精品解析：江苏省常州高级中学2025-2026学年高一上学期12月月考物理试卷（强基班）

高一强基12月份阶段质量调研 物理试卷 注意事项： 1、请将答案正确填写在答题卡上 2、考试时间：75分钟 一、单选题（每题只有一个正确的选项，每题4分，共40分） 1. 如图所示，有一金属圆环置于条形磁铁左端，圆环平面与条形磁铁左端面重合，磁铁处于圆环中央位置，现把圆环平行向右移动到条形磁铁的正中间（条形磁铁始终过圆环中心），关于该过程中圆环中磁通量的变化，下列说法正确的是（　　） A. 磁通量逐渐变大 B. 磁通量逐渐变小 C. 磁通量先变大后变小 D. 磁通量先变小后变大 【答案】A 【解析】 【详解】磁感线是闭合的，根据条形磁铁磁感线的特点，可知磁铁外部穿过圆环的磁通量变小，但磁铁内部穿过圆环的磁通量保持不变且可与外部穿过圆环的磁通量相抵消，所以圆环中的磁通量变大。 故选A。 2. 如图所示，矩形透明容器中装满某种透明液体，液体中有一圆形气泡（气泡内有空气），一细光束垂直左侧壁射入容器，该细光束在气泡中分成两束光M、N，则（　　） A. N光的频率大于M光的频率 B. 液体对M光的折射率比对N光的折射率大 C. N光在液体中的传播速度比M光在液体中的传播速度大 D. 两种色光通过同一双缝干涉装置，M光的条纹间距较宽 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由于N光的偏折程度大于M光的偏折程度，则液体对M光的折射率比对N光的折射率小，N光的频率大于M光的频率，故A正确，B错误； C．由于液体对M光的折射率比对N光的折射率小，根据可知，N光在液体中的传播速度比M光在液体中的传播速度小，故C错误； D．由于N光的频率大于M光的频率，则N光的波长小于M光的波长，根据可知，两种色光通过同一双缝干涉装置，M光的条纹间距较宽，故D正确。 故选AD。 3. 如图所示，两足够长的通电直导线P、Q（垂直纸面）关于粗糙程度均匀的水平面对称分布，P、Q连线与水平面交点为O，P、Q通以大小相等、方向相反的恒定电流。一带负电的绝缘物块从A点以某一初速度向右运动，恰好运动到O点。下列说法正确的是（　　） A. 从A到O，磁感应强度方向水平向右 B. 从A到O，磁感应强度先增大后减小 C. 从A到O，物块做加速度逐渐增大的减速运动 D. 从A到O，物块做匀减速直线运动 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由安培定则知两导线在AO之间磁场分布，如图所示： 由平行四边形定则，两磁场的合磁场方向水平向左，且由A到O两导线磁场增大且与水平夹角变小，所以合磁场沿水平向左增大，故AB错误； CD．由于AO之间磁场方向水平向左，与物块的运动方向共线，所以物块不受洛伦兹力，物块在运动过程中受到恒定不变的摩擦力，根据牛顿第二定律，物块做匀减速直线运动，故C错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示，在用插针法“测量玻璃的折射率”实验中，下列说法中正确的是（　　） A. 大头针P4只需挡住大头针P3 B. 利用量角器量出i1、i2，可求出玻璃砖的折射率 C. 若误将玻璃砖的边PQ画到P'Q'，折射率的测量值将偏大 D. 若增大入射角i1，经过P1、P2的光可在PQ面上发生全反射现象 【答案】B 【解析】 【详解】A．大头针P4须挡住大头针P3及P1、P2的像，故A错误； B．利用量角器量出i1、i2，可求出玻璃砖的折射率，故B正确； C．若误将玻璃砖的边PQ画到P'Q'，则折射角i2会偏大，根据可知折射率的测量值将偏小，故C错误： D．若增大入射角i1，因在PQ面上的入射角总等于在MN面上的折射角，可知经过P1、P2的光不可能在PQ面上发生全反射现象，故D错误。 故选B。 5. 如图，半径为R的刚性圆形线框通过绝缘细线悬挂在弹簧测力计下端，通有方向的电流，开始时a与匀强磁场边界AB相切，弹簧测力计的示数为F。现将线圈沿竖直方向缓慢上提，直到c点与AB相切，弹簧测力计（始终有示数）示数F的变化（ ） A. 一直变大 B. 一直变小 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大 【答案】C 【解析】 【详解】开始时与匀强磁场边界AB相切，线框不受安培力的作用，则有示数 提起时，线圈受到安培力 l为等效长度，根据左手定则判断，安培力方向向下，根据受力平衡可得示数 将线圈沿竖直方向缓慢上提，等效长度先增大后减小，则弹簧测力计（始终有示数）示数F的变化先变大后变小。 故选C。 6. 如图，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是多级直线加速器，丁是霍尔元件。下列说法正确的是（　　） A. 甲图中如果只增大磁感应强度B，即可增大粒子获得的最大动能 B. 乙图可判断出通过电阻的电流从b流向a C. 丙图中带电粒子在筒中做匀加速直线运动 D. 丁图中若载流子带负电，稳定时C板电势低 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图，粒子在回旋加速器中由洛伦兹力提供向心力 解得 由上式可知，若D形盒的半径为R，当，则粒子的最大动能为 可知增大磁感应强度B，可增大粒子的最大动能，但如果只增大磁感应强度B，粒子在磁场中的运动周期会发生变化，所以也要调整对应交变电流的频率，使粒子同步运动，故A错误； B．乙图，由左手定则可知，正离子向下偏转，因此下极板带正电，则A板是电源的负极，B板是电源的正极，所以电流从b流向a，故B正确； C．丙图，在多级直线加速器中，粒子在两筒间的电场中做加速运动，在筒中由于筒内电场强度为0，粒子做匀速直线运动，故C错误； D．丁图中若载流子带负电，由左手定则可知，粒子向D板偏转，因此D板带负电，则稳定时D板电势低，故D错误。 故选B。 7. 如图，绝缘环a、b质量均为m，带电量均为，分别套在固定的水平绝缘杆上，环的直径略大于杆的直径，环与杆的动摩擦因数均为，两杆分别处于竖直向下的匀强电场E和匀强磁场B中，分别给两环水平向右的初速度，两环向右运动直至停下，下列说法不正确的是（ ） A. 摩擦力对两环的冲量相同 B. 摩擦力对两环做的功相同 C. 若两环最终位移相同，则b环运动时间较短 D. 若两环最终运动时间相同，则b环位移较短 【答案】C 【解析】 【详解】A．绝缘环a、b在竖直方向上合力为零；在水平方向上只受到滑动摩擦力，以向右为正方向，根据动量定理可得I1=0-mv0 摩擦力对两环的冲量大小均为mv0，方向水平向左，故A正确； B．根据动能定理可得 摩擦力对两环做的功相同，故B正确； C．对a环FN1=mg+qE 则滑动摩擦力f1=μ(mg+qE) 根据牛顿第二定律f1=ma1 可得 绝缘环a做匀减速直线运动；对b环 滑动摩擦力f2=μFN2 根据牛顿第二定律f2=ma2 可得 随着b环速度v减小，FN2减小，摩擦力f2也减小，加速度减小，所以绝缘环b做加速度逐渐减小的减速直线运动；若两环最终位移相同，a环与b环速度—时间图线所围面积相同，如图甲所示   故a环运动时间较短，故C错误； D．若两环最终运动时间相同，a环与b环v-t图像，如图乙所示 a环的速度图线所围面积大，则位移较大，b环位移较短，故D正确。 本题选错误的，故选C。 8. 如图甲所示是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连。带电粒子在磁场中运动的动能Eₖ随时间t的变化规律如图乙所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是（　　） A. 在Eₖ-t图像中应有 B. 加速电压越大，粒子最后获得的动能越大 C. 粒子加速次数越多，粒子获得的动能一定越大 D. 要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．根据粒子在D形盒中做圆周运动的周期 则周期与速度无关，相邻两次加速的时间间隔为半个周期，即，故A错误； BCD．带电粒子在磁场中做圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，即 解得(为D形盒半径） 则粒子最后获得的动能为 由上式可知最大动能与加速电压以及加速次数无关，若增加D形盒的半径，可以使粒子获得的最大动能增大，故BC错误，D正确。 故选D。 【点睛】 9. 空间存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面向里，匀强电场的场强为E、方向沿y轴向下，将一个质量为m、带正电q的粒子从O点由静止释放，粒子的部分运动轨迹如图中曲线所示。出发后粒子第一次到达x轴的坐标为（a， 0），已知该曲线在最低点的曲率半径为该点到x轴距离的2倍，该粒子运动过程中任意位置的坐标可以表示为P（x， y），不计粒子的重力，则（　　） A. 该粒子运动过程中任意位置坐标的y值可能取负值 B. 该粒子运动过程中任意位置坐标的x值不可能大于a C. 粒子在运动过程中第一次运动到离x轴最远处时，距离x轴的距离 D. 粒子运动过程中的最大速率 【答案】C 【解析】 【详解】AB．粒子从初始位置运动到x轴时电场力做功为0，根据能量守恒可知，不可能运动到x轴以上位置，即y值不可能取负值；到达x轴的速度为零，所以会再次向下运动，重复前一段的轨迹向前运动，则x值会大于a，故AB错误； C．粒子第一次运动到距离x轴最远处时洛伦兹力不做功，由动能定理得 解得 在此处有 解得，故C正确； D．最大速率满足 解得，故D错误。 故选C。 10. 如图，有一内半径为2r、长为L的圆筒形区域，左右端面的圆心O'、O处各开有一小孔。以O为坐标原点，O'O方向为x轴正方向建立xyz坐标系。在筒内x≤0区域有一匀强磁场，磁感应强度大小为，方向沿x轴负方向。一电子枪在O处向圆筒内多个方向发射电子，电子初速度方向均在xOy平面内，且在x轴负方向的分速度大小相同。已知电子的质量为m、电量为e，设电子始终被约束在圆筒区域内运动（包括筒壁），不计电子之间的相互作用及电子的重力。要求所有的电子都能从O'点射出圆筒，则有（　　） A. 电子从筒中射出时动能增加了 B. 电子在筒中运动的最长时间为 C. 电子从O点射入时沿x负方向的速度可能为 D. 从O点射入磁场的电子的最大速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．因为洛伦兹力总不做功，则电子的动能不变，故A错误； B．电子在筒中沿x负方向做匀速运动，则yOz平面内做匀速圆周运动，当电子完成完整的圆周运动的同时沿x负向到达时，满足条件，则需要的最短时间为，故B错误； C．根据题意有 可得电子从O点射入时沿x负方向的速度为，故C错误； D．由上面计算知，当n取1时，沿x轴负方向速度最大且为 当电子在yOz平面的圆周运动的半径最大时，y方向的速度最大，此时（根据推导所得） 电子入射的最大速度为，故D正确。 故选D。 二、解答题 11. 利用平面镜也可以进行双缝干涉实验。基本装置如图甲所示，S为单色光源，M为平面镜，S光源直接发出的光和经过平面镜M反射的光形成一对相干光。光源S到光屏的垂直距离为L到平面镜的垂直距离为a，在光屏上形成如图乙所示干涉条纹。 （1）已知光屏上第一条亮条纹读数为，第七条亮条纹如图丙所示读数记为_____________，该单色光的波长_____________（用a，L，，表示）。 （2）如图甲，若光源在水平面上的投影离平面镜左端距离为b，平面镜宽为c，则光屏上出现干涉条纹区域的竖直长度为_____________（用L、a、b和c表示） （3）如图甲，某同学做实验时，平面镜意外沿纸面向下平移了一小段。与未发生平移时相比，干涉条纹间距将_____________（变大、变小或不变） （4）若改用激光器进行双缝干涉实验，在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片，测得的干涉条纹间距与不加偏振片相比_____________（变大、变小或不变） 【答案】（1） ①. 13.870 ②. （2） （3）变小 （4）不变 【解析】 【小问1详解】 [1]由图丙可得读数为 [2]相邻亮条纹中心间距为 由题意可知，等效的双缝间距为 又 联立，解得 【小问2详解】 画出光路图 根据几何关系，打到最上面的点A到P点距离设为，则 打到最下面的点B到P点距离设为，则 出现干涉条纹区域的竖直长度为 【小问3详解】 光源S到平面镜中虚像的间距看成双缝的间距d，平面镜意外沿纸面向下平移了一小段，则d变大，根据可知，干涉条纹间距将变小。 【小问4详解】 在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片，不影响光的波长，则测得的干涉条纹间距与不加偏振片相比不变。 12. 如图，为提升泳池的水下照明条件，某泳池底部水平安装了一条长1.0m的细灯带。已知泳池的水深为3m，水的折射率。若泳池足够大，π取3 。 （1）求灯光在水面发生全反射时临界角的正弦值； （2）不考虑灯光的多次反射，求有灯光射出的水面区域的面积。 【答案】（1）0.8 （2） 【解析】 【小问1详解】 光由水射向空气发生全反射时 【小问2详解】 由可得 点光源在水底发光，能照亮的水面是圆形，圆形的半径 细灯带发光能照亮的水面是两个半圆形加一个矩形，有灯光射出的水面区域的面积 13. 如图所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.25m，金属导轨所在的平面与水平面的夹角，金属导轨的一端接有电动势E＝12V，内阻r＝0.50Ω的直流电源。现把一个质量m＝0.2kg的导体棒ab放在金属导轨上，它与导轨间的动摩擦因数，整个装置放在磁感应强度大小B＝0.8T、垂直导轨平面向上的匀强磁场中，导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R＝3.5Ω，金属导轨电阻不计。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。求： （1）导体棒受到的安培力的大小和方向； （2）若磁感应强度的方向不变而大小可以变化，要使导体棒能静止，求磁感应强度大小B的取值范围。 【答案】（1），方向沿斜面向上 （2） 【解析】 【小问1详解】 回路电流为 导体棒受到的安培力大小为 由电路电流方向及左手定则可知，安培力方向沿斜面向上。 【小问2详解】 最大静摩擦力为 当最大静摩擦力沿斜面向上时，由 解得 当最大静摩擦力沿斜面向下时，由 解得 则磁感应强度大小的取值范围为 14. 如图所示，平行金属板a、b水平放置，上极板接电源负极，下极板接电源正极，板长L=0.3m，极板间距d=0.3m，与极板右端相接的竖直虚线MN右侧有范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小，方向垂直纸面向外。在两极板左端正中间O点水平向右发射一比荷，初速度的带正电粒子。不计粒子的重力，不考虑极板边缘电场的影响。 （1）若两金属板间加适当电压，粒子恰好从上极板右边缘射出电场，求所加电压U的大小； （2）在（1）的条件下，求粒子在磁场中运动的半径R和时间t₀（结果中的π无需代入数值）； （3）若两金属板间加适当电压，粒子经电场、磁场偏转后，恰好能从下极板右边缘再次回到电场中，求所加电压U'为多大？ 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 恰好从上极板右边缘射出电场做类平抛运动，竖直方向有 水平方向有 根据牛顿第二定律 联立解得 【小问2详解】 出电场时速度方向和水平方向夹角为 解得 进入磁场的速度 在磁场中，洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动 解得 粒子在磁场运动的周期 粒子偏转角度为，因此运动时间为 【小问3详解】 在磁场中洛伦兹力提供向心力，设粒子进入磁场速度方向和水平方向夹角为，有， 其中 在偏转电场中，，， 解得 15. 如图所示，xOy平面直角坐标系中第一、二象限存在平行于纸面的匀强电场，第三、四象限交替分布着沿方向的匀强电场和垂直xOy平面向里的匀强磁场，电场、磁场的宽度均为L，电场强度，磁感应强度分别为B、2B、3B……，其中。一质量为m、电量为的粒子从点以平行于y轴的初速度进入第二象限，恰好从y轴上的N点以垂直y轴进入第一象限。不计粒子重力，求： （1）匀强电场强度； （2）粒子在第四象限中第一次进入磁场时的速度大小； （3）粒子在第四象限中到达第几个磁场时，速度与x轴平行。 【答案】（1），方向与水平成指向右下方 （2） （3）7 【解析】 【小问1详解】 设粒子在第二象限运动的时间为，水平加速度为，竖直加速度为，则有， 解得，方向与水平成指向右下方 【小问2详解】 粒子在竖直方向做类竖直上抛，在一、二象限中运动时间相同，则刚进入第四象限时，水平速度，方向水平向右；竖直速度，方向竖直向下；则刚进入第四象限时速度大小为 设穿过轴下方第一个电场后的速度为，由动能定理得 解得 【小问3详解】 粒子在第四象限运动过程中，只要能进入下一个电场，就有方向的速度，由此可知粒子到达轴最远距离时，速度方向平行于方向；设粒子离轴最远时处于第个磁场中，此前粒子已经过个电场，设此时粒子速度大小为，由动能定理得 解得 通过第个磁场的过程中，以水平向右的方向为正方向，在水平方向上，由动量定理有 所以从进入第四象限开始到最后一个磁场，若刚好到第个磁场下边缘，则有 且 联立解得 当时， 当时， 可知粒子在第7个磁场中出现速度水平的情况。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一强基12月份阶段质量调研 物理试卷 注意事项： 1、请将答案正确填写在答题卡上 2、考试时间：75分钟 一、单选题（每题只有一个正确的选项，每题4分，共40分） 1. 如图所示，有一金属圆环置于条形磁铁左端，圆环平面与条形磁铁左端面重合，磁铁处于圆环中央位置，现把圆环平行向右移动到条形磁铁的正中间（条形磁铁始终过圆环中心），关于该过程中圆环中磁通量的变化，下列说法正确的是（　　） A. 磁通量逐渐变大 B. 磁通量逐渐变小 C. 磁通量先变大后变小 D. 磁通量先变小后变大 2. 如图所示，矩形透明容器中装满某种透明液体，液体中有一圆形气泡（气泡内有空气），一细光束垂直左侧壁射入容器，该细光束在气泡中分成两束光M、N，则（　　） A. N光的频率大于M光的频率 B. 液体对M光的折射率比对N光的折射率大 C. N光在液体中的传播速度比M光在液体中的传播速度大 D. 两种色光通过同一双缝干涉装置，M光的条纹间距较宽 3. 如图所示，两足够长的通电直导线P、Q（垂直纸面）关于粗糙程度均匀的水平面对称分布，P、Q连线与水平面交点为O，P、Q通以大小相等、方向相反的恒定电流。一带负电的绝缘物块从A点以某一初速度向右运动，恰好运动到O点。下列说法正确的是（　　） A. 从A到O，磁感应强度方向水平向右 B. 从A到O，磁感应强度先增大后减小 C. 从A到O，物块做加速度逐渐增大的减速运动 D. 从A到O，物块做匀减速直线运动 4. 如图所示，在用插针法“测量玻璃的折射率”实验中，下列说法中正确的是（　　） A. 大头针P4只需挡住大头针P3 B. 利用量角器量出i1、i2，可求出玻璃砖的折射率 C. 若误将玻璃砖的边PQ画到P'Q'，折射率的测量值将偏大 D. 若增大入射角i1，经过P1、P2的光可在PQ面上发生全反射现象 5. 如图，半径为R的刚性圆形线框通过绝缘细线悬挂在弹簧测力计下端，通有方向的电流，开始时a与匀强磁场边界AB相切，弹簧测力计的示数为F。现将线圈沿竖直方向缓慢上提，直到c点与AB相切，弹簧测力计（始终有示数）示数F的变化（ ） A. 一直变大 B. 一直变小 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大 6. 如图，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是多级直线加速器，丁是霍尔元件。下列说法正确的是（　　） A. 甲图中如果只增大磁感应强度B，即可增大粒子获得的最大动能 B. 乙图可判断出通过电阻的电流从b流向a C. 丙图中带电粒子在筒中做匀加速直线运动 D. 丁图中若载流子带负电，稳定时C板电势低 7. 如图，绝缘环a、b质量均为m，带电量均为，分别套在固定的水平绝缘杆上，环的直径略大于杆的直径，环与杆的动摩擦因数均为，两杆分别处于竖直向下的匀强电场E和匀强磁场B中，分别给两环水平向右的初速度，两环向右运动直至停下，下列说法不正确的是（ ） A. 摩擦力对两环的冲量相同 B. 摩擦力对两环做的功相同 C. 若两环最终位移相同，则b环运动时间较短 D. 若两环最终运动时间相同，则b环位移较短 8. 如图甲所示是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连。带电粒子在磁场中运动的动能Eₖ随时间t的变化规律如图乙所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是（　　） A. 在Eₖ-t图像中应有 B. 加速电压越大，粒子最后获得的动能越大 C. 粒子加速次数越多，粒子获得的动能一定越大 D. 要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径 9. 空间存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面向里，匀强电场的场强为E、方向沿y轴向下，将一个质量为m、带正电q的粒子从O点由静止释放，粒子的部分运动轨迹如图中曲线所示。出发后粒子第一次到达x轴的坐标为（a， 0），已知该曲线在最低点的曲率半径为该点到x轴距离的2倍，该粒子运动过程中任意位置的坐标可以表示为P（x， y），不计粒子的重力，则（　　） A. 该粒子运动过程中任意位置坐标的y值可能取负值 B. 该粒子运动过程中任意位置坐标的x值不可能大于a C. 粒子在运动过程中第一次运动到离x轴最远处时，距离x轴的距离 D. 粒子运动过程中的最大速率 10. 如图，有一内半径为2r、长为L的圆筒形区域，左右端面的圆心O'、O处各开有一小孔。以O为坐标原点，O'O方向为x轴正方向建立xyz坐标系。在筒内x≤0区域有一匀强磁场，磁感应强度大小为，方向沿x轴负方向。一电子枪在O处向圆筒内多个方向发射电子，电子初速度方向均在xOy平面内，且在x轴负方向的分速度大小相同。已知电子的质量为m、电量为e，设电子始终被约束在圆筒区域内运动（包括筒壁），不计电子之间的相互作用及电子的重力。要求所有的电子都能从O'点射出圆筒，则有（　　） A. 电子从筒中射出时动能增加了 B. 电子在筒中运动的最长时间为 C. 电子从O点射入时沿x负方向的速度可能为 D. 从O点射入磁场的电子的最大速度 二、解答题 11. 利用平面镜也可以进行双缝干涉实验。基本装置如图甲所示，S为单色光源，M为平面镜，S光源直接发出的光和经过平面镜M反射的光形成一对相干光。光源S到光屏的垂直距离为L到平面镜的垂直距离为a，在光屏上形成如图乙所示干涉条纹。 （1）已知光屏上第一条亮条纹读数为，第七条亮条纹如图丙所示读数记为_____________，该单色光的波长_____________（用a，L，，表示）。 （2）如图甲，若光源在水平面上的投影离平面镜左端距离为b，平面镜宽为c，则光屏上出现干涉条纹区域的竖直长度为_____________（用L、a、b和c表示） （3）如图甲，某同学做实验时，平面镜意外沿纸面向下平移了一小段。与未发生平移时相比，干涉条纹间距将_____________（变大、变小或不变） （4）若改用激光器进行双缝干涉实验，在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片，测得的干涉条纹间距与不加偏振片相比_____________（变大、变小或不变） 12. 如图，为提升泳池的水下照明条件，某泳池底部水平安装了一条长1.0m的细灯带。已知泳池的水深为3m，水的折射率。若泳池足够大，π取3 。 （1）求灯光在水面发生全反射时临界角的正弦值； （2）不考虑灯光的多次反射，求有灯光射出的水面区域的面积。 13. 如图所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.25m，金属导轨所在的平面与水平面的夹角，金属导轨的一端接有电动势E＝12V，内阻r＝0.50Ω的直流电源。现把一个质量m＝0.2kg的导体棒ab放在金属导轨上，它与导轨间的动摩擦因数，整个装置放在磁感应强度大小B＝0.8T、垂直导轨平面向上的匀强磁场中，导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R＝3.5Ω，金属导轨电阻不计。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。求： （1）导体棒受到的安培力的大小和方向； （2）若磁感应强度的方向不变而大小可以变化，要使导体棒能静止，求磁感应强度大小B的取值范围。 14. 如图所示，平行金属板a、b水平放置，上极板接电源负极，下极板接电源正极，板长L=0.3m，极板间距d=0.3m，与极板右端相接的竖直虚线MN右侧有范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小，方向垂直纸面向外。在两极板左端正中间O点水平向右发射一比荷，初速度的带正电粒子。不计粒子的重力，不考虑极板边缘电场的影响。 （1）若两金属板间加适当电压，粒子恰好从上极板右边缘射出电场，求所加电压U的大小； （2）在（1）的条件下，求粒子在磁场中运动的半径R和时间t₀（结果中的π无需代入数值）； （3）若两金属板间加适当电压，粒子经电场、磁场偏转后，恰好能从下极板右边缘再次回到电场中，求所加电压U'为多大？ 15. 如图所示，xOy平面直角坐标系中第一、二象限存在平行于纸面的匀强电场，第三、四象限交替分布着沿方向的匀强电场和垂直xOy平面向里的匀强磁场，电场、磁场的宽度均为L，电场强度，磁感应强度分别为B、2B、3B……，其中。一质量为m、电量为的粒子从点以平行于y轴的初速度进入第二象限，恰好从y轴上的N点以垂直y轴进入第一象限。不计粒子重力，求： （1）匀强电场强度； （2）粒子在第四象限中第一次进入磁场时的速度大小； （3）粒子在第四象限中到达第几个磁场时，速度与x轴平行。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $