精品解析：河南驻马店市新蔡县第一高级中学2025-2026学年高二下学期7月阶段检测物理试题

新蔡一高2025-2026学年下学期7月月考 高二物理试题 一、单选题（单选每题4分多选每题6分共计46分） 1. 如图所示，内径均匀的倾斜玻璃管下端开口，上部用水银柱封闭一定长度的理想气体。现将玻璃管顺时针缓慢转动至竖直，环境温度恒定，则管内气体（　　） A. 体积减小 B. 单个分子撞击管壁的平均作用力减小 C. 单位时间单位面积撞击管壁的分子个数减少 D. 放出热量 2. 光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30°角时，折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率为( ) A. B. C. D. 3. 如图表示一定质量的理想气体从状态1出发经过状态2和3，最终又回到状态1，其中从状态3到状态1图线为双曲线的一部分。那么，在下列p-T图像中，反映了上述循环过程的是（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，等腰直角三角形所在平面有与该平面平行的匀强电场，，D为边的中点，、、三点的电势分别为、、，则匀强电场的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 5. 人们对电磁炮的研究不断深入。某高中科研兴趣小组利用学过的知识制造了一台电磁炮，其原理示意图如图甲所示，高压直流电源电动势为E，大电容器的电容为C。线圈套在中空的塑料管上，管内光滑，将直径略小于管的内径的金属小球静置于管口附近。首先将开关S接1，使电容器完全充电，然后立即将S转接2，此后电容器放电，通过线圈的电流随时间的变化如图乙所示，金属小球在的时间内被加速发射出去，时刻刚好运动到管口。下列关于该电磁炮的说法正确的是（ ） A. 小球在塑料管中做匀变速直线运动 B. 在的时间内，小球中产生的涡流从左向右看是顺时针方向的 C. 在时刻，小球受到的线圈磁场对它的作用力为零 D. 在的时间内，电容器储存的电能全部转化为小球的动能 6. 下列说法正确的是（　　） A. 衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的 B. 铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要经过8次衰变和6次衰变 C. 的半衰期是5天，100克经过10天后还剩下50克 D. 密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的 7. A、B两球沿同一条直线运动，如图所示的图象记录了它们碰撞前后的运动情况，其中a、b分别为A、B碰撞前的图象，c为碰撞后它们的图象．若A球质量为1kg，则B球质量及碰后它们的速度为（　　） A. 2kg、4m/s B. kg、－1m/s C. 2kg、－4m/s D. kg、1m/s 二、多选题 8. 图甲为一超声波悬浮仪，其上方圆柱体内通过图乙中的振荡电路产生高频电信号，经转换成同频率的高频声信号后发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波反射回去。两列超声波叠加后，会出现振幅几乎为零的点—节点，在节点两侧声波压力的作用下，小水珠能在节点附近保持悬浮状态。该情境可等效简化为图丙所示情形，图丙为某时刻两列超声波的波形图，、分别为两波源所在的位置，已知超声波传播的速度为340m/s。则下列说法正确的是（　　） A. 悬浮仪发出的超声波频率为34000Hz B. 图丙所示时刻M、N两质点的振动方向相同 C. 两列波叠加稳定后，波源P、Q之间的小水珠共有3个悬浮点 D. 若增大平行板电容器C极板间距离，可以增加悬浮仪中的节点个数 9. 如图所示，一种测量磁感应强度的磁场秤装置竖直放置，边长为L的正方形区域内有垂直于竖直平面的匀强磁场，规定向里为磁场正方向。质量为m的细金属棒通过绝缘挂钩与竖直悬挂的弹簧相连，弹簧的劲度系数为k。金属棒的右端有轻质指针，指针正对位置是竖直放置的刻度尺。通过轻质导线可以给金属棒供电。调整悬挂位置使金属棒处于水平方向（不考虑轻细导线对金属棒的作用力），无磁场时金属棒处于静止状态且到磁场上下边界等距，此时指针位置计为零。已知重力加速度为g。则（　　） A. 当指针向上移动，说明磁场为正方向 B. 当电流表示数为I，指针向下移动，磁感应强度大小为 C. 当电流表示数为I，该装置的量程为 D. 增大电阻箱的阻值可以扩大该装置的量程 10. 一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态a。其p-V图像如图所示。ab、bc、ca皆为直线，ca平行于p轴，bc平行于V轴。关于理想气体经历的三个过程，下列说法正确的是（　　） A. b、c两个状态下的气体温度相等 B. a点气体温度与b点气体温度之比为 C. bc过程中，气体一定从外界吸热 D. ca过程中，气体压强增大，温度升高 E. ab过程中，气体分子的平均动能先变大后变小 三、实验题（每空2分共计16分） 11. 某同学用热敏电阻制作了一个简易自动报警器，热敏电阻的阻值R 随温度t变化的图像如图甲所示，简易自动报警器的电路图如图丙所示，请回答以下问题： （1）用多用电表欧姆挡测继电器线圈 ed（图乙所示）的电阻时，将选择开关旋至“×100”位置，欧姆调零，测继电器线圈 ed电阻发现指针偏转角度过大，则应把选择开关旋至________（选填“×10”或“×1k”）进行测量，经正确操作，多用表示数如图丁所示，则所测继电器线圈 ed的阻值为__________Ω。 （2）为使温度在达到报警温度时，简易报警器响起，单刀双掷开关C应该接________（选填“a”或“b”）。 （3）流过继电器线圈 ed的电流时电路才会报警，若直流电源电动势为18 V（内阻不计），欲实现温度达到或超过60℃时报警器响起，则滑动变阻器规格应该选择 。 A. 0~200Ω B. 0~500Ω C. 0~1500Ω （4）若工作过程中希望温度达到80℃时才报警，则应该选择____________（选填“更大”或“更小”）量程范围的滑动变阻器。 12. 在探究气体压强与体积关系实验中，某兴趣小组设计如图实验装置。已知重力加速度为g，注射器气密性和导热良好且外界环境温度保持不变，不计一切摩擦。 （1）用刻度尺测得注射器刻度上到的长度为，注射器活塞的横截面积为______cm2； （2）取下沙桶，向右拉动活塞一段距离后，用橡胶套堵住注射孔，此时的气体压强为大气压；挂上沙桶，稳定后，测出此时的气体体积和沙桶的总质量，则气体压强的表达式______；（请选用、、S、表示） （3）在沙桶内适量添加沙子，重复多次步骤，以沙桶的总质量为纵轴，以为横轴，绘制图像，其图像如图乙所示，图中横轴截距为，纵轴截距为，可求得未悬挂沙桶时注射器内气体的体积______。 四、解答题 13. 如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U0，偏转电场可看成匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。忽略电子所受重力，电子射入偏转电场时初速度v0和从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy分别是多少。 14. 如图，一个质量为m=2kg的T型活塞在汽缸内封闭一定量的理想气体，活塞体积可忽略不计，距汽缸底部h1=10cm处连接一U形细管（管内气体的体积忽略不计），初始时，封闭气体温度为T1=360K，活塞距离汽缸底部为h2=15cm，两边水银柱存在高度差．已知大气压强为p0=1×105Pa，汽缸横截面积为S=1×10-3m2，活塞竖直部分长为L=12cm，重力加速度为g取10m/s2，求： (1)通过制冷装置缓慢降低气体温度，当温度为多少时两边水银面恰好相平； (2)从开始至两水银面恰好相平的过程中，若气体对外界的放出的热量为6J，气体内能的变化量ΔU。 15. 如图，在真空中建立直角坐标系xOy，第一、二象限区域存在方向沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为E。在第三、四象限存在方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场。一带负电的粒子从y轴上y=3L的P点以某一速度沿x轴正方向射出，经x轴上的Q（图中未标出）点进入磁场，经过Q点时速度方向与x轴正方向的夹角为θ=60°，经过磁场偏转后恰好能回到P点。已知该点电荷质量为m，电荷量为q，不计重力。求 （1）Q点到原点O的距离。 （2）磁场的磁感应强度大小。 （3）粒子从P点出发经过多长时间又运动到P点。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 新蔡一高2025-2026学年下学期7月月考 高二物理试题 一、单选题（单选每题4分多选每题6分共计46分） 1. 如图所示，内径均匀的倾斜玻璃管下端开口，上部用水银柱封闭一定长度的理想气体。现将玻璃管顺时针缓慢转动至竖直，环境温度恒定，则管内气体（　　） A. 体积减小 B. 单个分子撞击管壁的平均作用力减小 C. 单位时间单位面积撞击管壁的分子个数减少 D. 放出热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．设玻璃管与水平方向的夹角为，对水银柱受力分析可知，管内气体压强满足 可得 现将玻璃管顺时针缓慢转动至竖直，可得变大，气体压强变小，根据等温变化可知气体体积变大，故A错误； B．温度是分子平均动能的标志，环境温度恒定，则气体温度不变，分子的平均动能不变，单个分子撞击管壁的平均作用力不变，故B错误； C．气体压强从微观角度看，取决于分子的平均动能和单位体积内的分子数（分子数密度），温度不变，分子平均动能不变；压强减小，单位体积内的分子数减少，因此单位时间单位面积撞击管壁的分子个数减少，故C正确； D．理想气体内能只与温度有关，温度不变，内能不变，即 气体体积增大，对外做功，即 可得，即气体吸收热量，故D错误。 故选C。 2. 光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30°角时，折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】如图， 入射光线与界面的夹角是30∘，所以入射角为i=90∘−30∘=60∘. 反射角等于入射角也为60∘，所以反射光线与界面的夹角为30∘. 因为折射光线与反射光线垂直，所以折射光线与界面的夹角为90∘−30∘=60∘， 因此折射角为r=90∘−60∘=30∘. 由n= ，可得n== 故选B 3. 如图表示一定质量的理想气体从状态1出发经过状态2和3，最终又回到状态1，其中从状态3到状态1图线为双曲线的一部分。那么，在下列p-T图像中，反映了上述循环过程的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由 可知，是等压升温过程，是等容降温过程，是等温升压过程，故C正确，ABD错误。 故选C。 4. 如图所示，等腰直角三角形所在平面有与该平面平行的匀强电场，，D为边的中点，、、三点的电势分别为、、，则匀强电场的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】点为的中点，根据几何关系可知、和、的电势差相等，则 解得 进一步分析可知，、连线为等势面（线），电场方向与垂直且斜向下，、间的电势差 根据几何关系可知 解得 故选C。 5. 人们对电磁炮的研究不断深入。某高中科研兴趣小组利用学过的知识制造了一台电磁炮，其原理示意图如图甲所示，高压直流电源电动势为E，大电容器的电容为C。线圈套在中空的塑料管上，管内光滑，将直径略小于管的内径的金属小球静置于管口附近。首先将开关S接1，使电容器完全充电，然后立即将S转接2，此后电容器放电，通过线圈的电流随时间的变化如图乙所示，金属小球在的时间内被加速发射出去，时刻刚好运动到管口。下列关于该电磁炮的说法正确的是（ ） A. 小球在塑料管中做匀变速直线运动 B. 在的时间内，小球中产生的涡流从左向右看是顺时针方向的 C. 在时刻，小球受到的线圈磁场对它的作用力为零 D. 在的时间内，电容器储存的电能全部转化为小球的动能 【答案】C 【解析】 【详解】A. 线圈中的磁场强弱程度与通过线圈的电流大小成正比，根据乙图可知，线圈中产生的磁感应强度（磁通量）变化步调与电流的变化步调一致，在时间内，线圈电流从0逐渐增大，但其变化率却逐渐减小至0，所以线圈中的磁通量变化率也逐渐减小至0，金属小球中感应电动势也逐渐减小至0，金属小球中的涡流也逐渐减小至0，可知时刻，金属小球受到线圈磁场对它的作用力为0，时刻，金属小球受到线圈磁场对它的作用力也为0，故时间内，金属小球受到线圈磁场对它的作用力应先增大后减小，即加速度应先增大后减小，A错误； B. 时间内，由安培定则知线圈电流在线圈内的磁场方向向右，线圈电流在增大，则产生的磁场在增大，通过金属小球磁通量在增大，根据楞次定律可知金属小球中产生涡流的磁场方向向左，由安培定则可知，金属小球中产生的涡流从左向右看是逆时针方向的，B错误； C. 时刻，线圈中电流的变化率为零，所以线圈中磁通量变化率为零，金属小球中感应电动势为零，金属小球中的涡流为零，所以小球受线圈作用力为零，C正确； D. 在的时间内，电容器减少的电场能转化为磁场能，磁场能有一部分转化为小球的动能，还留有一部分磁场能。所以减少的电场能大于小球增加的动能，D错误； 故选C。 6. 下列说法正确的是（　　） A. 衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的 B. 铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要经过8次衰变和6次衰变 C. 的半衰期是5天，100克经过10天后还剩下50克 D. 密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的 【答案】B 【解析】 【详解】A．衰变的实质是原子核内部的中子转化为一个质子和一个电子，电子从原子核内喷射出来，A错误； B．铀核（）衰变为铅核（）的过程中，每经一次衰变质子数少2，质量数少4；而每经一次衰变质子数增1，质量数不变；由质量数和核电荷数守恒知，α衰变次数 次 衰变次数 次 B正确； C．设原来Bi的质量为，衰变后剩余质量为m则有 即可知剩余Bi质量为25g，C错误； D．密立根油滴实验表明电子的电荷量是分离的，玻尔提出核外电子的轨道是分立的不连续的，D错误。 故选B。 7. A、B两球沿同一条直线运动，如图所示的图象记录了它们碰撞前后的运动情况，其中a、b分别为A、B碰撞前的图象，c为碰撞后它们的图象．若A球质量为1kg，则B球质量及碰后它们的速度为（　　） A. 2kg、4m/s B. kg、－1m/s C. 2kg、－4m/s D. kg、1m/s 【答案】B 【解析】 【详解】由图象可知碰撞前二者都做匀速直线运动 碰撞后二者连在一起做匀速直线运动 碰撞过程中动量守恒，即 解得 故选B。 二、多选题 8. 图甲为一超声波悬浮仪，其上方圆柱体内通过图乙中的振荡电路产生高频电信号，经转换成同频率的高频声信号后发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波反射回去。两列超声波叠加后，会出现振幅几乎为零的点—节点，在节点两侧声波压力的作用下，小水珠能在节点附近保持悬浮状态。该情境可等效简化为图丙所示情形，图丙为某时刻两列超声波的波形图，、分别为两波源所在的位置，已知超声波传播的速度为340m/s。则下列说法正确的是（　　） A. 悬浮仪发出的超声波频率为34000Hz B. 图丙所示时刻M、N两质点的振动方向相同 C. 两列波叠加稳定后，波源P、Q之间的小水珠共有3个悬浮点 D. 若增大平行板电容器C极板间距离，可以增加悬浮仪中的节点个数 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由图可知，超声波的波长为 则超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为 故A正确； B．由同侧法可知，该时刻M、N两质点的振动方向相同，均沿y轴正方向，故B正确； C．波源P、Q振动步调相反，当波程差为半波长的奇数倍时，该点是振动加强点，当波程差为波长的整数倍时，该点是振动减弱点，设波源P、Q之间某一点坐标为x, 悬浮点为振动减弱点，满足 （n为自然数） 解得 故两列波稳定叠加后，波源P、Q之间小水珠共有7个悬浮点，故C错误； D．若增大平行板电容器C极板间距离，根据 可知平行板电容器的电容减小，根据 可知LC振荡回路的振荡周期减小，超声波频率变大，波长变短，相同空间距离内节点个数变多，则可以增加悬浮仪中的节点个数，故D正确。 故选ABD。 9. 如图所示，一种测量磁感应强度的磁场秤装置竖直放置，边长为L的正方形区域内有垂直于竖直平面的匀强磁场，规定向里为磁场正方向。质量为m的细金属棒通过绝缘挂钩与竖直悬挂的弹簧相连，弹簧的劲度系数为k。金属棒的右端有轻质指针，指针正对位置是竖直放置的刻度尺。通过轻质导线可以给金属棒供电。调整悬挂位置使金属棒处于水平方向（不考虑轻细导线对金属棒的作用力），无磁场时金属棒处于静止状态且到磁场上下边界等距，此时指针位置计为零。已知重力加速度为g。则（　　） A. 当指针向上移动，说明磁场为正方向 B. 当电流表示数为I，指针向下移动，磁感应强度大小为 C. 当电流表示数为I，该装置的量程为 D. 增大电阻箱的阻值可以扩大该装置的量程 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．当指针向上移动，说明安培力向上，根据左手定则，磁场方向垂直纸面向里，A正确； B．指针向下移动，有 所以 B错误； C．当金属棒到达磁场边界时，为最大测量值，此时有 C正确； D．增大电阻箱的阻值，电流减小，量程增大，D正确； 故选ACD。 10. 一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态a。其p-V图像如图所示。ab、bc、ca皆为直线，ca平行于p轴，bc平行于V轴。关于理想气体经历的三个过程，下列说法正确的是（　　） A. b、c两个状态下的气体温度相等 B. a点气体温度与b点气体温度之比为 C. bc过程中，气体一定从外界吸热 D. ca过程中，气体压强增大，温度升高 E. ab过程中，气体分子的平均动能先变大后变小 【答案】BDE 【解析】 【详解】A．由图知b、c两个状态，气压相等，且 ， 根据盖-吕萨克定律 所以 故A错误； B．由图知a、b两个状态下 ，，， 根据理想气体状态方程 解得 故B正确； C．bc过程中，根据热力学第一定律 因体积变小，所以 压强不变，体积变小，根据盖-吕萨克定律，温度降低，所以内能变小，即 所以 体积减小气体一定放热，故C错误； D． ca过程中，体积不变，气体压强增大，根据查理定律，气体温度升高，故D正确； E．作出a、b两点的等温线，可知ab过程中温度先增大后减小，所以气体分子的平均动能先变大后变小，故E正确。 故选BDE。 三、实验题（每空2分共计16分） 11. 某同学用热敏电阻制作了一个简易自动报警器，热敏电阻的阻值R 随温度t变化的图像如图甲所示，简易自动报警器的电路图如图丙所示，请回答以下问题： （1）用多用电表欧姆挡测继电器线圈 ed（图乙所示）的电阻时，将选择开关旋至“×100”位置，欧姆调零，测继电器线圈 ed电阻发现指针偏转角度过大，则应把选择开关旋至________（选填“×10”或“×1k”）进行测量，经正确操作，多用表示数如图丁所示，则所测继电器线圈 ed的阻值为__________Ω。 （2）为使温度在达到报警温度时，简易报警器响起，单刀双掷开关C应该接________（选填“a”或“b”）。 （3）流过继电器线圈 ed的电流时电路才会报警，若直流电源电动势为18 V（内阻不计），欲实现温度达到或超过60℃时报警器响起，则滑动变阻器规格应该选择 。 A. 0~200Ω B. 0~500Ω C. 0~1500Ω （4）若工作过程中希望温度达到80℃时才报警，则应该选择____________（选填“更大”或“更小”）量程范围的滑动变阻器。 【答案】（1） ①. ×10 ②. 220 （2）a （3）C （4）更大 【解析】 【小问1详解】 [1][2]将选择开关旋至“×100”位置，欧姆调零，测继电器线圈 ed电阻发现指针偏转角度过大，可知所选倍率太大，，则应把选择开关旋至×10挡进行测量；，经正确操作，多用表示数如图丁所示，则所测继电器线圈 ed的阻值为 【小问2详解】 由于温度升高热敏电阻阻值减小，通过继电器的电流增大，其产生的磁场磁感应强度增大，把铁片向左吸引，所以要让报警器响起，则单刀双掷开关C应该接a。 【小问3详解】 流过继电器线圈的电流才会报警，若直流电源电动势为（内阻不计），欲实现温度达到或超过60℃时报警器响起，当温度达到60℃时，热敏电阻的阻值R为，则有 可得此时滑动变阻器接入电路阻值为 故选C。 【小问4详解】 若工作过程中希望温度达到80℃时才报警，由热敏电阻的阻值R 随温度t变化的图像可知，80℃时热敏电阻的阻值小于60℃时热敏电阻的阻值，根据 可知80℃时滑动变阻器接入电路阻值更大，则工作过程中希望温度达到80℃时才报警，应该选择更大量程范围的滑动变阻器。 12. 在探究气体压强与体积关系实验中，某兴趣小组设计如图实验装置。已知重力加速度为g，注射器气密性和导热良好且外界环境温度保持不变，不计一切摩擦。 （1）用刻度尺测得注射器刻度上到的长度为，注射器活塞的横截面积为______cm2； （2）取下沙桶，向右拉动活塞一段距离后，用橡胶套堵住注射孔，此时的气体压强为大气压；挂上沙桶，稳定后，测出此时的气体体积和沙桶的总质量，则气体压强的表达式______；（请选用、、S、表示） （3）在沙桶内适量添加沙子，重复多次步骤，以沙桶的总质量为纵轴，以为横轴，绘制图像，其图像如图乙所示，图中横轴截距为，纵轴截距为，可求得未悬挂沙桶时注射器内气体的体积______。 【答案】（1）10 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题可知，注射器活塞的横截面积 【小问2详解】 对活塞受力分析，根据平衡条件可得 解得 【小问3详解】 整个过程为等温变化，根据玻意耳定律可得 整理可得 结合图像可得， 联立解得 四、解答题 13. 如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U0，偏转电场可看成匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。忽略电子所受重力，电子射入偏转电场时初速度v0和从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy分别是多少。 【答案】， 【解析】 【详解】电子由静止开始穿过加速电场的过程中，根据动能定理，有 可解得电子射入偏转电场时的初速度 在偏转电场中，电子的运动时间 电子在偏转电场中运动时的加速度 电子从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离 14. 如图，一个质量为m=2kg的T型活塞在汽缸内封闭一定量的理想气体，活塞体积可忽略不计，距汽缸底部h1=10cm处连接一U形细管（管内气体的体积忽略不计），初始时，封闭气体温度为T1=360K，活塞距离汽缸底部为h2=15cm，两边水银柱存在高度差．已知大气压强为p0=1×105Pa，汽缸横截面积为S=1×10-3m2，活塞竖直部分长为L=12cm，重力加速度为g取10m/s2，求： (1)通过制冷装置缓慢降低气体温度，当温度为多少时两边水银面恰好相平； (2)从开始至两水银面恰好相平的过程中，若气体对外界的放出的热量为6J，气体内能的变化量ΔU。 【答案】(1)240K；(2) 【解析】 【分析】 【详解】(1)初态时，对活塞受力分析，可求气体压强为 体积为 要使两边水银面相平，汽缸内气体的压强为 此时活塞下端一定与汽缸底接触，则有 设此时温度为T2，由理想气体状态方程有 可得 (2)从开始至活塞竖直部分恰与汽缸底接触，气体压强不变，外界对气体做功 由热力学第一定律有 可得气体内能的变化量 15. 如图，在真空中建立直角坐标系xOy，第一、二象限区域存在方向沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为E。在第三、四象限存在方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场。一带负电的粒子从y轴上y=3L的P点以某一速度沿x轴正方向射出，经x轴上的Q（图中未标出）点进入磁场，经过Q点时速度方向与x轴正方向的夹角为θ=60°，经过磁场偏转后恰好能回到P点。已知该点电荷质量为m，电荷量为q，不计重力。求 （1）Q点到原点O的距离。 （2）磁场的磁感应强度大小。 （3）粒子从P点出发经过多长时间又运动到P点。 【答案】（1） （2） （3）（k=1，2，3，4...） 【解析】 【小问1详解】 粒子初速度v0，在电场中运动时间t1后进入磁场，进入磁场时沿y轴方向速度大小为vy，则有 粒子在电场中做类平抛运动，则有， 联立解得 【小问2详解】 粒子在电场中运动时加速度为a，， 解得 进入磁场时速度大小为v，根据运动的合成与分解可得 解得 在磁场中做圆周运动的半径为r，洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有 粒子恰好能回到P点则有 解得 联立即得 【小问3详解】 粒子在第一象限中运动时间t1，x方向做匀速直线运动故，轨迹如图 则 其中， 粒子在磁场中运动周期为T，则有 几何关系可知粒子在磁场中扫过的圆心角为240°，在磁场中运动时间t2，则粒子在磁场中运动时间为 故（k=1，2，3，4...） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $