论同样可以解释其他原子光谱 C. 若用Hα对应的光照射某金属能够发生光电效应现象，则用Hβ对应的光照射该金属不会有光电子射出 D. 氢原子由第4能级跃迁到第2能级的过程中，核外电子动能减少 【答案】A 【解析】 【详解】A．氢原子由高能级向低能级跃迁释放的光子能量等于这两个能级的能量差值，由图可知，Hα对应的光子能量小于Hβ对应的光子能量，根据可知，Hα的频率小于Hβ的频率，根据可知，Hα的波长大于Hβ的波长，故A正确； B．玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律，但对于稍微复杂一点的原子（如氦原子），玻尔理论就无法解释它的光谱现象，故B错误； C．由于Hα对应的光子能量小于Hβ对应的光子能量，则若用Hα对应的光照射某金属能够发生光电效应现象，则用Hβ对应的光照射该金属一定有光电子射出，故C错误； D．根据牛顿第二定律可得 电子的动能为 联立，可得 根据玻尔理论，氢原子由第4能级跃迁到第2能级的过程中电子运动的半径减小，电子的动能增加；氢原子由第4能级跃迁到第2能级的过程中释放能量，电子的能量减小，所以电势能减小，故D错误。 故选A。 4. 2025年8月在距离地球最近的恒星系统中发现了一颗气态巨行星，该巨行星位于宜居带内，可能拥有卫星，这些卫星未来可能成为搜寻生命的目标。若该巨行星的半径为，某卫星在距该巨行星表面高度为的圆形轨道上运行，运行周期为，引力常量为。则（ ） A. 该巨行星的质量为 B. 该巨行星的密度为 C. 该巨行星表面的重力加速度为 D. 从该巨行星表面发射探测器，最小发射速度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．卫星绕巨行星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，轨道半径 由 解得巨行星质量，故A错误； B．巨行星体积 密度 代入得，故B错误； C．巨行星表面万有引力等于重力，即 代入解得表面重力加速度，故C正确； D．巨行星表面最小发射速度为第一宇宙速度，满足 解得，故D错误。 故选C。 5. 生活中人们经常用滑轮提升重物，如图所示，两人站在地上通过跨过两个固定定滑轮的轻绳拉动物体，使之匀速上升，已知悬挂重物的两侧绳子a和b与竖直方向的夹角始终相等，则在重物上升的过程中（　　） A. 绳子a拉力逐渐变小 B. 人对地面的压力逐渐增大 C. 绳子a拉力对物体做功的瞬时功率保持不变 D. 两根绳子对物体的拉力冲量始终相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．设连接重物的绳与竖直方向的夹角为θ，对重物，根据平衡条件可得 在重物上升的过程中，θ增大，cosθ减小，则绳拉力F增大，故A错误； B．由于绳拉力不断增大，则绳拉力在竖直方向的分力不断增大，所以地面对人的支持力不断减小，根据牛顿第三定律可知，人对地面的压力逐渐减小，故B错误； C．绳子a拉力对物体做功的瞬时功率为 由此可知，拉力的功率保持不变，故C正确； D．由于绳子拉力大小相等，方向不同，所以两根绳子对物体的拉力冲量不相等，故D错误。 故选C。 二、多项选择题（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，选错或不答的得0分。） 6. 图甲所示的装置是斯特林发电机，其工作原理图可以简化为图乙。已知矩形导线框的匝数为，面积为，处在磁感应强度大小为的匀强磁场中，矩形导线框以角速度绕垂直磁场方向的轴匀速转动，线框与理想变压器原线圈相连。理想变压器原、副线圈的匝数比为，图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，为定值电阻，为滑动变阻器，交流电压表V1、V2均视为理想电表，不计线框的电阻。下列说法正确的是（ ） A. 线框从图示位置开始转动时，电流方向发生改变 B. 滑动变阻器的滑片向端滑动的过程中，的发热功率减小 C. 滑动变阻器的滑片向端滑动的过程中，电压表V2的示数始终为 D. 线框从图示位置开始转过的过程中，产生的平均电动势为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．交变电流的电流方向仅在经过中性面时发生改变，线框转动时处于线框平面与磁感线平行的峰值位置，电流方向不变，A错误； B．滑动变阻器滑片向端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，副线圈总负载电阻增大。由理想变压器电压规律可知副线圈输出电压恒定，故副线圈电流减小，的发热功率减小，B正确； C．电压表测量的是交变电压的有效值，副线圈电压有效值，C错误； D．由法拉第电磁感应定律，平均电动势 转过过程中磁通量变化量大小 所用时间 代入得，D正确。 故选BD。 7. 如图甲所示，游乐场有一种水上蹦床设施，游客在蹦床上有规律的跳动，水面激起一圈圈水波。波源位于O点，水波在xOy水平面内传播（不考虑能量损失，水面为均匀介质），波面呈现为圆形。时刻，部分波面的分布情况如图乙所示，其中虚线、实线表示两相邻的波谷、波峰。A处质点的振动图像如图丙所示，z轴正方向表示竖直向上。下列说法中正确的是（ ） A. 水波的波速为1m/s B. 时，C处质点具有负向最大加速度 C. 时，D处质点位于波峰 D. 若游客加快跳动频率，则相邻波峰的间距将变大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由乙图可知波长 由丙图可知周期 所以水波的波速为，故A正确； B．水波的波峰第一次传播到C点的时间 所以时，C处质点处于波峰位置，具有负向最大加速度，故B正确； C．水波的波峰第一次传播到D点的时间 时，D处质点不位于波峰，故C错误； D．若游客加快跳动频率，波速不变，由，可知波长变短，则相邻波峰的间距将变小，故D错误。 故选AB。 8. 如图所示，关于以下四种装置，下列说法中正确的是（ ） A. 甲中交变电场的周期与带电粒子在磁场中运动的周期相同 B. 乙中同一条谱线上的粒子质量必定相等，因此装置叫做“质谱仪” C. 丙中霍尔元件的载流子为自由电子，N的电势低于M的电势 D. 丁中将一块玻璃板插入电容器两极板间，静电计指针张角不变 【答案】AC 【解析】 【详解】A．回旋加速器中，不计粒子在电场中加速的时间，则交变电场的周期与带电粒子在磁场中运动的周期相同，故A正确； B．经过速度选择器，粒子的速度相同，根据洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有 解得打在屏上的位置 可知，同一条谱线上的粒子不一定质量相等，故B错误； C．若丙中霍尔元件的载流子为自由电子，由左手定则可知，负电荷打在板，N的电势低于M的电势，故C正确； D．丁中电容器极板上电荷量不变，插入电介质，电容器电容变大，由可知，极板间电压减小，则静电计指针张角变小，故D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷（共60分） 三、实验题（每空2分，共12分） 9. 如图甲为双缝干涉实验装置示意图。光源发出的光经滤光片成为单色光，把单缝照亮。单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右边的空间发生干涉。遮光筒的一端装有毛玻璃屏，我们可以在这个屏上观察到干涉条纹。 （1）下列说法正确的是________。 A. 各元件的中心应位于遮光筒的轴线上，且保证单缝和双缝平行 B. 若仅将红色滤光片换为绿色滤光片，屏上条纹会变稀疏 C. 若将光源换成红色激光，不需要单缝也能获得清晰的干涉条纹 （2）某次实验中，该装置双缝间距d=0.20mm，双缝到光屏的距离l=700mm，在光屏上得到的干涉图样如图乙所示，将测量头的分划板中心刻线与A条纹中心对齐，此时手轮上的示数为________mm（如图丙所示），然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与B亮条纹中心对齐，记下此时图丁中手轮上的示数，则形成此干涉图样的单色光的波长为________m（最后一空保留2位有效数字）。 【答案】（1）AC （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．为了获得清晰的干涉条纹，实验时各元件的中心应位于遮光筒的轴线上，且单缝和双缝需要保持平行，A正确； B．根据双缝干涉条纹间距公式 ，仅将红色滤光片换为绿色滤光片，光的波长减小，因此条纹间距减小，屏上条纹会变密集，B错误； C．激光属于相干性极好的光源，无需单缝获取线光源，直接照射双缝即可获得清晰的干涉条纹，C正确。 故选 AC。 【小问2详解】 [1]图丙中固定刻度读数为，可动刻度读数为，因此手轮示数为 [2]图丁中固定刻度读数为，可动刻度读数为，因此示数为 由图乙可知A、B间共有7个条纹间距 因此相邻条纹间距 根据 得 代入、，解得 10. 某科技小组利用铜片、锌片和橙子制作了橙子电池，该电池的内阻约为。 （1）该科技小组，用多用电表直流电压2.5 V挡测量该电池的电动势，如图所示，该电池的电动势为________。 （2）为更精确地测量该电池的电动势和内阻，利用以下仪器，设计实验电路，进行实验。 A．电流表（量程1 mA，内阻为） B．电流表（量程，内阻为） C．滑动变阻器（阻值范围） D．定值电阻为 E．定值电阻为 I．该电路中，定值电阻应选择________（填“”或“”）； II．该小组以电流表的示数为纵坐标，以电流表的示数为横坐标，描绘了图像，如图所示；则该电源的电动势为________V； 【答案】（1） （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 多用电表选用直流电压2.5V挡，该量程下表盘分度值为，由指针位置可知，该电池的电动势为V。 【小问2详解】 [1]允许通过电流表的最大电流为，所以，故选 [2]由图像可知，当时干路电流为0，电源内电压与电流表电压为0 路端电压等于电源电动势，即 代入、，解得 四、解答题（请写出必要的文字说明和步骤。） 11. 某商家为了吸引顾客而设计了一个趣味游戏，其简化模型如图所示，轨道由一个水平直轨道和一半径为的竖直半圆光滑轨道组成，水平直轨道段光滑，段粗糙。在半圆轨道圆心左侧同一水平线上且距离点处固定一个小网兜，将原长小于段长度的轻弹簧水平置于段上，左端固定在竖直挡板上，物块1静置于处。游戏者将物块2向左压缩弹簧到某一位置释放，物块2与物块1发生弹性正碰（碰撞时间极短），物块1从半圆轨道最高点飞出并落入网兜内获一等奖，在之间的圆弧段脱离轨道获二等奖，能够进入半圆轨道（不含点）间获三等奖，其他情况则不能获奖。已知物块1的质量m1=0.2kg，物块2的质量m2=0.4kg，R=0.8m，，两物块与粗糙水平面间的动摩擦因数均为，重力加速度取10m/s2。两物块均可视为质点。求： （1）获得一等奖时，物块1在E点对轨道的压力大小； （2）游戏者将物块2压缩弹簧至弹性势能为1.8 J，则释放后他能否获奖？若获奖，请说明获得几等奖。 【答案】（1） （2）未获奖 【解析】 【小问1详解】 获得一等奖时，物块1从E点飞出后做平抛运动，设飞出的速度为，则， 解得 在E点，根据牛顿第二定律可得 解得 由牛顿第三定律可得，物块1在E点对轨道的压力大小为2 N。 【小问2详解】 弹簧的弹性势能转化为动能，即 解得 物块1与物块2碰撞过程，根据动量守恒定律和机械能守恒定律可得， 解得 设物块1在圆轨道上升的高度为h，则 解得h=0即物块1未进入轨道CD间，未获奖。 12. 如图甲，列车进站时利用电磁制动技术产生的电磁力来刹车。某种列车制动系统核心部分的模拟原理图如图乙所示，一闭合正方形刚性单匝均匀导线框放在水平面内，其质量为，阻值为，边长为；左、右两边界平行且宽度为的区域内有磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场。当线框运动到边与磁场左边界间的距离为时，线框具有水平向右的速度，当边离开磁场右边界时线框速度恰好为零。已知运动中边始终与磁场左边界平行，线框始终还受到与运动方向相反、大小恒为的阻力作用，求： （1）线框进入磁场的过程中通过边的电荷量； （2）线框边刚进入磁场时、间的电压； （3）线框通过磁场过程中在边上产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 线框进入磁场的过程中，根据法拉第电磁感应定律则有 根据闭合电路欧姆定律有 通过导体得电荷量 【小问2详解】 设线框ab边刚进入磁场时的速度大小为，根据动能定理则有 解得 a，b间的电压 解得 【小问3详解】 对全过程，根据能量守恒定律有 解得 13. 为探测射线，威耳逊曾用置于匀强磁场或电场中的云室来显示它们的径迹。某研究小组设计了电场和磁场分布如图所示，在xOy平面（纸面）内，在区间内存在平行y轴的匀强电场，。在的区间内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，。一未知粒子从坐标原点与x正方向成角射入，在坐标为的P点以速度垂直磁场边界射入磁场，并从射出磁场。已知整个装置处于真空中，不计粒子重力，。求： （1）该未知粒子的比荷； （2）匀强电场电场强度E的大小及左边界的值； （3）若粒子进入磁场后受到了与速度大小成正比、方向相反的阻力，观察发现该粒子轨迹呈螺旋状并与磁场左边界相切于点（未画出）。求粒子由P点运动到Q点的时间以及坐标的值。 【答案】（1） （2）， （3）， 【解析】 【小问1详解】 粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力可得 又 联立解得粒子的比荷为 【小问2详解】 粒子的轨迹如图所示 粒子在电场中可逆向看成做类平抛运动，则有 联立解得匀强电场电场强度大小为 由图片中的几何关系可得 解得 【小问3详解】 若粒子进入磁场后受到了与速度大小成正比、方向相反的阻力，粒子在磁场中的运动轨迹如图所示 由，可得 即角速度为一定值，又可知粒子与磁场左边界相切时转过的弧度为，则有 粒子在方向上 所以 取一小段时间， 因为，所以阻力的x方向冲量为0 同理可得洛伦兹力的x方向冲量为 则有 结合 可得 故有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $