精品解析：天津市第五十五中学2024-2025学年高三上学期12月月考物理试题

五十五中学2025届高三（物理） 12月份学情调研 一、选择题 （1-5单选， 6-8多选） 1. 如图所示，绕过滑轮的轻绳一端固定在竖直墙上，站在地面上的人用手拉着绳的另一端，滑轮下吊着一个小球，处于静止状态，不计滑轮摩擦。保持B点高度不变，手与绳无相对滑动且球不碰地。在人缓慢向右移动一小段距离的过程中（　　） A. 绳上张力变大 B. 人对地面的压力变小 C. 滑轮受到绳的作用力变大 D. 地面对人的摩擦力变小 2. 某原子的部分能级图如图所示，大量处于某激发态的该原子向低能级跃迁时，发出三种波长的光如图所示，它们的波长分别为、、。下列说法正确的是（　　） A. 三种光在真空中传播速度间的关系是 B. 三种光的波长关系为 C. 若c光照射某种金属恰能发生光电效应，b光照射该金属也能发生光电效应 D. 用同一套装置做双缝干涉实验，a光相邻亮纹的间距最大 3. 真空中有一竖直向上的匀强电场，其场强大小为E，电场中的A、B两点固定着两个等量异号点电荷、， A、B两点的连线水平，O为其连线的中点， c、d是两点电荷连线垂直平分线上的两点，，a、b两点在两点电荷的连线上，且与c、d两点的连线恰好形成一个菱形，则下列说法中正确的是（　　） A. a、b两点的电势不同， a点的电势低于b点的电势 B. c、d两点的电场强度大小相同，方向不相同 C. 将质子从a点移到c点的过程中，电场力对质子做负功 D. 电子在O点时的电势能小于其在b点时的电势能 4. 如图所示，水平传送带两端点A、B间的距离为L，传送带开始时处于静止状态。把一个小物体放到右端的A点，某人用恒定的水平力F使小物体以速度匀速滑到左端的B点，拉力F所做的功为、功率为，这一过程物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为。随后使传送带以的速度匀速运动，此人仍然用相同的恒定的水平力F拉物体，使它以相对传送带为的速度匀速从A滑行到B，这一过程中，拉力F所做的功为、功率为，物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为。下列关系中正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，半径为R的光滑圆弧轨道ABC固定在竖直平面内，O是圆心，OC竖直，OA水平，B是最低点，A 点紧靠一足够长的平台MN，D点位于A点正上方，DA距离为有限值。现于D点无初速度释放一个大小可以忽略的小球，在A点进入圆弧轨道，从C点飞出后做平抛运动并落在平台MN上，P点是小球落在MN之前轨迹上紧邻MN的一点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 只要D点的高度合适，小球可以落在平台MN上任意一点 B. 小球从A运动到B的过程中，重力的功率一直增大 C. 如果DA距离为h，则小球经过B点时对轨道的压力大小为 D. 小球由D经A、B、C到P 的过程中，其在D点的机械能大于P点的机械能 6. 下列说法中正确的是（　　） A. 放射性元素发生一次衰变，原子序数增加1 B. 铀核裂变的一种核反应方程为 C. 原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量 D. 拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度。 7. 如图所示，电源电动势为E、内阻为r，平行金属板电容器中带电粒子P处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器的滑片移动时，电流表的示数减小，则下列说法正确的是（　　） A. R4滑片向b端移动，电压表示数减小 B. 电源总功率减小，电源效率增大 C. 电容器的带电量增大，粒子P将向上运动，且带负电 D. R1消耗的功率减小，R3消耗的功率增大 8. 在光滑水平桌面上有一个静止的木块，高速飞行的子弹水平穿过木块，若子弹穿过木块过程中受到的摩擦力大小不变，则（　　） A. 若木块固定，则子弹对木块的摩擦力的冲量为零 B. 若木块不固定，则子弹减小的动能大于木块增加的动能 C. 不论木块是否固定，两种情况下木块对子弹的摩擦力的冲量大小相等 D. 不论木块是否固定，两种情况下子弹与木块间因摩擦产生的热量相等 二、实验题 9. 物理实验小组用如图（a）所示的装置，探究加速度与力、质量的关系。现研究质量不变的情况下，加速度与力的关系。 （1）关于本实验，下列说法正确的是 。 A. 必须平衡摩擦力 B. 必须控制槽码质量不变 C. 必须控制小车质量不变 D. 必须保证槽码的质量远小于小车的质量 （2）某同学在实验中得到如图（b）所示的一条纸带（两计数点间还有四个计时点没有画出），已知打点频率为50Hz，根据纸带可求出小车的加速度大小为__________m/s2（结果保留三位有效数字）。 （3）按正确操作完成实验，以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a−F图像是一条过原点的直线，如图（c）所示，若直线斜率为k，则小车（包含定滑轮）的质量为________（用k表示）。 10. 图a为某同学测量一节干电池的电动势和内阻的电路图。 （1）虚线框内是用毫安表改装成电流表的电路。已知毫安表表头的内阻为10 Ω，满偏电流为100 mA，电阻R1＝2.5 Ω，由此可知，改装后电流表的量程为________ A。 （2）实验步骤如下，请完成相应的填空： ①将滑动变阻器R的滑片移到________端（选填“A”或“B”），闭合开关S； ②多次调节滑动变阻器的滑片，记下电压表的示数U和毫安表的示数I；某次测量时毫安表的示数如图b所示，其读数为________ mA； ③以U为纵坐标，I为横坐标，作U­I图线，如图c所示； ④根据图线求得电源的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω。（结果均保留到小数点后两位） 11. 读数 （1）读数___________ cm （2）读数___________ mm （3）读数___________（万用表欧姆挡“×100”倍率） 三、计算题 12. 如图所示，CDE为光滑的轨道，其中ED段是水平的，CD段是竖直平面内的半圆，与ED相切于D点，且半径R=0.5m。质量m=0.2kg的小球B静止在水平轨道上，另一质量M=0.2kg的小球A前端装有一轻质弹簧，以速度v0向左运动并与小球B发生相互作用。小球A、B均可视为质点，若小球B与弹簧分离后滑上半圆轨道，并恰好能过最高点C，弹簧始终在弹性限度内，取重力加速度g=10m/s2，求： （1）小球B与弹簧分离时的速度vB多大； （2）小球A的速度v0多大； （3）弹簧最大的弹性势能EP是多少？ 13. 如图所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在绝缘水平桌面上，间距 导轨所在空间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度 将两根质量均为 的导体棒 ab、cd 放在金属导轨上，导体棒的电阻均为 ，导体棒与导轨间的动摩擦因数为 用一根绝缘细线跨过导轨右侧的光滑定滑轮将一物块和导体棒 cd 相连，物块质量 细线伸直且与导轨平行。现在由静止释放物块，导体棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，导体棒所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取 求： （1）导体棒 ab刚要运动时 cd 的速度大小v； （2）若从物体静止释放到 ab即将开始运动这段时间内，重物下降的高度为 则此过程中整个回路中产生的总的焦耳热是多少？ 14. 边长为2L的正方形区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为 的有界匀强磁场。为正方形各边的中点，所在的边界处放置一荧光屏，沿方向距点为的g点处固定一足够长的挡板，挡板与的夹角 粒子打到挡板上会被吸收。正方形磁场区域外、连线及其下方空间存在竖直向下的匀强电场。一质量为、电荷量为的带正电粒子，沿直线从正方形上方的两平行金属板间穿过，金属板间有如图所示的场强大小为 的匀强电场和匀强磁场，粒子经点沿方向射入磁场。经B1磁场偏转后从点沿方向射出磁场，之后恰好未打在挡板上。图中实线是粒子的运动轨迹。 （1）求两金属板间磁感应强度 的大小； （2） 求dh连线下方空间电场强度 E的大小； （3） 将连线下方空间的电场换为方向垂直纸面向外的匀强磁场，其磁感应强度大小 当带电粒子打到荧光屏上时，荧光屏会发光，求荧光屏上可能发光区域的长度（结果可以保留根式）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 五十五中学2025届高三（物理） 12月份学情调研 一、选择题 （1-5单选， 6-8多选） 1. 如图所示，绕过滑轮的轻绳一端固定在竖直墙上，站在地面上的人用手拉着绳的另一端，滑轮下吊着一个小球，处于静止状态，不计滑轮摩擦。保持B点高度不变，手与绳无相对滑动且球不碰地。在人缓慢向右移动一小段距离的过程中（　　） A. 绳上张力变大 B. 人对地面的压力变小 C. 滑轮受到绳的作用力变大 D. 地面对人的摩擦力变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．设滑轮和小球的总质量为m，以滑轮和小球整体为研究对象，受力分析如下图所示 滑轮两边绳的张力T大小相等，人缓慢向右移动一小段距离的过程，两边绳之间的夹角θ变小，由平衡条件得 解得 可知θ变小，绳上的张力T变小，故A错误； B．设人的质量为M，由平衡条件得地面对人的支持力为 可知地面对人的支持力保持不变，由牛顿第三定律可得人对地面的压力保持不变，故B错误； C．对滑轮与小球整体分析可知，滑轮受到绳的作用力为 即滑轮受到绳的作用力不变，故C错误； D．对人分析可知地面对人的摩擦力大小等于绳对人拉力的水平分力，即 可知θ变小，地面对人的摩擦力变小，故D正确。 故选D。 2. 某原子的部分能级图如图所示，大量处于某激发态的该原子向低能级跃迁时，发出三种波长的光如图所示，它们的波长分别为、、。下列说法正确的是（　　） A. 三种光在真空中传播速度间的关系是 B. 三种光的波长关系为 C. 若c光照射某种金属恰能发生光电效应，b光照射该金属也能发生光电效应 D. 用同一套装置做双缝干涉实验，a光相邻亮纹的间距最大 【答案】B 【解析】 【详解】A．在真空中，三种光的传播速度相同，故A错误； B．根据玻尔理论可知 即，故B正确； C．b光的频率小于c光，则若c光照射某种金属能发生光电效应，b光照射该金属不一定发生光电效应，故C错误； D．a光的频率最大，则波长最小，根据可知，用同一套装置做双缝干涉实验，a光相邻亮纹的间距最小，b光相邻亮纹的间距最大，故D错误。 故选B。 3. 真空中有一竖直向上的匀强电场，其场强大小为E，电场中的A、B两点固定着两个等量异号点电荷、， A、B两点的连线水平，O为其连线的中点， c、d是两点电荷连线垂直平分线上的两点，，a、b两点在两点电荷的连线上，且与c、d两点的连线恰好形成一个菱形，则下列说法中正确的是（　　） A. a、b两点的电势不同， a点的电势低于b点的电势 B. c、d两点的电场强度大小相同，方向不相同 C. 将质子从a点移到c点的过程中，电场力对质子做负功 D. 电子在O点时的电势能小于其在b点时的电势能 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据等量异种电荷的电场特点，知A、B两处的点电荷产生的电场的方向向右，a点的电势高于b点的电势，匀强电场中，a、b两点的电势相同，则电场叠加后，a点的电势高于b点的电势，故A错误； B．等根据等量异种电荷的电场特点，知c、d两点的场强相同，匀强电场中，c、d两点的场强也相同，则电场叠加后，c、d两点的电场强度仍相同，故B错误； C．据场强的叠加原理可知，a到c的区域场强方向大体斜向上偏右，所以将质子从a点移到c点的过程中，电场力对质子做正功，故C错误； D．据场强的叠加可知，O到b区域场强方向大体斜向上偏右，当电子从左到右移动时，电场力做负功，电势能增大，所以在O点时的电势能小于其在 b点时的电势能，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，水平传送带两端点A、B间的距离为L，传送带开始时处于静止状态。把一个小物体放到右端的A点，某人用恒定的水平力F使小物体以速度匀速滑到左端的B点，拉力F所做的功为、功率为，这一过程物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为。随后使传送带以的速度匀速运动，此人仍然用相同的恒定的水平力F拉物体，使它以相对传送带为的速度匀速从A滑行到B，这一过程中，拉力F所做的功为、功率为，物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为。下列关系中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设AB的长度为L，拉力大小为F，滑动摩擦力大小为f。当传送带不运动时，拉力做功 物体从A运动到B的时间 因摩擦而产生的热量 当传送带运动时，拉力做功 物体从A运动到B的时间 因摩擦而产生的热量 拉力做功功率， 比较可知， 又， 得 故选B。 5. 如图所示，半径为R的光滑圆弧轨道ABC固定在竖直平面内，O是圆心，OC竖直，OA水平，B是最低点，A 点紧靠一足够长的平台MN，D点位于A点正上方，DA距离为有限值。现于D点无初速度释放一个大小可以忽略的小球，在A点进入圆弧轨道，从C点飞出后做平抛运动并落在平台MN上，P点是小球落在MN之前轨迹上紧邻MN的一点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 只要D点的高度合适，小球可以落在平台MN上任意一点 B. 小球从A运动到B的过程中，重力的功率一直增大 C. 如果DA距离为h，则小球经过B点时对轨道的压力大小为 D. 小球由D经A、B、C到P 的过程中，其在D点的机械能大于P点的机械能 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题图可知，小球恰好通过C点，则有 可知小球从C点飞出后做平抛运动并落在平台MN上，在竖直方向则有 在水平方向则有 联立解得 即小球落点至少离M点，A错误； B．小球从A运动到B的过程中，A点时速度向下，重力功率不是零；B点时速度水平向左，重力的功率是零，小球从A运动到B的过程中，重力的功率先增大后减小，故B错误； C．如果DA距离为h，小球从D到B过程，由动能定理可得 对小球在B点时分析可得 联立解得 由牛顿第三定律可得，小球经过B点时对轨道的压力为，故C正确； D．小球由D经A、B、C到P的过程中，只有重力做功，机械能守恒，则小球在D点的机械能等于P点的机械能，故D错误。 故选C。 6. 下列说法中正确的是（　　） A. 放射性元素发生一次衰变，原子序数增加1 B. 铀核裂变的一种核反应方程为 C. 原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量 D. 拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度。 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据电荷数守恒，质量数守恒可知，放射性元素发生一次β衰变，放出一个电子，新核的电荷数增加1，即原子序数增加1，故A正确； B．铀核需要中子撞击才能发生核裂变，故B错误； C．原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量，因为核子结合成原子核时要释放能量，存在质量亏损，故C正确； D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃反射光的强度，使照片清晰，故D错误。 故选AC。 7. 如图所示，电源电动势为E、内阻为r，平行金属板电容器中带电粒子P处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器的滑片移动时，电流表的示数减小，则下列说法正确的是（　　） A. R4滑片向b端移动，电压表示数减小 B. 电源总功率减小，电源效率增大 C. 电容器的带电量增大，粒子P将向上运动，且带负电 D. R1消耗的功率减小，R3消耗的功率增大 【答案】BCD 【解析】 【详解】AD．若滑片向b端移动，则接入电路阻值减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小；则通过的电流增大，两端电压增大，则并联部分的电压减小，通过的电流减小，则电流表示数增大，与题干电流表的示数减小结论矛盾；所以滑片一定向a端移动，且通过的电流减小，消耗的功率减小；并联部分的电压增大，通过的电流增大，消耗的功率增大；由于两端电压减小，所以电压表示数增大，故A错误，D正确； B．由以上分析可知，电路总电阻增大，电路总电流减小，电源的总功率为 可知电源总功率减小；电源的效率为 由于外电阻增大，所以电源效率增大，故B正确； C．电容器上极板带正电，带电粒子受到向上的电场力静止，所以带电粒子带负电，由于联部分的电压增大，则电容器电压增大，板间场强增大，粒子所受向上的电场力增大，所以粒子P将向上运动，故C正确。 故选BCD。 8. 在光滑水平桌面上有一个静止的木块，高速飞行的子弹水平穿过木块，若子弹穿过木块过程中受到的摩擦力大小不变，则（　　） A. 若木块固定，则子弹对木块的摩擦力的冲量为零 B. 若木块不固定，则子弹减小的动能大于木块增加的动能 C. 不论木块是否固定，两种情况下木块对子弹的摩擦力的冲量大小相等 D. 不论木块是否固定，两种情况下子弹与木块间因摩擦产生的热量相等 【答案】BD 【解析】 【详解】A．若木块固定，子弹在木块中运动的时间t不为零，摩擦力f不为零，则子弹对木块的摩擦力的冲量I＝ft不为零，A错误； B．若木块不固定，子弹减小的动能等于木块增加的动能与系统增加的内能之和，可知子弹减小的动能大于木块增加的动能，B正确； C．木块固定时子弹射出木块所用时间较短，木块不固定时子弹射出木块所用时间较长，摩擦力大小不变，则木块不固定时木块对子弹的摩擦力的冲量大小大于木块固定时木块对子弹的摩擦力的冲量大小，C错误； D．不论木块是否固定，摩擦产生的热量等于摩擦力与木块厚度的乘积，摩擦力与木块厚度都不变，因此两种情况下子弹与木块间因摩擦产生的热量相等，D正确。 故选BD。 二、实验题 9. 物理实验小组用如图（a）所示的装置，探究加速度与力、质量的关系。现研究质量不变的情况下，加速度与力的关系。 （1）关于本实验，下列说法正确的是 。 A. 必须平衡摩擦力 B. 必须控制槽码质量不变 C. 必须控制小车质量不变 D. 必须保证槽码的质量远小于小车的质量 （2）某同学在实验中得到如图（b）所示的一条纸带（两计数点间还有四个计时点没有画出），已知打点频率为50Hz，根据纸带可求出小车的加速度大小为__________m/s2（结果保留三位有效数字）。 （3）按正确操作完成实验，以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a−F图像是一条过原点的直线，如图（c）所示，若直线斜率为k，则小车（包含定滑轮）的质量为________（用k表示）。 【答案】（1）AC （2）2.00 （3） 【解析】 【小问1详解】 A．实验中必须平衡摩擦力，选项A正确； BC．研究质量不变的情况下，加速度与力的关系时，必须控制小车质量不变，选项B错误，C正确； D．因为有弹簧测力计测量小车受的拉力，则不需要保证槽码的质量远小于小车的质量，选项D错误。 故选AC。 【小问2详解】 小车的加速度大小为 【小问3详解】 由牛顿第二定律 即 由图像可知 解得 10. 图a为某同学测量一节干电池的电动势和内阻的电路图。 （1）虚线框内是用毫安表改装成电流表的电路。已知毫安表表头的内阻为10 Ω，满偏电流为100 mA，电阻R1＝2.5 Ω，由此可知，改装后电流表的量程为________ A。 （2）实验步骤如下，请完成相应的填空： ①将滑动变阻器R的滑片移到________端（选填“A”或“B”），闭合开关S； ②多次调节滑动变阻器的滑片，记下电压表的示数U和毫安表的示数I；某次测量时毫安表的示数如图b所示，其读数为________ mA； ③以U为纵坐标，I为横坐标，作U­I图线，如图c所示； ④根据图线求得电源的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω。（结果均保留到小数点后两位） 【答案】 ①. 0.5 ②. B ③. 68 ④. 1.48（1.47~1.49之间均可） ⑤. 0.45（0.43~0.48之间均可） 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]根据电流表改装原理，改装后的量程 代入数据得 (2)①[2]为保护电路，滑动变阻器为限流式接法时，闭合开关前，电阻应调至最大，故滑片应移到B端； ②[3]毫安表的最小刻度为2 mA，故读数为68 mA； ④[4] U­I图像纵轴的截距表示电源电动势，故由图c可知E＝1.48 V（1.47~1.49 V之间均可）； [5]由于横轴与纵轴的交点纵坐标不为0，故不能用纵轴截距与横轴截距之比求内阻。电流表的电阻 由 得 则 （0.43~0.48 Ω均可） 11. 读数 （1）读数___________ cm （2）读数___________ mm （3）读数___________（万用表欧姆挡“×100”倍率） 【答案】（1）1.090 （2）9.268##9.269##9.270 （3）1800 【解析】 【小问1详解】 根据游标卡尺读数规律可得 【小问2详解】 根据螺旋测微器规律可得 【小问3详解】 电阻大小为 三、计算题 12. 如图所示，CDE为光滑的轨道，其中ED段是水平的，CD段是竖直平面内的半圆，与ED相切于D点，且半径R=0.5m。质量m=0.2kg的小球B静止在水平轨道上，另一质量M=0.2kg的小球A前端装有一轻质弹簧，以速度v0向左运动并与小球B发生相互作用。小球A、B均可视为质点，若小球B与弹簧分离后滑上半圆轨道，并恰好能过最高点C，弹簧始终在弹性限度内，取重力加速度g=10m/s2，求： （1）小球B与弹簧分离时的速度vB多大； （2）小球A的速度v0多大； （3）弹簧最大的弹性势能EP是多少？ 【答案】（1）vB=5m/s；（2）v0=5m/s；（3）EP=1.25J 【解析】 【详解】（1）设小球B恰好过C点时速度为vC，则有 ① ② 联立①②解得：vB=5m/s （2）小球B与弹簧分离前后，小球A、B及弹簧系统：由动量守恒定律及能量守恒定律有 ③ ④ 联立③④解得：v0=5m/s （3）小球A、B及弹簧系统：当A、B两者速度相同时，弹簧有最大弹性势能Ep，设共同速度为v，由动量守恒定律及能量守恒定律有 ⑤ ⑥ 联立⑤⑥解得：EP=1.25J 13. 如图所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在绝缘水平桌面上，间距 导轨所在空间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度 将两根质量均为 的导体棒 ab、cd 放在金属导轨上，导体棒的电阻均为 ，导体棒与导轨间的动摩擦因数为 用一根绝缘细线跨过导轨右侧的光滑定滑轮将一物块和导体棒 cd 相连，物块质量 细线伸直且与导轨平行。现在由静止释放物块，导体棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，导体棒所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取 求： （1）导体棒 ab刚要运动时 cd 的速度大小v； （2）若从物体静止释放到 ab即将开始运动这段时间内，重物下降的高度为 则此过程中整个回路中产生的总的焦耳热是多少？ 【答案】（1）1m/s （2）0.75J 【解析】 【小问1详解】 由题意可知：当导体棒ab受到水平向右的安培力增大到最大静摩擦力时，导体棒ab即将运动。设此时导体棒cd的速度为v，由法拉第电磁感应定律可得 E=BLv 根据闭合电路的欧姆定律可得 根据安培力和摩擦力的计算公式可得 F安=BIL fm=μmg 根据共点力的平衡条件可得 F安=fm 由以上公式可解得 v=1m/s 【小问2详解】 当物块下降h=0.5m高度的过程中，对于由导体棒ab、cd以及物块M组成的系统，由能的转化和守恒定律可得： 代入数据可得 Q=0.85J 而摩擦力做功产生热量 Q′=μmgh=0.2×0.1×10×0.5J=0.1J 因此此过程中整个回路中产生的总的焦耳热是 Q″=Q-Q′=0.75J 14. 边长为2L的正方形区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为 的有界匀强磁场。为正方形各边的中点，所在的边界处放置一荧光屏，沿方向距点为的g点处固定一足够长的挡板，挡板与的夹角 粒子打到挡板上会被吸收。正方形磁场区域外、连线及其下方空间存在竖直向下的匀强电场。一质量为、电荷量为的带正电粒子，沿直线从正方形上方的两平行金属板间穿过，金属板间有如图所示的场强大小为 的匀强电场和匀强磁场，粒子经点沿方向射入磁场。经B1磁场偏转后从点沿方向射出磁场，之后恰好未打在挡板上。图中实线是粒子的运动轨迹。 （1）求两金属板间磁感应强度 的大小； （2） 求dh连线下方空间电场强度 E的大小； （3） 将连线下方空间的电场换为方向垂直纸面向外的匀强磁场，其磁感应强度大小 当带电粒子打到荧光屏上时，荧光屏会发光，求荧光屏上可能发光区域的长度（结果可以保留根式）。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由几何关系可知，粒子在正方形匀强磁场中运动的轨迹半径为 R=L 粒子在磁场中做圆周运动 解得 由 解得 （2）粒子在电场中做类平抛运动，粒子速度和挡板相切时 则 （3）粒子在匀强磁场B2内做圆周运动 解得 当k=1时，轨迹如图①所示，半径最小 r1=L 当k较小，轨迹如图②所示，轨迹与挡板相切时，半径最大 荧光屏上可能发光区域的长度 【点睛】 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $