精品解析：天津市静海区第一中学2025-2026学年高三上学期12月月考物理试题

静海一中2025-2026第一学期高三物理（12月） 学生学业能力调研试卷 考生注意： 本试卷分第Ⅰ卷基础题（79分）和第Ⅱ卷提高题（18分）两部分，含3分卷面分，满分共100分。 知 识 与 技 能 学习能力（学法） 内容 力与能量 电场 恒定电流 磁场 信息筛选 易混易错 关键环节 分数 40 25 11 21 6 6 4 第Ⅰ卷 基础题（共79分） 一、单项选择题∶ 每小题5分，共25分。 1. 如图所示是质量为1kg的滑块在水平面上做直线运动的v﹣t图象。下列判断正确的是（　　） A. 3s末滑块离出发点最远 B. 在t＝1s时，滑块的加速度为零 C. 在4～6s时间内，滑块的平均速度为3m/s D. 在5～6s时间内，滑块受到的合力为2N 2. 如图所示用绝缘细绳竖直悬挂一个匝数为n的矩形线圈，细绳与拉力传感器相连，传感器可以读出细绳上的拉力大小。现将线框的下边MN垂直置于匀强磁场中，MN边长为L。当导线中通以大小为的电流时，传感器的读数为；只将电流反向，传感器的读数变为（）,重力加速度为g，则可得到（　　） A. 减小电流I重复实验，则、均减小 B. 传感器读数为时，MN中电流从M到N C. 磁感应强度 D. 金属线框的质量 3. 图甲为交警常用酒精浓度检测仪，可对驾驶员进行酒精测试，其工作原理如图乙所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，R0为定值电阻，且R0=r。当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法中正确的是（　　） A. 电流表的示数变大，电压表的示数变大 B. 电源的输出功率变小 C. 电压表示数U与电流表示数I之比保持不变 D. 电压表示数变化量∆U与电流表示数变化量∆I之比的绝对值保持不变 4. 华为Mate60搭载我国自主研发的麒麟9000s芯片，该手机最大的亮点就是可以连接天通一号01星实现卫星通信。天通一号01星是地球同步卫星，另外已知我国的“天宫”号空间站运行周期约为90分钟，“天宫”号空间站和天通一号01星的运动均可看作绕地球做匀速圆周运动，“天宫”号空间站和天通一号01星均可视为质点，忽略地球自转对重力大小的影响，则下列说法正确的是（　　） A. 天通一号01星运行的周期小于“天宫”号空间站运行的周期 B. 天通一号01星运行过程中可以经过天津上空 C. “天宫”号空间站运行的线速度小于地球的第一宇宙速度 D. 天通一号01星运行时的机械能一定大于“天宫”号空间站运行时的机械能 5. 如图所示，平面内直线和垂直相交于O点，A、B和C、D均关于O点对称，M是的中点，N是的中点，且，下列说法正确的是（　　） A. 若将电荷量为的点电荷放置在O点，则C、M、D、N四点场强相同 B. 若将电荷量为和的点电荷分别放置在C点和D点，则电势φ0>φN>φB C. 若在M点和N点各放置一个等量正点电荷，将一电子从C点由静止释放，电子的加速度先减小后增加 D. 若空间存在一平行于所在平面的匀强电场，且A、B、C三点的电势分别为10V、2V、8V，则匀强电场的场强大小为 二、多项选择题∶ 每小题5分，共15分。 6. 如图所示，在天花板上固定一个光滑的定滑轮，小球P和小环Q通过细绳跨过滑轮相连，小环Q套在光滑水平细杆上，开始时细绳与水平细杆之间夹角为。小环Q在水平拉力作用下缓慢向左移动至细绳与杆之间夹角为。小球P的质量是小环Q的2倍，下列说法正确的是（　　） A. 拉力的大小逐渐增大 B. 滑轮对天花板的作用力不变 C. 细绳对小环Q的拉力逐渐增大 D. 小环Q与水平细杆间的弹力逐渐减小至0 7. 如图甲所示，某多级直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，各金属圆筒依序接在交变电源的两极M、N上，序号为0的金属圆板中央有一个质子源，质子逸出的速度不计，M、N两极加上如图乙所示的电压，一段时间后加速器稳定输出质子流。已知质子质量为m、电荷量为e，质子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，以下说法正确的是（　　） A. 质子在各圆筒中做匀速直线运动 B. 前3个金属筒的长度之比为1:2:3 C. 质子进入第n个圆筒时的瞬时速度为 D. 加速器筒长和加速电压不变，若要加速荷质比更大的粒子，则要调大电压的周期 8. 如图所示，在范围足够大的水平向右的匀强电场中，将一个带电小球以一定的初速度从A点竖直向上抛出，经过最高点B之后又运动至与抛出点等高的位置C点（图中未画出）的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 在整个运动过程中，小球运动到B点时速度最小 B. 在整个运动过程中，小球的机械能一直在增大 C. AB和BC两段过程的水平距离相等 D. AB和BC两段过程，小球速度的变化量相同 三、易混易错辨析题（每小题2分，共6分） 9. 关于基本概念，判断是否正确，对的表明√，不对的表明×，不对的改正。 （1）电热Q＝I2Rt可以用来计算所有含有电阻的电路中产生的焦耳热。（　　）_________ （2）当导线受到安培力不为零时，通电导线所受安培力的方向与磁场的方向垂直。（　　）_________________________ （3）电荷运动速度越大，它受到的洛伦兹力一定越大。（　　）_______________________ 四、实验题：（每空2分，共12分） 10. 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。 （1）关于该实验的操作和数据分析，以下说法中正确的是_____（填正确答案标号） A. 将打点计时器接到学生电源的“直流输出”上 B. 先接通电源，后释放纸带 C. 必须用天平测出重锤的质量 D. 用计算打点计时器打下某点时的瞬时速度 （2）在利用图乙纸带上的数据点验证机械能守恒时，已经测出了AC段和FH段长度，还需要测出 ______段长度才能完成本次验证。 （3）按照正确的操作多次完成实验后，发现由纸带上的数据计算出来的重锤重力势能的减少量总是略大于动能的增加量。关于这个误差，下列说法中正确的是_____ A. 该误差属于偶然误差，主要由于存在空气阻力和摩擦阻力引起的 B. 该误差属于偶然误差，主要由于没有采用多次实验取平均值的方法造成的 C. 该误差属于系统误差，主要由于存在空气阻力和摩擦阻力引起的 D. 该误差属于系统误差，主要由于没有采用多次实验取平均值的方法造成的 11. 某同学根据闭合电路的欧姆定律测量电源电动势和内阻。 （1）用图1所示的电路测量电源的电动势和内阻，记录多组电压表和电流表的示数，在坐标纸上标出相应的数据点，作出U—I图线如图2所示。根据图线测得该电源的电动势______V，内电阻______。（结果均保留2位有效数字） （2）若电源的电动势为E，内阻为r，根据图2和电路关系，仅从系统误差的角度来看，____（均选填“<”“=”或“>”）。 五、解答题：（本大题共2小题，共21分） 12. 如图所示，光滑半圆轨道直径沿竖直方向，最低点与水平面相切。对静置于轨道最低点的小球A施加水平向左的瞬时冲量I，A沿轨道运动到最高点时，与用轻绳悬挂的静止小球B正碰并粘在一起。已知I = 1.8 N∙s，A、B的质量分别为mA = 0.3 kg、mB = 0.1 kg，轨道半径和绳长均为R = 0.5 m，两球均视为质点，轻绳不可伸长，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。求： （1）与B碰前瞬间A的速度大小； （2）A、B碰后瞬间轻绳的拉力大小。 13. 如图所示，边界MN下方存在垂直纸面向外的匀强磁场，粒子源P以恒定的速度v垂直于MN向磁场中发射质量为m、电荷量大小为q的带正电粒子，所有粒子均能到达粒子源左侧距离为d外的荧光板上，并被吸收，粒子所受重力及粒子间的相互作用力均忽略不计。 （1）求磁感应强度的大小； （2）求粒子在磁场中运动的时间； （3）已知单位时间内进入磁场的粒子数为n，求粒子对荧光板的平均作用力大小。 第Ⅱ卷 提高题（共18分） 14. 图示装置由放射源P、加速电场、偏转电场、铺有感光纸的圆筒组成。放射源P可沿着中心线方向连续发出大量电荷量为、质量为m的粒子，其初速度大小范围，粒子通过极小狭缝经极板A、B间电场加速，再经极板C、D间电场偏转，最后打到绕轴旋转的感光纸上而发出亮点，已知加速电场电压，偏转电场极板长度，极板C、D间距为d，偏转电场电压，偏转电场极板右端点到圆筒的最近距离，圆筒半径R，不考虑粒子相互作用和重力，不考虑极板边缘效应，感光纸的厚度不计，两极板间距d足够长粒子都能从偏转电场飞出，求： （1）粒子离开极板B的速度大小范围； （2）粒子离开偏转电场时速度方向与中心线所成角度正切值的最大值与最小值； （3）经过足够长时间后，感光纸上发光点围成的面积大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 静海一中2025-2026第一学期高三物理（12月） 学生学业能力调研试卷 考生注意： 本试卷分第Ⅰ卷基础题（79分）和第Ⅱ卷提高题（18分）两部分，含3分卷面分，满分共100分。 知 识 与 技 能 学习能力（学法） 内容 力与能量 电场 恒定电流 磁场 信息筛选 易混易错 关键环节 分数 40 25 11 21 6 6 4 第Ⅰ卷 基础题（共79分） 一、单项选择题∶ 每小题5分，共25分。 1. 如图所示是质量为1kg的滑块在水平面上做直线运动的v﹣t图象。下列判断正确的是（　　） A. 3s末滑块离出发点最远 B. 在t＝1s时，滑块的加速度为零 C. 在4～6s时间内，滑块的平均速度为3m/s D. 在5～6s时间内，滑块受到的合力为2N 【答案】C 【解析】 【详解】A．0～1s内，滑块沿反方向运动，1～6s内滑块沿正方向运动，所以6s末滑块离出发点最远，选项A错误； B．图像的斜率等于加速度，可知在t＝1s时，加速度不为零，选项B错误； C．在4～6s时间内滑块的位移 平均速度为 故C正确； D．在5～6s时间内的加速度大小 所以其受到的合力为 F＝ma＝1×4N＝4N 选项D错误。 故选C。 2. 如图所示用绝缘细绳竖直悬挂一个匝数为n的矩形线圈，细绳与拉力传感器相连，传感器可以读出细绳上的拉力大小。现将线框的下边MN垂直置于匀强磁场中，MN边长为L。当导线中通以大小为的电流时，传感器的读数为；只将电流反向，传感器的读数变为（）,重力加速度为g，则可得到（　　） A. 减小电流I重复实验，则、均减小 B. 传感器读数为时，MN中电流从M到N C. 磁感应强度 D. 金属线框的质量 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意可知 ， 当电流减小时，减小、增大，A错误； B．由A选项，传感器读数为时，安培力向下，根据左手定则可知，MN中电流从N到M，B错误； CD．由A选项得 ， C错误，D正确。 故选D。 3. 图甲为交警常用酒精浓度检测仪，可对驾驶员进行酒精测试，其工作原理如图乙所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，R0为定值电阻，且R0=r。当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法中正确的是（　　） A. 电流表的示数变大，电压表的示数变大 B. 电源的输出功率变小 C. 电压表示数U与电流表示数I之比保持不变 D. 电压表示数变化量∆U与电流表示数变化量∆I之比的绝对值保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．吹气时，R的阻值减小，电路中的电流变大，内电压变大，R0分压变大，R两端电压变小，则电压表的示数减小，故A错误； B．根据电源输出功率与外电路电阻关系可知，当外电阻与内阻相等时，电源的输出功率最大，所以当外电阻减小时，电源的输出功率增大，故B错误； C．根据欧姆定律可得 电压表与电流表的比值等于R，因此电压表与电流表的比值变小，故C错误； D．根据闭合电路欧姆定律可得 所以 所以电压表示数变化量∆U与电流表示数变化量∆I之比的绝对值保持不变，故D正确。 故选D。 4. 华为Mate60搭载我国自主研发的麒麟9000s芯片，该手机最大的亮点就是可以连接天通一号01星实现卫星通信。天通一号01星是地球同步卫星，另外已知我国的“天宫”号空间站运行周期约为90分钟，“天宫”号空间站和天通一号01星的运动均可看作绕地球做匀速圆周运动，“天宫”号空间站和天通一号01星均可视为质点，忽略地球自转对重力大小的影响，则下列说法正确的是（　　） A. 天通一号01星运行的周期小于“天宫”号空间站运行的周期 B. 天通一号01星运行过程中可以经过天津上空 C. “天宫”号空间站运行的线速度小于地球的第一宇宙速度 D. 天通一号01星运行时的机械能一定大于“天宫”号空间站运行时的机械能 【答案】C 【解析】 【详解】A．天通一号01星是地球同步卫星，运行周期为24小时，而“天宫”号空间站周期为90分钟，故天通一号01星的周期更大，A错误； B．地球同步卫星轨道位于赤道平面，无法经过天津上空，B错误； C．根据牛顿第二定律得 解得 轨道半径越大，线速度越小。第一宇宙速度对应近地轨道（半径最小），而“天宫”号轨道半径大于地球半径，故其线速度小于第一宇宙速度，C正确； D．机械能包含动能和引力势能，但题目未给出两者质量关系，无法比较机械能大小，D错误。 故选C。 5. 如图所示，平面内直线和垂直相交于O点，A、B和C、D均关于O点对称，M是的中点，N是的中点，且，下列说法正确的是（　　） A. 若将电荷量为的点电荷放置在O点，则C、M、D、N四点场强相同 B. 若将电荷量为和的点电荷分别放置在C点和D点，则电势φ0>φN>φB C. 若在M点和N点各放置一个等量正点电荷，将一电子从C点由静止释放，电子的加速度先减小后增加 D. 若空间存在一平行于所在平面的匀强电场，且A、B、C三点的电势分别为10V、2V、8V，则匀强电场的场强大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．若将电荷量为的点电荷放置在点，则、、、四点场强大小相同，方向不同，故A错误； B．若将电荷量为和的点电荷分别放置在点和点，根据等量异种点电荷的中垂线电势为零，O、N、B三点在中垂线上，所以电势，故B错误； C．若在点和点各放置一个等量同种正点电荷，关于中点O对称的两点场强等大反向，所以电子在CO间受力与OD间受力具有对称性，且沿OC、OD方向场强先增大后减小，OC、OD上均存在场强最强点，将一电子从点由静止释放，电子将在间做往返运动，由C到D的过程加速度可能先增大、再减小，再增大、再减小，故C错误； D．若空间存在一平行于所在平面的匀强电场，且A、、三点的电势分别为、、， 在匀强电场中沿任意方向电势降落是均匀的，可知将AB间的电势降落分成4 等份，则，，所以MC为等势线，作出垂线可得电场线的方向，如图 由此可得电场强度大小为，故D正确。 故选D。 二、多项选择题∶ 每小题5分，共15分。 6. 如图所示，在天花板上固定一个光滑的定滑轮，小球P和小环Q通过细绳跨过滑轮相连，小环Q套在光滑水平细杆上，开始时细绳与水平细杆之间夹角为。小环Q在水平拉力作用下缓慢向左移动至细绳与杆之间夹角为。小球P的质量是小环Q的2倍，下列说法正确的是（　　） A. 拉力的大小逐渐增大 B. 滑轮对天花板的作用力不变 C. 细绳对小环Q的拉力逐渐增大 D. 小环Q与水平细杆间的弹力逐渐减小至0 【答案】AD 【解析】 【详解】AD．对小环Q受力分析，如图所示 设小环Q的质量为m，绳子上的拉力始终等于小球P的重力，细绳与杆之间夹角为，竖直方向有 随着逐渐减小弹力逐渐减小，当细绳与杆之间夹角为时弹力恰好为零，故小环Q与水平细杆间的弹力逐渐减小为零； 水平方向有 随着逐渐减小拉力逐渐增大，故AD正确； BC．绳子上的拉力的始终等于小球P的重力，但是两段绳子之间的夹角变大，合力减小，滑轮对天花板的作用力减小，故BC错误。 故选AD。 7. 如图甲所示，某多级直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，各金属圆筒依序接在交变电源的两极M、N上，序号为0的金属圆板中央有一个质子源，质子逸出的速度不计，M、N两极加上如图乙所示的电压，一段时间后加速器稳定输出质子流。已知质子质量为m、电荷量为e，质子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，以下说法正确的是（　　） A. 质子在各圆筒中做匀速直线运动 B. 前3个金属筒的长度之比为1:2:3 C. 质子进入第n个圆筒时的瞬时速度为 D. 加速器筒长和加速电压不变，若要加速荷质比更大的粒子，则要调大电压的周期 【答案】AC 【解析】 【详解】A．质子重力可以忽略，由于金属圆筒的静电屏蔽，质子在金属圆筒中不受电场力作用，即质子在金属圆筒中不受外力作用，可知，质子在各圆筒中做匀速直线运动，故A正确； B．质子在相邻金属圆筒中被电场加速，由于质子通过圆筒间隙的时间不计，为了达到同步加速，质子在每一个金属圆筒中运动时间均为图乙中交变电压周期的一半，根据动能定理有 解得 第n个金属圆筒的长度 解得 可知，前3个金属筒的长度之比为，故B错误； C．结合上述可知，质子进入第n个圆筒时的瞬时速度为，故C正确； D．结合上述可知，金属圆筒与加速电压之间的关系为 解得粒子的荷质比 可知，加速器筒长和加速电压不变，若要加速荷质比更大的粒子，则要调小电压的周期，故D错误。 故选AC。 8. 如图所示，在范围足够大的水平向右的匀强电场中，将一个带电小球以一定的初速度从A点竖直向上抛出，经过最高点B之后又运动至与抛出点等高的位置C点（图中未画出）的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 在整个运动过程中，小球运动到B点时速度最小 B. 在整个运动过程中，小球的机械能一直在增大 C. AB和BC两段过程的水平距离相等 D. AB和BC两段过程，小球速度的变化量相同 【答案】BD 【解析】 【详解】A．在整个运动过程中受向下的重力和水平向右的电场力，其合力方向指向右下方，则当速度方向与合力方向垂直时（等效“最高点”）小球的速度最小，则小球运动到B点时速度不是最小，选项A错误； B．在整个运动过程中，电场力一直对小球做正功，则小球的机械能一直在增大，选项B正确； CD．竖直方向受重力作用做竖直上抛运动，则AB和BC两段过程的时间相等，水平方向做初速度为零的匀加速运动，可知AB和BC两段过程的水平距离之比为1∶3，小球所受重力和电场力均为恒力，其合力也为恒力，则小球的加速度恒定，根据 可知小球速度的变化量相同，选项C错误，D正确。 故选BD。 三、易混易错辨析题（每小题2分，共6分） 9. 关于基本概念，判断是否正确，对的表明√，不对的表明×，不对的改正。 （1）电热Q＝I2Rt可以用来计算所有含有电阻的电路中产生的焦耳热。（　　）_________ （2）当导线受到安培力不为零时，通电导线所受安培力的方向与磁场的方向垂直。（　　）_________________________ （3）电荷运动速度越大，它受到的洛伦兹力一定越大。（　　）_______________________ 【答案】（1）√ （2）√ （3）×，电荷运动速度越大，它受到的洛伦兹力不一定越大 【解析】 【小问1详解】 电热Q＝I2Rt是焦耳定律，可以用来计算所有含有电阻的电路中产生的焦耳热。故正确。 【小问2详解】 通电导线所受安培力的方向与磁场的方向垂直。根据左手定则可知正确。 【小问3详解】 电荷运动速度越大，它受到的洛伦兹力不一定越大。因为还与速度和磁场夹角有关，故错误。 四、实验题：（每空2分，共12分） 10. 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。 （1）关于该实验的操作和数据分析，以下说法中正确的是_____（填正确答案标号） A. 将打点计时器接到学生电源的“直流输出”上 B. 先接通电源，后释放纸带 C. 必须用天平测出重锤的质量 D. 用计算打点计时器打下某点时的瞬时速度 （2）在利用图乙纸带上的数据点验证机械能守恒时，已经测出了AC段和FH段长度，还需要测出 ______段长度才能完成本次验证。 （3）按照正确的操作多次完成实验后，发现由纸带上的数据计算出来的重锤重力势能的减少量总是略大于动能的增加量。关于这个误差，下列说法中正确的是_____ A. 该误差属于偶然误差，主要由于存在空气阻力和摩擦阻力引起的 B. 该误差属于偶然误差，主要由于没有采用多次实验取平均值的方法造成的 C. 该误差属于系统误差，主要由于存在空气阻力和摩擦阻力引起的 D. 该误差属于系统误差，主要由于没有采用多次实验取平均值的方法造成的 【答案】（1）B （2）## （3）C 【解析】 【小问1详解】 A．打点计时器应该接到学生电源的“交流输出”上，故A错误； B．先接通电源，待打点稳定后释放纸带，故B正确； C．因为在“验证机械能守恒定律”的实验中，比较的是和的大小关系，其中的可以被约去，所以不需要测出重锤的质量，故C错误； D．可以通过机械能守恒定律推导出，如果用其计算速度，相当于已经用到了机械能守恒定律，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 验证机械能守恒定律需要验证，质量可以约去，测出AC段和FH段长度，通过打点计时器频率可以知道两段所用的时间，可以计算出、两点速度的平方，为了知道重锤下落的高度还需要测量段长度。 【小问3详解】 因为存在空气阻力和摩擦阻力，使得减少的重力势能不能完全转化为动能，所以计算出的重力势能的减少量大于动能的增加量，这是不可避免的，所以属于系统误差。 故选C。 11. 某同学根据闭合电路的欧姆定律测量电源电动势和内阻。 （1）用图1所示的电路测量电源的电动势和内阻，记录多组电压表和电流表的示数，在坐标纸上标出相应的数据点，作出U—I图线如图2所示。根据图线测得该电源的电动势______V，内电阻______。（结果均保留2位有效数字） （2）若电源的电动势为E，内阻为r，根据图2和电路关系，仅从系统误差的角度来看，____（均选填“<”“=”或“>”）。 【答案】（1） ①. 4.4 ②. 4.1 （2）= 【解析】 【小问1详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律有 结合图像纵坐标截距为，有 图像斜率的绝对值为， 【小问2详解】 将图1中电源与电压表等效为一个新电源，则此时的测量值为等效电源的电动势与内阻，设电压表的内阻为，则根据分压原理可知 且 所以 五、解答题：（本大题共2小题，共21分） 12. 如图所示，光滑半圆轨道直径沿竖直方向，最低点与水平面相切。对静置于轨道最低点的小球A施加水平向左的瞬时冲量I，A沿轨道运动到最高点时，与用轻绳悬挂的静止小球B正碰并粘在一起。已知I = 1.8 N∙s，A、B的质量分别为mA = 0.3 kg、mB = 0.1 kg，轨道半径和绳长均为R = 0.5 m，两球均视为质点，轻绳不可伸长，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。求： （1）与B碰前瞬间A的速度大小； （2）A、B碰后瞬间轻绳的拉力大小。 【答案】（1）4 m/s （2）11.2 N 【解析】 【小问1详解】 根据题意，设小球A从最低点开始运动时的速度为v0，由动量定理有 设与B碰前瞬间A的速度大小v，从最低点到最高点，由动能定理有 联立代入数据解得 【小问2详解】 A与用轻绳悬挂的静止小球B正碰并粘在一起，由动量守恒定律有 设A、B碰后瞬间轻绳的拉力大小为F，由牛顿第二定律有 联立代入数据解得 13. 如图所示，边界MN下方存在垂直纸面向外的匀强磁场，粒子源P以恒定的速度v垂直于MN向磁场中发射质量为m、电荷量大小为q的带正电粒子，所有粒子均能到达粒子源左侧距离为d外的荧光板上，并被吸收，粒子所受重力及粒子间的相互作用力均忽略不计。 （1）求磁感应强度的大小； （2）求粒子在磁场中运动的时间； （3）已知单位时间内进入磁场的粒子数为n，求粒子对荧光板的平均作用力大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 依题意，粒子的运动轨迹如图 根据 又 联立，解得 【小问2详解】 粒子在磁场中运动的时间 【小问3详解】 单位时间内进入磁场的粒子数为n，则时间内打到荧光屏上的粒子质量 由动量定理 解得粒子对荧光板的平均作用力大小 第Ⅱ卷 提高题（共18分） 14. 图示装置由放射源P、加速电场、偏转电场、铺有感光纸的圆筒组成。放射源P可沿着中心线方向连续发出大量电荷量为、质量为m的粒子，其初速度大小范围，粒子通过极小狭缝经极板A、B间电场加速，再经极板C、D间电场偏转，最后打到绕轴旋转的感光纸上而发出亮点，已知加速电场电压，偏转电场极板长度，极板C、D间距为d，偏转电场电压，偏转电场极板右端点到圆筒的最近距离，圆筒半径R，不考虑粒子相互作用和重力，不考虑极板边缘效应，感光纸的厚度不计，两极板间距d足够长粒子都能从偏转电场飞出，求： （1）粒子离开极板B的速度大小范围； （2）粒子离开偏转电场时速度方向与中心线所成角度正切值的最大值与最小值； （3）经过足够长时间后，感光纸上发光点围成的面积大小。 【答案】（1） （2）1， （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在加速电场中 初速度大小范围， 可得粒子离开极板B的速度大小范围 【小问2详解】 在偏转电场中， 可得 因 可知 粒子离开偏转电场时速度方向与中心线所成角度正切值的最大值与最小值分别为1和。 【小问3详解】 根据 可得， 经过足够长时间后，感光纸上发光点围成的面积大小 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $