精品解析：安徽省蚌埠市固镇县毛钽厂实验中学2024-2025学年高二下学期6月月考物理试题

固镇县毛钽厂实验中学2024~2025学年高二6月月考 物理 考生注意： 1．满分100分，考试时间75分钟。 2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。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；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3．本卷命题范围：人教版选择性必修一、选择性必修二第二章~第二章。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 如图所示，A球振动后，通过水平细绳迫使B、C球振动，振动达到稳定时，下列说法中不正确的是（　　） A. A、C球振动周期相等 B. C球的振幅比B球的振幅小 C. C球的振幅比B球的振幅大 D. B、C球的振动周期相等 2. 在固定于光具座上的点燃的蜡烛和光屏之间，放置一个不透明的板，板上开一个直径可调的小孔，让圆孔直径从1cm左右开始逐渐调小，这一过程中在屏上将依次出现的图样正确的是（　　） A. 明亮圆斑，蜡烛倒立的像，明暗相间的圆环 B. 蜡烛倒立的像，明暗相间的圆环，明亮光斑 C. 蜡烛倒立的像，明亮的圆斑，明暗相间的圆环 D. 明亮圆斑，明暗相间的圆环，蜡烛倒立的像 3. 如图甲所示是世界首个“电磁撬”，它对吨级物体的最高推进速度达到每小时1030km。图乙为简化后的“电磁撬”模型：两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块，滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流经导轨—滑块—导轨流回电源，滑块受安培力推动而加速。将滑块所处位置的磁场简化为方向垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两导轨间的距离为l，滑块质量为m，通电后通过滑块的电流为I，则滑块通过长度为x的导轨后速度大小为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，当一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种斥力可以使磁体悬浮在空中，超导磁浮列车就是运用了这个原理。关于这种磁浮现象，下列说法中正确的是（　　） A. 超导体使磁体处于失重状态 B. 超导体对磁体的磁力与磁体受到的重力相平衡 C. 超导体中电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相同 D. 磁体靠近时，超导体中有电流，磁体悬浮时，超导体中无电流 5. 下列关于电与磁的应用中，说法正确的是（　　） A. 图甲为多级直线加速器原理示意图，粒子在各圆筒中做匀加速直线运动 B. 图乙为法拉第圆盘发电机示意图，当转动摇柄使铜盘匀速转动时，回路中产生大小和方向周期性变化的电流 C. 图丙为磁电式电表内部结构示意图，指针偏转是由于通电线圈在磁场中受到安培力的作用 D. 图丁为质谱仪示意图，粒子打在照相底片，上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越小 6. 如图所示，S1、S2 是两个振幅相等的相干波源，实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。在 A、B、C、D 四点中（　　） A. A 点振动减弱 B. B 点振动加强 C. 周期后，C 点处于平衡位置 D. A 点始终处于波峰，D 点始终处于波谷 7. 如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是（　　） A. 开关S闭合瞬间，a、b灯一样亮 B. 开关S闭合瞬间，b、c灯立即亮，a灯逐渐亮 C. 断开开关S时，a灯逐渐熄灭，b、c灯立即熄灭 D. 断开开关S时，c灯立即熄灭，a、b灯闪亮一下再熄灭 8. 一质量为的烟花弹获得动能后，从地面竖直升空，当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为，且均沿水平方向运动。爆炸时间极短，重力加速度大小为，不计空气阻力和火药的质量，则两部分落地点间的距离为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 9. 托卡马克是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器，如图甲所示。我国托卡马克装置在世界上首次实现了稳定运行100秒的成绩，其内部产生的强磁场将百万开尔文的高温等离子体（等量的正离子和电子）约束在特定区域实现受控核聚变，如图乙所示。其中沿管道方向的磁场分布图如图丙所示，越靠管的右侧磁场越强，则速度平行于纸面的带电粒子在图丙磁场中运动时，不计带电粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 正离子在磁场中沿逆时针方向运动 B. 由于带电粒子在磁场中的运动方向不确定，磁场可能对其做功 C. 带电粒子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时，运动半径减小 D. 带电粒子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时，洛伦兹力不变 10. 一列简谐横波在时刻的波形图如图甲所示，图中P、Q两质点的平衡位置分别位于和处，P点的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的（　　） A. 波沿x轴负方向传播 B. 波的传播速度为 C. 质点P比质点Q晚振动 D. 时，质点Q在波峰 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 11. 某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作： （1）测量出多组周期T、摆长L的数值后，画出图线，此图线斜率k与重力加速度g的关系是________； （2）在利用单摆测定重力加速度的实验中，若测得的g值偏大，可能的原因是________（填标号）。 A. 摆球质量过大 B. 单摆振动时振幅较小 C. 测量摆长时，只考虑了线长，忽略了小球的半径 D. 测量周期时，把n个全振动误认为个全振动，使周期偏小 12. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，备有下列器材： A.光源 B.双缝 C.单缝 D.滤光片 E.毛玻璃屏 （1）把以上仪器装在光具座上时，正确的排列顺序应该是________（填写字母代号）； （2）已知双缝到光屏之间的距离，双缝之间的距离，单缝到双缝之间的距离，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A亮条纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B亮条纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图所示。则入射光的波长________m（结果保留2位有效数字）； （3）若实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有________（填标号）。 A. 改用波长较长的光（如红光）作为入射光 B. 增大双缝到屏的距离 C. 增大双缝到单缝的距离 D. 增大双缝间距 13. 如图所示，一个大游泳池，池底是水平的，池中水深，有一长为的直杆竖直立于池底。太阳光以与水平方向成角射在水面上。测得杆在池底的影长是，已知，光在真空中的传播速度。求： （1）水的折射率； （2）太阳光在水中的传播速度。 14. 在汤姆孙测阴极射线比荷的实验中，采用了如图所示的阴极射线管，从K发射的阴极射线经过电场加速后，水平射入长度为L的D1、D2平行板间，打在荧光屏中心P1处出现光斑。在D1、D2间加方向向上、场强为E的匀强电场，阴极射线将向下偏转，荧光屏上，P2处出现光斑；再利用通电线圈在D1、D2电场区域加上一垂直纸面的磁感应强度为B的匀强磁场（图中未画出），荧光斑恰好回到荧光屏中心P1处；去掉电场，阴极射线向上偏转，离开磁场区域时偏转角为θ，试解决下列问题： （1）判断阴极射线的电性并写出依据； （2）判断D1、D2之间所加磁场方向并求出粒子速度大小； （3）根据L、E、B和θ，求出阴极射线的比荷。 15. 一课外兴趣小组在学校组织的“鸡蛋撞地球”科技活动中，为使鸡蛋能安全落地，利用电磁阻尼缓冲原理设计了一套缓冲装置。其模型如图所示，顶部是蛋仓主体，下方是光滑导轨，导轨内侧是一缓冲底座，缓冲底座侧面有导槽（未画出）与导轨相连。在缓冲底座侧面围绕底座设置n个独立单匝闭合矩形金属线圈（线圈间、线圈与底座导轨均绝缘），导轨内侧在蛋仓主体上固定有电阻很小的通电线圈可提供稳定均匀磁场，磁感应强度大小为B，方向水平，已知缓冲底座与地面接触后速度立刻减为零。设每个线圈电阻为R，顶部长度为L，该装置除缓冲底座外其他部分质量为M。在一次实验中该缓冲装置落地前瞬间速度为，此时线圈顶部与光滑导轨底部重合，导轨继续下降距离h时，速度达到最小值。导轨落地时，缓冲底座顶端未接触蛋仓主体下部，忽略空气阻力，重力加速度为g。 （1）求当缓冲底座刚落地后，某一线圈MN中电流的大小和方向； （2）若导轨够长，缓冲底座够高，求蛋仓主体落地时的最小速度v； （3）缓冲装置落地后，导轨继续下落h的过程中，线圈中产生的焦耳热Q及所用的时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 固镇县毛钽厂实验中学2024~2025学年高二6月月考 物理 考生注意： 1．满分100分，考试时间75分钟。 2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。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；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3．本卷命题范围：人教版选择性必修一、选择性必修二第二章~第二章。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 如图所示，A球振动后，通过水平细绳迫使B、C球振动，振动达到稳定时，下列说法中不正确的是（　　） A. A、C球振动周期相等 B. C球的振幅比B球的振幅小 C. C球的振幅比B球的振幅大 D. B、C球的振动周期相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．A球振动后，其周期等于A摆球的固有周期，C在A的作用下，发生受迫振动，其周期与A球摆动的周期相等，即A、C球振动周期相等，A正确，不符合题意； B．根据 由于C球的摆长与A球相等，C球的固有周期与A的驱动力的周期相等，即C球的固有频率等于A的驱动力的固有频率，可知C球在A的驱动力作用下发生了共振，振幅最大，B球没有发生共振，即C球的振幅比B球的振幅大，B错误，符合题意； C．根据上述，C球的振幅比B球的振幅大，C正确，不符合题意； D．B、C球均发生受迫振动，其周期均与A球的周期相等，即B、C球的振动周期相等，D正确，不符合题意。 故选B。 2. 在固定于光具座上的点燃的蜡烛和光屏之间，放置一个不透明的板，板上开一个直径可调的小孔，让圆孔直径从1cm左右开始逐渐调小，这一过程中在屏上将依次出现的图样正确的是（　　） A. 明亮圆斑，蜡烛倒立的像，明暗相间的圆环 B. 蜡烛倒立的像，明暗相间的圆环，明亮光斑 C. 蜡烛倒立的像，明亮的圆斑，明暗相间的圆环 D. 明亮圆斑，明暗相间的圆环，蜡烛倒立的像 【答案】A 【解析】 【详解】当圆孔直径从 1cm 左右开始逐渐调小，一开始圆孔较大，光沿直线传播，在屏上形成明亮圆斑；随着圆孔变小，当圆孔小到一定程度时，会发生小孔成像现象，在屏上形成蜡烛倒立的像；继续调小圆孔，当圆孔的尺寸与光的波长可比拟时，会发生光的衍射现象，在屏上形成明暗相间的圆环。所以依次出现的图样是明亮圆斑，蜡烛倒立的像，明暗相间的圆环。 故选A。 3. 如图甲所示是世界首个“电磁撬”，它对吨级物体的最高推进速度达到每小时1030km。图乙为简化后的“电磁撬”模型：两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块，滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流经导轨—滑块—导轨流回电源，滑块受安培力推动而加速。将滑块所处位置的磁场简化为方向垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两导轨间的距离为l，滑块质量为m，通电后通过滑块的电流为I，则滑块通过长度为x的导轨后速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】滑块在两导轨间做匀加速运动，根据牛顿第二定律有 由运动学公式得 联立解得 故选C。 4. 如图所示，当一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种斥力可以使磁体悬浮在空中，超导磁浮列车就是运用了这个原理。关于这种磁浮现象，下列说法中正确的是（　　） A. 超导体使磁体处于失重状态 B. 超导体对磁体的磁力与磁体受到的重力相平衡 C. 超导体中电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相同 D. 磁体靠近时，超导体中有电流，磁体悬浮时，超导体中无电流 【答案】B 【解析】 【详解】AB．排斥力可以使磁体悬浮于空中，所以超导体对磁体的力与磁体的重力平衡，磁体既没有超重，也没有失重，故A错误，B正确； CD．当一块磁体靠近超导体时，由楞次定律可知超导体中电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相反，产生了排斥力，这种排斥力可以使磁体悬浮于空中，磁体悬浮时，超导体没有焦耳热得产生因此之前产生得感应电流依旧存在，故CD错误； 故选B。 5. 下列关于电与磁的应用中，说法正确的是（　　） A. 图甲为多级直线加速器原理示意图，粒子在各圆筒中做匀加速直线运动 B. 图乙为法拉第圆盘发电机示意图，当转动摇柄使铜盘匀速转动时，回路中产生大小和方向周期性变化的电流 C. 图丙为磁电式电表内部结构示意图，指针偏转是由于通电线圈在磁场中受到安培力的作用 D. 图丁为质谱仪示意图，粒子打在照相底片，上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越小 【答案】C 【解析】 【详解】A．在多级直线加速器中，粒子在相邻圆筒间的电场中受电场力做匀加速直线运动，但在圆筒内部，由于圆筒是等势体，内部电场强度为零，粒子不受电场力作用，做匀速直线运动，并非在各圆筒中都做匀加速直线运动，故A错误； B．设圆盘的半径为，磁场的磁感应强度为B，当转动摇柄使铜盘匀速转动时圆盘的角速度为，根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势为 可知产生的电动势大小不变，则产生的感应电流大小不变，再根据右手定则可知，产生的感应电流方向也不变，故B错误； C．磁电式电流表的内部，在蹄形磁铁的两极间有一个可以绕轴转动的线圈，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，当电流通过线圈时，线圈在安培力的作用下转动，指针偏转，故C正确； D．在质谱仪中，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力可得 解得 粒子打在照相底片上的位置越靠近狭缝，说明圆周运动的半径越小，在和B不变的情况下，根据公式可知粒子的比荷越大，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，S1、S2 是两个振幅相等的相干波源，实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。在 A、B、C、D 四点中（　　） A. A 点振动减弱 B. B 点振动加强 C. 周期后，C 点处于平衡位置 D. A 点始终处于波峰，D 点始终处于波谷 【答案】C 【解析】 【详解】A．A 点为波峰与波峰的叠加位置，所以是振动加强，故A错误； B．B 点为波峰与波谷的叠加位置，所以是振动减弱，故B错误； C．C 点处于正处于波谷位置，所以经过周期后处于平衡位置，故C正确； D．A 点为振动加强点，但并不是始终处于波峰位置，而是在波峰与波谷之间来回往复运动；D 为振动减弱点，但并不是始终处于波谷位置，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是（　　） A. 开关S闭合瞬间，a、b灯一样亮 B. 开关S闭合瞬间，b、c灯立即亮，a灯逐渐亮 C. 断开开关S时，a灯逐渐熄灭，b、c灯立即熄灭 D. 断开开关S时，c灯立即熄灭，a、b灯闪亮一下再熄灭 【答案】B 【解析】 【详解】AB．开关S闭合瞬间，b、c灯立即亮，因为线圈产生自感，会阻碍该支路电流的增大，所以a灯逐渐亮，故A错误，B正确； CD．开关S闭合，电路稳定后，因L的直流电阻忽略不计，a灯和b灯及线圈的电流中的电流相等，开关S断开时，c灯立即熄灭，线圈及b、a灯构成回路，则a、b灯逐渐熄灭，故CD错误。 故选B。 8. 一质量为的烟花弹获得动能后，从地面竖直升空，当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为，且均沿水平方向运动。爆炸时间极短，重力加速度大小为，不计空气阻力和火药的质量，则两部分落地点间的距离为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】爆炸后分为质量均为的两部分，系统动量守恒，有 解得 可知接下来两部分做平抛运动，水平位移大小相同，两部分获得的动能之和为，有 解得 烟花弹上升过程中，机械能守恒，有 解得 对其中一个部分，根据平抛运动的规律，竖直方向有 水平方向有 解得，两部分落地点间的距离 二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 9. 托卡马克是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器，如图甲所示。我国托卡马克装置在世界上首次实现了稳定运行100秒的成绩，其内部产生的强磁场将百万开尔文的高温等离子体（等量的正离子和电子）约束在特定区域实现受控核聚变，如图乙所示。其中沿管道方向的磁场分布图如图丙所示，越靠管的右侧磁场越强，则速度平行于纸面的带电粒子在图丙磁场中运动时，不计带电粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 正离子在磁场中沿逆时针方向运动 B. 由于带电粒子在磁场中的运动方向不确定，磁场可能对其做功 C. 带电粒子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时，运动半径减小 D. 带电粒子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时，洛伦兹力不变 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，正离子在磁场中沿逆时针方向运动，故A正确； B．离子在磁场中运动时，由于洛伦兹力方向总是与速度方向垂直，可知磁场对其一定不做功，故B错误； C．离子在磁场中，，由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 因右侧磁场较强，故带电粒子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时，运动半径减小，故C正确； D．离子在磁场中，洛伦兹力为 速度方向一直在变化，而洛伦兹力方向总是与速度方向垂直，故洛伦兹力一直在变化，故D错误。 故选AC。 10. 一列简谐横波在时刻的波形图如图甲所示，图中P、Q两质点的平衡位置分别位于和处，P点的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的（　　） A. 波沿x轴负方向传播 B. 波的传播速度为 C. 质点P比质点Q晚振动 D. 时，质点Q在波峰 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由乙图可知，时质点P在平衡位置且向上振动，根据“沿着波的传播方向”，“上坡下振，下坡上振”可知，波沿x轴正方向传播，故A错误； B．由甲图可知，由乙图可知，所以波速为 故B正确； C．波沿x轴正向传播，从P传播到Q所需的时间为 所以质点P比质点Q早振动，故C错误； D．时刻，波峰处于处，所以质点Q到达波峰的时刻为 当时，可得，所以时，质点Q在波峰，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 11. 某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作： （1）测量出多组周期T、摆长L的数值后，画出图线，此图线斜率k与重力加速度g的关系是________； （2）在利用单摆测定重力加速度的实验中，若测得的g值偏大，可能的原因是________（填标号）。 A. 摆球质量过大 B. 单摆振动时振幅较小 C. 测量摆长时，只考虑了线长，忽略了小球的半径 D. 测量周期时，把n个全振动误认为个全振动，使周期偏小 【答案】（1） （2）D 【解析】 【小问1详解】 根据单摆周期公式 可得 可知图线斜率k与重力加速度g的关系为 【小问2详解】 在利用单摆测定重力加速度的实验中，若测得的g值偏大，由单摆周期公式，可得重力加速度为 A．重力加速度与摆球质量无关，故A错误； B．重力加速度与单摆振动的振幅无关，故B错误； C．测量摆长时，只考虑了线长，忽略了小球的半径，则摆长L测量值偏小，由可知，所测重力加速度偏小，故C错误； D．测量周期时，把n个全振动误认为个全振动，使周期测量值偏小，由可知，所测重力加速度偏大，故D正确。 故选D。 12. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，备有下列器材： A.光源 B.双缝 C.单缝 D.滤光片 E.毛玻璃屏 （1）把以上仪器装在光具座上时，正确的排列顺序应该是________（填写字母代号）； （2）已知双缝到光屏之间的距离，双缝之间的距离，单缝到双缝之间的距离，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A亮条纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B亮条纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图所示。则入射光的波长________m（结果保留2位有效数字）； （3）若实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有________（填标号）。 A. 改用波长较长的光（如红光）作为入射光 B. 增大双缝到屏的距离 C. 增大双缝到单缝的距离 D. 增大双缝间距 【答案】（1）ADCBE（或EBCDA） （2） （3）AB 【解析】 【小问1详解】 把以上仪器装在光具座上时，正确的排列顺序应该是ADCBE（或EBCDA）。 【小问2详解】 游标卡尺读数精确度为，A位置主尺读数为，游标尺读数为，读数为；同理B位置读数为，则相邻条纹间距 则 【小问3详解】 实验中发现条纹太密，难以测量，则需增加条纹间距，由可知，要增大条纹间距，可用波长更长的入射光、增大双缝到屏的距离或减小双缝间距，故选AB。 13. 如图所示，一个大游泳池，池底是水平的，池中水深，有一长为的直杆竖直立于池底。太阳光以与水平方向成角射在水面上。测得杆在池底的影长是，已知，光在真空中的传播速度。求： （1）水的折射率； （2）太阳光在水中的传播速度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 光线掠过直杆顶端A点照射到池底的点为F点，作出光路图如图所示，由几何关系，得 则 设太阳光从D点射入水中的折射角为，则 所以水的折射率 【小问2详解】 太阳光在水中的传播速度 14. 在汤姆孙测阴极射线比荷的实验中，采用了如图所示的阴极射线管，从K发射的阴极射线经过电场加速后，水平射入长度为L的D1、D2平行板间，打在荧光屏中心P1处出现光斑。在D1、D2间加方向向上、场强为E的匀强电场，阴极射线将向下偏转，荧光屏上，P2处出现光斑；再利用通电线圈在D1、D2电场区域加上一垂直纸面的磁感应强度为B的匀强磁场（图中未画出），荧光斑恰好回到荧光屏中心P1处；去掉电场，阴极射线向上偏转，离开磁场区域时偏转角为θ，试解决下列问题： （1）判断阴极射线的电性并写出依据； （2）判断D1、D2之间所加磁场方向并求出粒子速度大小； （3）根据L、E、B和θ，求出阴极射线的比荷。 【答案】（1）见解析 （2）垂直纸面向外， （3） 【解析】 【小问1详解】 电场方向向上，而阴极射线向下偏转，说明阴极射线受到向下的电场力，电场力与电场方向相反，故阴极射线带负电； 【小问2详解】 要使加上磁场后光斑回到中心，磁场力需与电场力大小相等、方向相反，对速度水平向右且带负电的粒子，要使洛伦兹力向上，磁场应垂直纸面向外，且 由平衡条件得 所以 【小问3详解】 去掉电场后，粒子仅在垂直纸面的匀强磁场中做匀速圆周运动，速度大小不变，出磁场时速度偏转角为 θ，则， 联立可得 15. 一课外兴趣小组在学校组织的“鸡蛋撞地球”科技活动中，为使鸡蛋能安全落地，利用电磁阻尼缓冲原理设计了一套缓冲装置。其模型如图所示，顶部是蛋仓主体，下方是光滑导轨，导轨内侧是一缓冲底座，缓冲底座侧面有导槽（未画出）与导轨相连。在缓冲底座侧面围绕底座设置n个独立单匝闭合矩形金属线圈（线圈间、线圈与底座导轨均绝缘），导轨内侧在蛋仓主体上固定有电阻很小的通电线圈可提供稳定均匀磁场，磁感应强度大小为B，方向水平，已知缓冲底座与地面接触后速度立刻减为零。设每个线圈电阻为R，顶部长度为L，该装置除缓冲底座外其他部分质量为M。在一次实验中该缓冲装置落地前瞬间速度为，此时线圈顶部与光滑导轨底部重合，导轨继续下降距离h时，速度达到最小值。导轨落地时，缓冲底座顶端未接触蛋仓主体下部，忽略空气阻力，重力加速度为g。 （1）求当缓冲底座刚落地后，某一线圈MN中电流的大小和方向； （2）若导轨够长，缓冲底座够高，求蛋仓主体落地时的最小速度v； （3）缓冲装置落地后，导轨继续下落h的过程中，线圈中产生的焦耳热Q及所用的时间t。 【答案】（1），电流的方向从M到N （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 某一线圈相对于磁场向上以速度v0运动，根据右手定则，电流的方向从M到N 根据法拉第电磁感应定律可得 根据闭合电路的欧姆定律可得电流的大小为 【小问2详解】 当蛋仓主体及导轨受力平衡时，速度不再减小，此时速度最小，根据力的平衡可知 又 联立解得最小速度为 【小问3详解】 导轨继续下落h，根据能量守恒有 解得 取向下为正，根据动量定理有 又 其中 联立可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $