精品解析：广东省深圳市罗湖区2023-2024学年高二上学期期末质量检测物理试卷

2023-2024学年度第一学期期末质量检测 高二物理 试卷 说明：本试卷分为Ⅰ、Ⅱ卷两部分，共6页，满分为100分。考试时间75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔将自己的姓名和考生号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型填涂在答题卡上。 2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；不能答在试题卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的签字笔或钢笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液，不按以上要求作答的答案无效。 4．考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将答题卡交回。 第Ⅰ卷（选择题共46分） 一、单项选择题：本题共7小题目，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 国际单位制中电荷量的单位符号是C，如果用国际单位制基本单位的符号来表示，正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 关于磁场、磁感应强度和磁感线的说法，正确的是（ ） A. 由可知，磁感应强度与通电导线的电流和长度的乘积成反比 B. 磁感应强度的方向就是磁场中通电导线所受磁场力的方向 C. 磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质 D. 磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线 3. 以下四幅图所示的实验中，下列说法正确的是（ ） A. 图（a）通电后小磁针将会发生偏转，说明了电流周围存在磁场 B. 图（b）电键闭合后电流计的指针将会发生偏转，说明了回路产生了感应电流 C. 图（c）闭合电键后金属棒会在导轨上运动，说明了回路产生了感应电流 D. 图（d）电键闭合后线框会转动，说明了回路产生了感应电流 4. 无人机已在航拍领域被广泛应用，它利用自身携带的小型电机升空进行航拍。如图所示为某品牌的无人机，已知其电池容量为 ，电机额定工作电压为 ，无人机悬停时电机总额定功率为 ，则下列说法正确的是（ ） A. 电池容量 中“mAh”是能量的单位 B. 无人机的电机总电阻是 C. 无人机正常工作时的电流是15A D. 无人机充满电后一次工作时间约为1h 5. 如图甲为水平放置的平行金属板，两板与直流电源始终相连。一带电的粒子在重力和电场力作用下以某一初速度沿图中直线从A运动到B。现将两金属板分别以各自的中点O、O′为圆心在竖直平面内旋转相同角度θ（角度不大），如图乙，再让该粒子仍以原来的方式射入，则（ ） A. 带电粒子沿图中直线从A匀速运动到B B. 带电粒子沿图中直线从A匀加速运动到B C. 带电粒子从A开始向上做匀变速曲线运动 D. 带电粒子从A开始向下做匀变速曲线运动 6. 如图甲是磁电式电流表的结构示意图，蹄形磁体和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图乙所示，边长为L的N匝正方形线圈中通以电I流，线圈中的某一条a导线电流方向垂直纸面向外，b导线电流方向垂直纸面向里，a、b两条导线所在处的磁感应强度大小均为B，则（　　） A. 该磁场是匀强磁场 B. 该线圈的磁通量为 C. a导线受到的安培力方向向下 D. b导线受到的安培力大小为 7. 菜顿瓶（Leydenjar）是一种储存电荷的装置。莱顿瓶结构很简单，玻璃瓶子外面贴有一层金属箔，内部装食盐水，瓶口插一金属探针，探针与内部的食盐水相连，如图所示。为了提高莱顿瓶储存电荷的本领，以下操作正确的是（　　） A. 往玻璃瓶中再加入一些食盐水 B. 从玻璃瓶中再取出一些食盐水 C. 把金属探针向上拔出一些 D. 把金属探针向下插入一些 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给岀的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可认为不变），R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表。若将照射R3的光的强度增强，则（ ） A. 电压表的示数变大 B. 小灯泡消耗的功率变小 C. 通过R2的电流变大 D. 电源内阻消耗的功率变大 9. 两个等量异种电荷固定于绝缘光滑水平面上，Ox、Oy为其连线中垂线，各点如图所示，c、d关于O点对称，Oa = Ob = Oc = Od，则下列说法正确的是（ ） A. 沿ox轴方向场强先增大后减小 B. a、b两点场强大小相同，方向相同 C. c、d两点场强相同，d点电势高于c点电势 D. 正电荷q从a→O→b移动，电势能不变 10. 某同学在深圳罗湖区用手机内部的磁传感器测量地磁场磁感应强度B0的大小 ，测得如图手机坐标系中x、y、z三个方向上的磁感应强度分别为Bx= 0，By= 29μT，Bz = -41μT，若将手机边框看作闭合线圈，则（ ） A. 测量时z轴保持竖直向上 B. B0 ≈ 50μT C. 绕x轴旋转手机时边框中磁通量不变 D. 绕z轴旋转手机时边框中磁通量不变 第Ⅱ卷（非选择题共54分） 三、实验题（本题包括2个小题，共16分） 11. 某同学用图甲所示的电路测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了如下器材和参考电路： 电压表（量程“3V”，内阻约“6kΩ”） 电流表（量程“3A”，内阻约“1Ω”） 电压表（量程“15V”，内阻约“6kΩ”） 滑动变阻器R1（最大阻值“3kΩ”） 电流表（量程“0.6A”，内阻约“0.1Ω”） 滑动变阻器R2（最大阻值“10Ω”） 开关，导线若干 （1）该同学电压表应该选___________（填写 或），滑动变阻器选___________（填写R1 或R2 ）。 （2）实验中测得的一个电流数据如图乙，其读数为___________A，把测得的数据在坐标纸上描点如图丙，处理数据有电动势“E”为___________，内阻“r”为___________（小数点后保留两位）。 12. 某实验小组测量一捆长度为铜芯线的电阻率，实验如下： (1)如图甲所示，用螺旋测微器测得铜芯的直径为______mm； (2)如图乙所示，取整捆铜芯线、2节干电池和相关器材，为了使电压表示数能从零开始连续调节，请补充连接好实物电路______； (3)正确连接实物电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，测得电流表示数为2.00A，此时电压表示数如图丙所示，则其示数为______V。计算得到铜芯线的电阻率为ρ测=______Ω•m（计算结果保留两位有效数字）； 图丙 (4)实验小组查阅教材得知：在时铜的电阻率为。显然，你认为造成这种偏差的可能原因是______。 A.电流表测得的电流大于通过铜芯线的电流 B.用螺旋测微器测得铜芯的直径偏小 C.实验时铜芯线的温度高于20oC D.铜芯线不纯，含有杂质 四﹑计算题（本题包括3个小题，共38分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能给分，有数值计算的题，必须明确写出数值和单位。） 13. 如图精准度高的电子秤水平放置，台面上有发泡绝缘胶架，其上放置一个静止的中性金属球。 （1）如果把金属球接地，用一个毛皮摩擦过的塑料球从上而下慢慢接近金属球，试描述并解释电子秤的示数变化。 （2）如果某位置保持塑料球静止，当两个球不带电时，电子秤的示数为40.00g，当带上同种电荷时，电子秤的示数为40.40g，把它们视为点电荷，在它们的距离减小一半时，电子秤的示数变为多少？ 14. 如图所示是质谱仪的工作原理示意图。质量为m带电量为q粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片。平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场。求： （1） 粒子在速度选择器中能沿直线运动的速度大小？ （2） 加速电场的电压U0是多少？ （3） 粒子在磁场中运动的轨迹半径为？ 15. 如图甲，电阻R=0.2Ω的直角梯形金属框abcde放在绝缘水平地面上，ab、bc、cd、de的长度均为L=0.4m；边长L=0.4m的正方形区域MNHK内存在垂直地面向下B=0.5T的匀强磁场。金属框沿地面以恒定速度v=1.0m/s向右穿过磁场，从cd边刚进入磁场(t=0)到a离开磁场的时间内，e、d、N、H始终在一条直线上。 (1)求cd边刚进入磁场时通过金属框的电流强度； (2)通过分析和计算，在图乙中画出通过金属框的电流强度随时间变化的i-t图象(设逆时针方向为正方向)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年度第一学期期末质量检测 高二物理 试卷 说明：本试卷分为Ⅰ、Ⅱ卷两部分，共6页，满分为100分。考试时间75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔将自己的姓名和考生号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型填涂在答题卡上。 2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；不能答在试题卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的签字笔或钢笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液，不按以上要求作答的答案无效。 4．考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将答题卡交回。 第Ⅰ卷（选择题共46分） 一、单项选择题：本题共7小题目，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 国际单位制中电荷量的单位符号是C，如果用国际单位制基本单位的符号来表示，正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据电荷量公式q=It可知，电流I的单位是A，时间t的单位是s，故用国际单位制的基本单位表示电量的单位为A∙s，故B正确，ACD错误。 故选B。 2. 关于磁场、磁感应强度和磁感线的说法，正确的是（ ） A. 由可知，磁感应强度与通电导线的电流和长度的乘积成反比 B. 磁感应强度的方向就是磁场中通电导线所受磁场力的方向 C. 磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质 D. 磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线 【答案】C 【解析】 【详解】A．公式是磁感应强度的比值定义式，磁感应强度由磁场本身的性质决定，与通电导线的受力、电流和长度的乘积均无关，故A错误； B．根据左手定则，通电导线所受磁场力的方向与磁感应强度方向垂直，二者方向并不相同，故B错误； C．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场都是客观存在的特殊物质，故C正确； D．磁感线是为了形象描述磁场假想的曲线，并非真实存在，细铁屑的排列只是模拟磁感线的分布，没有细铁屑的位置磁场依然存在，对应的磁感线模型也存在，故D错误。 故选C。 3. 以下四幅图所示的实验中，下列说法正确的是（ ） A. 图（a）通电后小磁针将会发生偏转，说明了电流周围存在磁场 B. 图（b）电键闭合后电流计的指针将会发生偏转，说明了回路产生了感应电流 C. 图（c）闭合电键后金属棒会在导轨上运动，说明了回路产生了感应电流 D. 图（d）电键闭合后线框会转动，说明了回路产生了感应电流 【答案】A 【解析】 【详解】A．图（a）通电后小磁针将会发生偏转，说明了电流周围存在磁场，A正确； B．图（b）电键闭合后，当导体棒做切割磁感线运动时，才会产生感应电流，电流计的指针才会发生偏转，B错误； C．图（c）闭合电键后金属棒会在导轨上运动，说明通电导体在磁场中受安培力作用，C错误； D．图（d）电键闭合后线框会转动，说明通电线圈在磁场中受安培力作用而发生转动，D错误。 故选A。 4. 无人机已在航拍领域被广泛应用，它利用自身携带的小型电机升空进行航拍。如图所示为某品牌的无人机，已知其电池容量为 ，电机额定工作电压为 ，无人机悬停时电机总额定功率为 ，则下列说法正确的是（ ） A. 电池容量 中“mAh”是能量的单位 B. 无人机的电机总电阻是 C. 无人机正常工作时的电流是15A D. 无人机充满电后一次工作时间约为1h 【答案】D 【解析】 【详解】A．电池容量 中“mAh”是电荷量的单位，A错误； B．无人机不是纯电阻，则电机总电阻，B错误； C．无人机正常工作时的电流是，C错误； D．无人机充满电后一次工作时间约为，D正确。 故选D。 5. 如图甲为水平放置的平行金属板，两板与直流电源始终相连。一带电的粒子在重力和电场力作用下以某一初速度沿图中直线从A运动到B。现将两金属板分别以各自的中点O、O′为圆心在竖直平面内旋转相同角度θ（角度不大），如图乙，再让该粒子仍以原来的方式射入，则（ ） A. 带电粒子沿图中直线从A匀速运动到B B. 带电粒子沿图中直线从A匀加速运动到B C. 带电粒子从A开始向上做匀变速曲线运动 D. 带电粒子从A开始向下做匀变速曲线运动 【答案】B 【解析】 【详解】刚开始时粒子做匀速直线运动，有 平行金属板顺时针旋转相同角度θ后，如图所示 竖直方向 水平方向 所以粒子仍沿水平虚线从A运动到B，根据受力分析可知，粒子在电场力的水平分力作用下沿水平方向做匀加速直线运动。 故选B。 6. 如图甲是磁电式电流表的结构示意图，蹄形磁体和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图乙所示，边长为L的N匝正方形线圈中通以电I流，线圈中的某一条a导线电流方向垂直纸面向外，b导线电流方向垂直纸面向里，a、b两条导线所在处的磁感应强度大小均为B，则（　　） A. 该磁场是匀强磁场 B. 该线圈的磁通量为 C. a导线受到的安培力方向向下 D. b导线受到的安培力大小为 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．该磁场不是匀强磁场，匀强磁场应该是一系列平行的磁感线，方向相同，故A错误； B．线圈与磁感线平行，故磁通量为零，故B错误； C．a导线电流向外，磁场向右，根据左手定则，安培力向上，故C错误； D．导线b始终与磁感线垂直，故受到的安培力大小一直为 F安=NILB 故D正确。 故选D。 7. 菜顿瓶（Leydenjar）是一种储存电荷的装置。莱顿瓶结构很简单，玻璃瓶子外面贴有一层金属箔，内部装食盐水，瓶口插一金属探针，探针与内部的食盐水相连，如图所示。为了提高莱顿瓶储存电荷的本领，以下操作正确的是（　　） A. 往玻璃瓶中再加入一些食盐水 B. 从玻璃瓶中再取出一些食盐水 C. 把金属探针向上拔出一些 D. 把金属探针向下插入一些 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据电容器电容的物理意义可知，要提升其储存电荷的本领，即要增大电容器的电容C，根据 往玻璃瓶中再加入一些食盐水，相当于增大了极板之间的正对面积，电容增大，莱顿瓶储存电荷的本领获得提高，故A正确； B．从玻璃瓶中取出一些食盐水，相当于减小了极板之间的正对面积，根据上述可知电容减小，莱顿瓶储存电荷的本领被减弱，故B错误； CD．把金属探针向上拔出一些，或者把金属探针向下插入一些过程中，极板之间的正对面积S、极板间距d和介电常数ɛ，均没有发生变化，根据上述可知，电容不变，则这只莱顿瓶储存电荷的本领不变，故CD错误。 故选A。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给岀的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可认为不变），R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表。若将照射R3的光的强度增强，则（ ） A. 电压表的示数变大 B. 小灯泡消耗的功率变小 C. 通过R2的电流变大 D. 电源内阻消耗的功率变大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，将照射的光的强度增强，导致电阻的阻值减小，整个电路的总阻值减小，干路电流强度增大，分得的电压升高，电压表的示数增大，A正确； D．干路电流强度增大，电源内阻消耗的功率变大。故D正确； C．分得的电压升高，内电压升高，根据，可知并联部分电压减小，即分得的电压降低，流过的电流减小，故C错误； B．干路电流强度增大，流过的电流减小，则流过电阻和灯泡L串联部分的电流增大，小灯泡消耗的功率变大，故B错误； 故选AD。 9. 两个等量异种电荷固定于绝缘光滑水平面上，Ox、Oy为其连线中垂线，各点如图所示，c、d关于O点对称，Oa = Ob = Oc = Od，则下列说法正确的是（ ） A. 沿ox轴方向场强先增大后减小 B. a、b两点场强大小相同，方向相同 C. c、d两点场强相同，d点电势高于c点电势 D. 正电荷q从a→O→b移动，电势能不变 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．设两固定电荷的电荷量大小均为，到两电荷的距离均为。中垂面内任意一点到的距离为，由场强叠加得该点场强方向始终由正电荷指向负电荷，大小为 沿方向由向外移动时增大，单调减小；，两点到的距离相等，场强大小相等、方向相同，故A错误，B正确； C．设到两固定电荷的距离为，，，两点到两固定电荷的距离分别互换，由场强叠加可知两点场强大小相等，方向均由正电荷指向负电荷。取无穷远处电势为零，两点电势分别为，，故C正确； D．取无穷远处电势为零，中垂面内任意一点到两固定电荷的距离相等，电势均为零，所以，，三点电势相等。正电荷从经移到时，电势能始终为，故D正确。 故选BCD。 10. 某同学在深圳罗湖区用手机内部的磁传感器测量地磁场磁感应强度B0的大小 ，测得如图手机坐标系中x、y、z三个方向上的磁感应强度分别为Bx= 0，By= 29μT，Bz = -41μT，若将手机边框看作闭合线圈，则（ ） A. 测量时z轴保持竖直向上 B. B0 ≈ 50μT C. 绕x轴旋转手机时边框中磁通量不变 D. 绕z轴旋转手机时边框中磁通量不变 【答案】BD 【解析】 【详解】A．磁传感器给出的，，只表示地磁场在手机坐标系三轴上的分量，不能据此唯一确定手机相对竖直方向的姿态，故A错误； B．地磁场磁感应强度大小为，故B正确； CD．手机边框所在平面的法线沿轴。绕轴旋转时，法线相对地磁场的方向发生改变，边框中的磁通量一般发生变化；绕轴旋转时，边框平面在空间中的方向不变，磁通量不变，故C错误，D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（非选择题共54分） 三、实验题（本题包括2个小题，共16分） 11. 某同学用图甲所示的电路测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了如下器材和参考电路： 电压表（量程“3V”，内阻约“6kΩ”） 电流表（量程“3A”，内阻约“1Ω”） 电压表（量程“15V”，内阻约“6kΩ”） 滑动变阻器R1（最大阻值“3kΩ”） 电流表（量程“0.6A”，内阻约“0.1Ω”） 滑动变阻器R2（最大阻值“10Ω”） 开关，导线若干 （1）该同学电压表应该选___________（填写 或），滑动变阻器选___________（填写R1 或R2 ）。 （2）实验中测得的一个电流数据如图乙，其读数为___________A，把测得的数据在坐标纸上描点如图丙，处理数据有电动势“E”为___________，内阻“r”为___________（小数点后保留两位）。 【答案】（1） ①. V1 ②. R2 （2） ①. 0.16 ②. 1.48V（1.46-1.49都可） ③. 1.06Ω（1.00-1.15都可） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]该同学测量一节干电池的电动势，则电压表应该选即可，滑动变阻器选阻值较小的R2 。 【小问2详解】 [1]电流表最小刻度为0.02A，则读数为0.16A； [2][3]连线如图，则结合U=E-Ir可知，电源电动势E=1.49V，内阻 12. 某实验小组测量一捆长度为铜芯线的电阻率，实验如下： (1)如图甲所示，用螺旋测微器测得铜芯的直径为______mm； (2)如图乙所示，取整捆铜芯线、2节干电池和相关器材，为了使电压表示数能从零开始连续调节，请补充连接好实物电路______； (3)正确连接实物电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，测得电流表示数为2.00A，此时电压表示数如图丙所示，则其示数为______V。计算得到铜芯线的电阻率为ρ测=______Ω•m（计算结果保留两位有效数字）； 图丙 (4)实验小组查阅教材得知：在时铜的电阻率为。显然，你认为造成这种偏差的可能原因是______。 A.电流表测得的电流大于通过铜芯线的电流 B.用螺旋测微器测得铜芯的直径偏小 C.实验时铜芯线的温度高于20oC D.铜芯线不纯，含有杂质 【答案】 ①. 1.400mm ②. ③. 2.40V ④. ⑤. CD 【解析】 【详解】(1)[1] 螺旋测微器测得铜芯的直径为 1mm+40.0×0.01mm=1.400mm (2)[2]滑动变阻器采用分压式接法，电流表采用外接法，连接电路如图所示 (3)[3]由于电压表接3V量程，因此电压表读数为2.40V [4]电阻的测量值 根据 整理得 (4)[5]A．根据 如果电流表测得的电流大于通过铜芯线的电流，会导致电阻测量值偏小，从而导致电阻率测量值偏小，A错误； B．用螺旋测微器测得铜芯的直径偏小，导致横截面积测量值偏小，从而导致电阻率测量值偏小，B错误； C．随着温度升高，电阻率增大，因此可能实验时铜芯线的温度高于20oC，导致电阻率偏大，C正确； D．铜芯线不纯，含有杂质导致电阻率偏大，D正确。 故选CD。 四﹑计算题（本题包括3个小题，共38分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能给分，有数值计算的题，必须明确写出数值和单位。） 13. 如图精准度高的电子秤水平放置，台面上有发泡绝缘胶架，其上放置一个静止的中性金属球。 （1）如果把金属球接地，用一个毛皮摩擦过的塑料球从上而下慢慢接近金属球，试描述并解释电子秤的示数变化。 （2）如果某位置保持塑料球静止，当两个球不带电时，电子秤的示数为40.00g，当带上同种电荷时，电子秤的示数为40.40g，把它们视为点电荷，在它们的距离减小一半时，电子秤的示数变为多少？ 【答案】（1）电子秤示数变小，因为带电塑料球先使中性金属球发生静电感应，靠近它的上侧带异种电荷而产生吸引力，使电子秤示数变小。 （2）41.60 g 【解析】 【小问1详解】 电子秤示数变小；因为带电塑料球先使中性金属球发生静电感应，靠近它的上侧带异种电荷而产生吸引力，使电子秤示数变小。 【小问2详解】 开始时两球间的斥力为F1=F-mg=(40.40-40.00)×10-3×10N=4×10-3N 根据，当两球之间的距离减小一半时，它们的斥力变为原来的4倍，则此时两球之间的斥力变为F2=4F1=16×10-3N 可知电子秤的示数为F＇=mg+F2=40.00×10-3×10N +16×10-3N=416×10-3N 电子秤的示数变为41.60g。 14. 如图所示是质谱仪的工作原理示意图。质量为m带电量为q粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片。平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场。求： （1） 粒子在速度选择器中能沿直线运动的速度大小？ （2） 加速电场的电压U0是多少？ （3） 粒子在磁场中运动的轨迹半径为？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）通过速度选择器时，受到电场力和洛伦兹力，直线通过，有 qE=qvB 解得 （2）根据动能定理，有 解得 （3）根据洛伦兹力提供向心力 联立解得 15. 如图甲，电阻R=0.2Ω的直角梯形金属框abcde放在绝缘水平地面上，ab、bc、cd、de的长度均为L=0.4m；边长L=0.4m的正方形区域MNHK内存在垂直地面向下B=0.5T的匀强磁场。金属框沿地面以恒定速度v=1.0m/s向右穿过磁场，从cd边刚进入磁场(t=0)到a离开磁场的时间内，e、d、N、H始终在一条直线上。 (1)求cd边刚进入磁场时通过金属框的电流强度； (2)通过分析和计算，在图乙中画出通过金属框的电流强度随时间变化的i-t图象(设逆时针方向为正方向)。 【答案】(1)1A；(2) 【解析】 【分析】 【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律，由 联立代入数据得 （2）金属框穿过磁场，分三个阶段，第一阶段：cd边从进入磁场到离开磁场（设从0到t1）；第二阶段：be从进入磁场到离开磁场（设从t1到t2）；第三阶段：a从进入磁场到离开磁场（设从t2到t3）。每个阶段的经历的时间均为 依题意，第一阶段，经历时间为0.4s 得 第二阶段，经历时间为0.4s 得 第二阶段，经历时间为0.4s 得 图像如图 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $