精品解析：江苏南通市启东市第一中学2024-2025学年高二上学期第二次检测（选修）物理试卷

启东市第一中学2024-2025年度高二年级第一学期第二次 质量检测高二物理试卷 （考试时间75分钟，试卷满分100分） 一、单项选择题（共12小题，每题4分） 1. 关于磁场、磁感线和磁感应强度的描述，正确的说法是（ ） A. 磁感线从磁体的N极出发，终止于S极 B. 由B=可知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场 C. 磁场的方向就是通电导体在磁场中某点手磁场作用力的方向 D. 在磁场强的地方同一通电导体受得到安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小 【答案】D 【解析】 【详解】A.磁感线是闭合曲线，磁体外部磁感线是从N极到S极，而内部是从S极到N极，故A错误； B.根据公式：F=BILsinθ可知，一小段通电导体在某处不受磁场力，可能是电流的方向与磁场平行，此处不一定没有磁场，故B错误； C.根据左手定则可知，磁场的方向与通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向垂直．故C错误； D.根据公式：F=BILsinθ可知，通电导线在磁场强的地方受力可能比在磁场弱的地方受力小．故D正确． 故选D 2. 如图所示，粗细均匀的正六边形线框abcdef由相同材质的导体棒连接而成，直流电源的两端与顶点a、b相连，整个装置处于垂直于线框的匀强磁场中。若ab棒受到的安培力大小为3N，则六边形线框受到安培力的总和为（　　） A. 0 B. 2.4N C. 3.6N D. 4N 【答案】C 【解析】 【详解】设ab的电阻为R，由电阻定律知afedcb的电阻为5R，若ab中的电流为I，则afedcb中的电流为。 对ab棒由安培力F=BIL有 方向竖直向上 对afedcb边框，其有效长度为L，则其所受安培力 方向竖直向上 则线框受到的安培力大小为 故选C。 3. 质量为m的导体棒MN静止于宽度为L的水平平行导轨上，MN与导轨垂直，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与导轨平面成θ角斜向下，且与MN垂直，如图所示，导体棒MN处于匀强磁场中，重力加速度为g，则导体棒MN受到的（　　） A. 安培力大小为 B. 安培力大小为 C. 支持力大小为 D. 摩擦力大小为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．以导体棒为研究对象，分析受力，如图 其中，安培力大小为 AB错误； C．根据平衡条件可得支持力为 C正确； D．根据平衡条件摩擦力为 D错误。 故选C。 4. 在光滑水平桌面上有A、C两个绝缘钉子，相距2L，一根长度为πL的软导线固定在两个钉子之间，并通有大小为I的稳定电流。当桌面上加上一个磁感强度为B的匀强磁场后，稳定时，钉子A上受到导线的拉力大小为（　　） A. BIL B. 2BIL C. πBIL D. 2πBIL 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意，导线在安培力作用下张紧成半圆，其有效长度等于2L，导线受到两个钉子的弹力和安培力，对导线根据平衡条件 解得 故选A。 5. 在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，紧贴边缘内壁放一个圆环形电极，并把它们与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水．如果把玻璃皿放在磁场中（如图所示）．通过所学的知识可知，当接通电源后从上向下看（ ） A. 液体将不会旋转 B. 液体将逆时针旋转 C. 液体将顺时针旋转 D. 不能确定液体的转动方向 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】电流从正极流向负极，根据左手定则可以判断，通电的液体将逆时针旋转，即为B答案。 故选B。 6. 如图所示，a为不带电的物块，b为带负电的物块，b的上下表面都涂有绝缘层。a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有方向水平向里的匀强磁场。现用水平恒力F拉b物块，在a、b一起无相对滑动地沿地面向左加速运动的过程中（　　） A. a对b的压力变大 B. a对b的摩擦力变大 C. b对地面的压力变大 D. b与地面间的摩擦力变大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．a对b的压力大小等于a的重力大小，保持不变，A错误； BCD．a、b物体当成一个整体受到竖直向下的重力、地面竖直向上的支持力、竖直向上的洛伦兹力、水平向右的拉力以及水平向右的摩擦力 水平方向 竖直方向 洛伦兹力随着速度的增大而增大，则地面的支持力减小，则b对地面的压力减小，地面对b的摩擦力减小，则整体的加速度增大，a物体的加速度由b对a的静摩擦力提供，则b对a的静摩擦力增大，a对b的摩擦力也增大，CD错误，B正确。 故选B。 7. 如图所示，关于磁场中的四种仪器的说法中错误的是（ ） A. 图甲中，回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关 B. 图乙中，不改变质谱仪各区域的电场磁场时，击中光屏同一位置的粒子比荷相同 C. 图丙中，自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图磁场时，M侧带负电荷 D. 图丁中，长宽高分别为a、b、c的电磁流量计加上如图所示磁场，前后两个金属侧面的电压与a、b无关 【答案】C 【解析】 【详解】A．当粒子在磁场中的轨道半径等于D形盒半径时，粒子的速度最大，动能最大，则有 解得 则粒子的最大动能为 可知，回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关，故A正确，不满足题意要求； B．带电粒子经过速度选择器时，根据平衡条件可得 带电粒子在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力得 联立解得 可知不改变质谱仪各区域的电场磁场时，击中光屏同一位置的粒子比荷相同，故B正确，不满足题意要求； C．丙图中自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图磁场时，由左手定则可知，负电荷所受的洛伦兹力指向N侧，所以N侧带负电荷，故C错误，满足题意要求； D．最终正负离子会受到电场力和洛伦兹力而平衡，即， 而水的流量为 联立可得 所以前后两个金属侧面的电压与流量Q、磁感应强度B以及c有关，与a、b无关，故D正确，不满足题意要求。 故选C。 8. 如图所示电路中，原先开关S闭合，电路处于稳定状态时，通过两电阻的电流大小分别为，已知，不计线圈的直流电阻，A为理想电流表.在某一时刻突然开开关S，则通过电流表的电流随时间变化的图线可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】电键闭合稳定时I2>I1；当断开电键，原来通过R1的电流立即消失，由于电感阻碍自身电流减小，使得电流I2在R2→L→R1→A中重新形成回路，则方向与原来流过电阻R1的方向相反，慢慢减小最后为0。 故D正确。 9. 有些电动摩托车的油门工作原理可简化如图所示，固定部件装有宽为a、长为c的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是自由电子，电流方向向右，可转动部件嵌有磁体，当油门增大时，垂直于上表面向下的磁场磁感应强度随之增大，下列说法正确的是（　　） A. 前表面的电势比后表面的低 B. 油门增大时，前、后表面间的电压随之增大 C. 油门增大时，洛伦兹力对电子做的功增大 D. 通过增大c可以增大前、后表面间的电压 【答案】B 【解析】 【详解】A．由左手定则可知，电子受洛伦兹力方向指向后表面，后表面带负电，则前表面的电势比后表面的高，选项A错误； B．根据 可得 则油门增大时，磁场磁感应强度增大，前、后表面间的电压随之增大，选项B正确； C．洛伦兹力对电子不做功，选项C错误； D．根据 可知，增大c则前、后表面间的电压不变，选项D错误。 故选B。 10. 如图所示，光滑的水平桌面处在竖直向下的匀强磁场中，水平桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管。试管在垂直于试管的水平拉力F作用下向右匀速运动，一段时间后带电小球从管口飞出。下列说法正确的是（　　） A. 小球一定带正电 B. 洛伦兹力对小球做正功 C. 小球运动的轨迹有可能是一条直线 D. 拉力F应保持恒定不变 【答案】A 【解析】 【详解】A．小球随管向右匀速运动，一段时间后带电小球从管口飞出，说明小球刚开始受到的洛伦兹力指向管口，据左手定则可知，小球带正电，A正确； B．由于小球受到的洛伦兹力始终与小球运动的方向垂直，所以洛伦兹力对小球不做功，B错误； C．小球垂直于试管方向的分速度大小不变，故受到沿试管方向的洛伦兹力分力大小不变，小球沿试管方向做匀加速直线运动，故小球的实际运动可以分解为垂直于试管方向的匀速直线运动和沿试管方向的匀加速直线运动，小球做类平抛运动，轨迹不可能是一条直线，C错误； D．对小球受力分析，结合运动的合成和分解可知，拉力F与小球受到的洛伦兹力在垂直于试管方向的分力相等，由于小球沿着试管方向的分速度增加，即小球受到的洛伦兹力在垂直于试管方向的分力增加，故拉力F应增大，D错误。 故选A。 11. 如图所示，圆形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成闭合回路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（　　） A. 线圈a有扩张的趋势 B. 穿过线圈a的磁通量变小 C. 线圈a中将产生顺时针方向的感应电流（俯视） D. 线圈a对水平桌面的压力FN将增大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．当滑动触头P向下移动时电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的电流增大，则b产生的磁场增大，根据安培定则可知磁场的方向向下，从而判断出穿过线圈a的磁通量向下增加，根据楞次定律的推广：“感应电流产生的效果总是阻碍引起感应电流的原因”，因为滑动触头向下滑动导致穿过线圈a的磁通量增加，故只有线圈面积减少或远离线圈b时才能阻碍磁通量的增加，故线圈a应有收缩的趋势，故AB错误； C．穿过线圈a的磁通量增加方向向下，根据楞次定律可以判断出线圈a中感应电流方向俯视应为逆时针，故C错误； D．开始时线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力，当滑动触头向下滑动时，穿过线圈a的磁通量增加，故只有线圈面积减少或远离线圈b时才能阻碍磁通量的增加，故线圈a有远离b的趋势，故线圈a对水平桌面的压力将增大，故D正确。 故选D。 12. 如图甲所示，面积为的100匝线圈处在匀强磁场中，线圈电阻，磁场方向垂直于线圈平面向里，已知磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，定值电阻，则内（　　） A. 线圈感应电动势均匀增大 B. 电流自上而下流经电阻R C. 回路中感应电流大小为 D. a、b两点间电压 【答案】C 【解析】 【详解】B．根据图乙可知，通过线圈的磁通量向里增加，根据楞次定律可知，线圈中的感应电流方向逆时针，则电流自下而上流经电阻，故B错误； ACD．由于磁感应强度随时间均匀增大，可知线圈感应电动势恒定不变，大小为 回路中感应电流大小为 a、b两点间电压为 故C正确，AD错误。 故选C。 二、计算题（本大题共5小题，共52分） 13. 如图所示，挂在天平底部的矩形线圈的一部分悬在匀强磁场中，当给矩形线圈通入如图所示的电流时，调节两盘中的砝码，使天平平衡．然后使电流反向，这时要在天平的左盘上加质量为kg的砝码，才能使天平重新平衡． （1）求磁场对边作用力的大小． （2）若已知矩形线圈共10匝，通入的电流A，边长度为cm，求该磁场的磁感应强度．（取m/s2） 【答案】0.1N；1T 【解析】 【详解】解：（1）根据可知，电流反向前后，磁场对bc边的作用力大小相等，设为F， 由左手定则可知，它们的方向是相反的．电流反向前，磁场对bc边的作用力向上，电 流反向后，磁场对bc边的作用力向下． 则有：N， 解得：N，即磁场对bc边的作用力大小是0.1N． （2）因为磁场对矩形线圈的作用力 解得：T． 14. 如图所示，在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，有一足够长的绝缘细棒在竖直平面内垂直于磁场方向放置，细棒与水平面夹角为，一质量为、带电荷量为的圆环套在棒上，圆环与棒间的动摩擦因数为，且现让圆环由静止开始下滑，试问圆环在下滑过程中： （1）圆环的最大加速度为多大？ （2）圆环获得最大加速度时的速度为多大？ （3）圆环能够达到的最大速度为多大？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 圆环沿杆下滑，所受洛伦磁力垂直于杆向上，垂直于杆列平衡方程得：，可知，当弹力等于零时，圆环所受摩擦力为零，此时圆环的加速度最大，由牛顿第二定律得，解得圆环的最大加速度为 【小问2详解】 圆环获得最大加速度时，，此时圆环的速度为 【小问3详解】 圆环的加速度为零时，其速度最大，沿杆方向有 垂直于杆方向有 解得圆环能够达到的最大速度为 15. 如图为某种质谱议结构的截面示意图．该种质谱仪由加速电场、静电分析仪、磁分析器及收集器组成．分析器中存在着径向的电场，其中圆弧A上每个点的电势都相等，磁分析器中存在一个边长为d正方形区域匀强磁场．离子源不断地发出电荷量为q、质量为m、初速度不计的离子，离子经电压为U的电场加速后，从狭缝S1沿垂直于MS1的方向进入静电分析器，沿圆弧A运动并从狭缝S2射出静电分析器，而后垂直于MS2的方向进入磁场中，最后进入收集器，已知圆弧A的半径为，磁场的磁感应强度，忽略离子的重力、离子之间的相互作用力、离子对场的影响和场的边缘效应．求： (1)离子到达狭缝S1的速度大小； (2)静电分析器中等势线A上各点的电场强度E的大小； (3)离子离开磁场的位置． 【答案】(1) (2) (3) 【解析】 【详解】【分析】根据动能定理求得离开s1的速度; 电场力提供粒子做圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律求得 ；离子在磁场中洛伦兹力提供做圆周运动的向心力,根据几何关系求得即可． 解：(1)有动能定理可知 解得 (2)根据牛顿第二定律 解得 (3)有得r′＝d 轨迹如图所示 根据勾股定理 解得 所以离子从MN边距M点位置离开 16. 如图所示，在xOy坐标系第二象限内有一圆形匀强磁场区域，半径为L0，圆心O′坐标为（-L0，L0），磁场方向垂直xOy平面。在x轴上有坐标（-L0，0）的P点，两个电子a、b以相同的速率v沿不同方向同时射入磁场，电子a的入射方向为y轴正方向，b的入射方向与y轴正方向夹角为。电子a经过磁场偏转后从y轴上的Q（0，L0）点进入第一象限，在第一象限内紧邻y轴有沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为，匀强电场宽度为。已知电子质量为m，电荷量为e，不计重力及电子间的相互作用。求： (1)磁场的磁感应强度B的大小； (2)a、b电子在磁场中运动的时间t； (3)a、b两个电子经过电场后到达x轴的坐标差△x。 【答案】(1)；(2)，；(3) 【解析】 【分析】 【详解】 (1)由图可知，a电子做圆周运动的半径为 解得磁场的磁感应强度B的大小为 (2)如图所示，由几何关系可知a、b电子在磁场中运动转过的圆心角分别为 ， a、b电子在磁场中的运动周期为 a、b电子在磁场中运动的时间分别为 ， (3)a在电场中的做类平抛运动，则有 ， 联立解得 即a电子恰好击中x轴上坐标为的位置 b电子在磁场中做圆周运动，由几何关系可知其进入电场时恰好沿x轴正方向进入电场，并且有 b在电场中的做类平抛运动与a的运动情况相同，则b沿y轴向下运动后离开电场，离开电场后继续做匀速直线运动，离开电场时速度与x轴方向夹角为，则有 ， 解得 由几何关系可得a、b两个电子经过电场后到达x轴的坐标差x为 解得 17. 如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在第IV象限存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B=2T、方向垂直于xOy平面向外，电场E1平行于y轴；在第III象限存在沿x轴正方向的匀强电场E2，已知场强E1、E2的大小相等。一可视为质点、比荷为的带正电的小球，从y轴上的A（0，0.2m）点以初速度v0水平向右抛出，经过x轴上的M（0.4m，0）点进入第IV象限，在第IV象限恰能做匀速圆周运动。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，π=3.14。求： （1）小球从A点抛出的初速度大小v0； （2）小球在第IV象限的运动的半径； （3）小球第一次经过y轴负半轴的坐标； （4）小球从A点出发到第三次经过y轴负半轴所用的总时间。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4）1.07s 【解析】 【详解】（1）小球在第I象限做平抛运动，由运动学规律得 可得 （2）设小球平抛到M点时的速度大小为v，方向与x轴正方向夹角为，竖直分速度为，则 速度 在第IV象限，洛伦兹力提供向心力，故 解得轨道半径 （3）分析可知小球刚好经过半个圆周到达y轴的N点，如图所示 由几何关系可知，N点的坐标为 （4）小球第一次在第IV象限运动的时间为 接着，小球沿与y轴成夹角方向进入第II象限，由于电场力和重力大小相等，其合力恰与小球进入第III象限的初速度v方向相反，故小球在第III象限做类竖直上抛运动，则由牛顿第二定律可得 由运动规律可知 小球再次经过y轴，与y轴成夹角再次进入第IV象限，做匀速圆周运动经圆周到达y轴上的J点，小球第二次在第IV象限的运动时间为 则小球从A点出发到第三次经过y轴负半轴所用的总时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 启东市第一中学2024-2025年度高二年级第一学期第二次 质量检测高二物理试卷 （考试时间75分钟，试卷满分100分） 一、单项选择题（共12小题，每题4分） 1. 关于磁场、磁感线和磁感应强度的描述，正确的说法是（ ） A. 磁感线从磁体的N极出发，终止于S极 B. 由B=可知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场 C. 磁场的方向就是通电导体在磁场中某点手磁场作用力的方向 D. 在磁场强的地方同一通电导体受得到安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小 2. 如图所示，粗细均匀的正六边形线框abcdef由相同材质的导体棒连接而成，直流电源的两端与顶点a、b相连，整个装置处于垂直于线框的匀强磁场中。若ab棒受到的安培力大小为3N，则六边形线框受到安培力的总和为（　　） A. 0 B. 2.4N C. 3.6N D. 4N 3. 质量为m的导体棒MN静止于宽度为L的水平平行导轨上，MN与导轨垂直，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与导轨平面成θ角斜向下，且与MN垂直，如图所示，导体棒MN处于匀强磁场中，重力加速度为g，则导体棒MN受到的（　　） A. 安培力大小为 B. 安培力大小为 C. 支持力大小为 D. 摩擦力大小为 4. 在光滑水平桌面上有A、C两个绝缘钉子，相距2L，一根长度为πL的软导线固定在两个钉子之间，并通有大小为I的稳定电流。当桌面上加上一个磁感强度为B的匀强磁场后，稳定时，钉子A上受到导线的拉力大小为（　　） A. BIL B. 2BIL C. πBIL D. 2πBIL 5. 在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，紧贴边缘内壁放一个圆环形电极，并把它们与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水．如果把玻璃皿放在磁场中（如图所示）．通过所学的知识可知，当接通电源后从上向下看（ ） A. 液体将不会旋转 B. 液体将逆时针旋转 C. 液体将顺时针旋转 D. 不能确定液体的转动方向 6. 如图所示，a为不带电的物块，b为带负电的物块，b的上下表面都涂有绝缘层。a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有方向水平向里的匀强磁场。现用水平恒力F拉b物块，在a、b一起无相对滑动地沿地面向左加速运动的过程中（　　） A. a对b的压力变大 B. a对b的摩擦力变大 C. b对地面的压力变大 D. b与地面间的摩擦力变大 7. 如图所示，关于磁场中的四种仪器的说法中错误的是（ ） A. 图甲中，回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关 B. 图乙中，不改变质谱仪各区域的电场磁场时，击中光屏同一位置的粒子比荷相同 C. 图丙中，自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图磁场时，M侧带负电荷 D. 图丁中，长宽高分别为a、b、c的电磁流量计加上如图所示磁场，前后两个金属侧面的电压与a、b无关 8. 如图所示电路中，原先开关S闭合，电路处于稳定状态时，通过两电阻的电流大小分别为，已知，不计线圈的直流电阻，A为理想电流表.在某一时刻突然开开关S，则通过电流表的电流随时间变化的图线可能是（ ） A. B. C. D. 9. 有些电动摩托车的油门工作原理可简化如图所示，固定部件装有宽为a、长为c的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是自由电子，电流方向向右，可转动部件嵌有磁体，当油门增大时，垂直于上表面向下的磁场磁感应强度随之增大，下列说法正确的是（　　） A. 前表面的电势比后表面的低 B. 油门增大时，前、后表面间的电压随之增大 C. 油门增大时，洛伦兹力对电子做的功增大 D. 通过增大c可以增大前、后表面间的电压 10. 如图所示，光滑的水平桌面处在竖直向下的匀强磁场中，水平桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管。试管在垂直于试管的水平拉力F作用下向右匀速运动，一段时间后带电小球从管口飞出。下列说法正确的是（　　） A. 小球一定带正电 B. 洛伦兹力对小球做正功 C. 小球运动的轨迹有可能是一条直线 D. 拉力F应保持恒定不变 11. 如图所示，圆形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成闭合回路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（　　） A. 线圈a有扩张的趋势 B. 穿过线圈a的磁通量变小 C. 线圈a中将产生顺时针方向的感应电流（俯视） D. 线圈a对水平桌面的压力FN将增大 12. 如图甲所示，面积为的100匝线圈处在匀强磁场中，线圈电阻，磁场方向垂直于线圈平面向里，已知磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，定值电阻，则内（　　） A. 线圈感应电动势均匀增大 B. 电流自上而下流经电阻R C. 回路中感应电流大小为 D. a、b两点间电压 二、计算题（本大题共5小题，共52分） 13. 如图所示，挂在天平底部的矩形线圈的一部分悬在匀强磁场中，当给矩形线圈通入如图所示的电流时，调节两盘中的砝码，使天平平衡．然后使电流反向，这时要在天平的左盘上加质量为kg的砝码，才能使天平重新平衡． （1）求磁场对边作用力的大小． （2）若已知矩形线圈共10匝，通入的电流A，边长度为cm，求该磁场的磁感应强度．（取m/s2） 14. 如图所示，在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，有一足够长的绝缘细棒在竖直平面内垂直于磁场方向放置，细棒与水平面夹角为，一质量为、带电荷量为的圆环套在棒上，圆环与棒间的动摩擦因数为，且现让圆环由静止开始下滑，试问圆环在下滑过程中： （1）圆环的最大加速度为多大？ （2）圆环获得最大加速度时的速度为多大？ （3）圆环能够达到的最大速度为多大？ 15. 如图为某种质谱议结构的截面示意图．该种质谱仪由加速电场、静电分析仪、磁分析器及收集器组成．分析器中存在着径向的电场，其中圆弧A上每个点的电势都相等，磁分析器中存在一个边长为d正方形区域匀强磁场．离子源不断地发出电荷量为q、质量为m、初速度不计的离子，离子经电压为U的电场加速后，从狭缝S1沿垂直于MS1的方向进入静电分析器，沿圆弧A运动并从狭缝S2射出静电分析器，而后垂直于MS2的方向进入磁场中，最后进入收集器，已知圆弧A的半径为，磁场的磁感应强度，忽略离子的重力、离子之间的相互作用力、离子对场的影响和场的边缘效应．求： (1)离子到达狭缝S1的速度大小； (2)静电分析器中等势线A上各点的电场强度E的大小； (3)离子离开磁场的位置． 16. 如图所示，在xOy坐标系第二象限内有一圆形匀强磁场区域，半径为L0，圆心O′坐标为（-L0，L0），磁场方向垂直xOy平面。在x轴上有坐标（-L0，0）的P点，两个电子a、b以相同的速率v沿不同方向同时射入磁场，电子a的入射方向为y轴正方向，b的入射方向与y轴正方向夹角为。电子a经过磁场偏转后从y轴上的Q（0，L0）点进入第一象限，在第一象限内紧邻y轴有沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为，匀强电场宽度为。已知电子质量为m，电荷量为e，不计重力及电子间的相互作用。求： (1)磁场的磁感应强度B的大小； (2)a、b电子在磁场中运动的时间t； (3)a、b两个电子经过电场后到达x轴的坐标差△x。 17. 如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在第IV象限存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B=2T、方向垂直于xOy平面向外，电场E1平行于y轴；在第III象限存在沿x轴正方向的匀强电场E2，已知场强E1、E2的大小相等。一可视为质点、比荷为的带正电的小球，从y轴上的A（0，0.2m）点以初速度v0水平向右抛出，经过x轴上的M（0.4m，0）点进入第IV象限，在第IV象限恰能做匀速圆周运动。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，π=3.14。求： （1）小球从A点抛出的初速度大小v0； （2）小球在第IV象限的运动的半径； （3）小球第一次经过y轴负半轴的坐标； （4）小球从A点出发到第三次经过y轴负半轴所用的总时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $