精品解析：广东省潮州市饶平县第二中学2024-2025学年高二下学期第三次阶段考物理试题

2024学年度第二学期高二级第三次阶段考试试题 物 理 试卷共6页，卷面满分100分，考试时间75分钟 一、单项选择题：本题共7小题，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. 关于液体和固体的一些现象，下列说法正确的是（　　） A. 图（1）中水蛭停在水面上是因为浮力作用 B. 图（2）中石英晶体像玻璃一样，没有固定的熔点 C. 图（3）中水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴说明水银不浸润玻璃 D. 图（4）中组成晶体的微粒对称排列，形成很规则的几何空间点阵，因此表现为各向同性 2. 下列关于传感器元件说法正确的是（　　） A. 如图甲，当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，干簧管起到开关的作用 B. 如图乙，是一种电感式微小位移传感器，物体1连接软铁芯2插在空心线圈3中，当物体1向右发生微小位移时，线圈自感系数变大 C. 如图丙是一光敏电阻，随着光照增强，光敏电阻导电性变差 D. 如图丁，当力F越大，金属梁弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越小 3. 如图所示，用轻质弹簧将处于匀强磁场中的直导线挂于天花板，通以向右的电流。当导线处于静止状态时，弹簧的伸长量为x。已知磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，弹簧劲度系数为k，直导线质量为m、长为L，重力加速度为g，则电流大小为（ ） A. B. C. D. 4. 磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置，该刹车装置的原理图（从车后朝前看）如图所示，停车区的轨道两侧装有强力磁铁，当过山车进入停车区时铜片从强力磁铁间穿过，车很快停下来，关于该装置的刹车原理，下列判断错误的是（　　） A. 过山车进入停车区时其动能转化成电能 B. 把铜片换成有机玻璃片，也能达到相同的刹车效果 C. 过山车进入停车区的过程中两侧的铜片中会产生感应电流 D. 过山车进入停车区的过程中铜片受到的安培力使过山车减速 5. 电蚊拍利用高压电击网来击杀飞近的蚊虫。如图所示，将直流电压通过转换器转变为正弦交变电压，再将其加在理想变压器的原线圈上，副线圈两端接电击网，电压峰值达到时可击杀蚊虫，正常工作时（　　） A. 交流电压表的示数为 B. 副线圈与原线圈匝数比需满足 C. 电击网上的高频电压的频率为 D. 将直流电压连接在变压器的原线圈两端电蚊拍也可以正常工作 6. 将某新材料压制成半圆柱体，横截面如图甲所示。一束红光从真空沿半圆柱体的径向射入，并与底面上过圆心点的法线成角，为足够大的光学传感器，可以探测从面反射光的强度，反射光强度随变化规律如图乙所示。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的有（　　） A. 新材料对红光的折射率为 B. 图甲中，红光反射光线的频率大于折射光线的频率 C. 图甲中，红光在半圆柱体中传播速度比在真空中传播速度大 D. 图甲中，入射角减小到0时，光将全部从界面透射出去 7. 如图所示，在一正交的电场和磁场中，一带电荷量为、质量为的金属块沿倾角为的粗糙绝缘斜面由静止开始下滑。已知电场强度为，方向竖直向下；磁感应强度为，方向垂直纸面向里；斜面的高度为。金属块滑到斜面底端时恰好离开斜面，设此时的速度为，则（　　） A. 金属块从斜面顶端滑到底端过程中，做的是加速度逐渐减小的加速运动 B. 金属块从斜面顶端滑到底端过程中，机械能增加了 C. 金属块从斜面顶端滑到底端过程中，机械能增加了 D. 金属块离开斜面后将做匀速圆周运动 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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. 如图所示，为一部分理想气体在质量不变情况下的两条等温曲线，温度分别为t1和t2。关于气体沿图中箭头所示的变化过程，下列说法正确的是（　　） A. A→B等温降压，内能不变，放热 B. B→C等容升温升压，不做功，吸热 C. C→A等压降温，外界对气体做功，放热 D. C→A，等压压缩升温 9. 如图甲所示，在超声波悬浮仪中，由LC振荡电路产生高频电信号，通过压电陶瓷转换成同频率的超声波，利用超声波最终实现小水珠的悬浮。若某时刻LC振荡电路线圈中的磁场及电容器两极板所带的电荷如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 此时电容器正在充电 B. 此时电场能正向磁场能转化 C. 此时线圈中的电流正在增大 D. 在线圈中插入铁芯，LC振荡电路的周期增大 10. 风力发电是一种绿色环保的发电方式，清远市佛冈县近年来大力发展风力发电。若一风力发电装置的输出功率为、发电机的输出电压，经变压器升压后用总电阻的输电线向远处输电，在用户处的降压变压器输出电压。若升压变压器与降压变压器的匝数比满足，则以下说法正确的是（　　） A. 升压变压器的匝数比为 B. 降压变压器输出的电流 C. 输电线损失电压 D. 输电的效率为88% 三、非选择题(本题共5小题，共54分） 11. 两个实验小组做“探究等温情况下一定质量气体的压强与体积的关系”的实验。 （1）第一个实验小组的同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律，注射器中密封了一定质量的气体。 ①实验过程中，下列操作正确的是________。（填正确答案标号） A．应该以较快的速度推拉柱塞来改变空气柱的体积 B．实验前应先利用天平测量出注射器、柱塞及压力表的总质量 C．推拉柱塞时，手不可以握住整个注射器 D．实验过程中要保证橡胶套的密闭性良好，以保证空气柱的质量一定 ②实验时，缓慢推动活塞，注射器内气体的体积逐渐减小。若实验过程中环境温度逐渐降低，测得多组空气柱的压强p和体积V的数据，则实验得到的图像应为下图中的________。（填正确答案标号） （2）第二个实验小组的同学用气体压强传感器做实验，实验装置如图乙所示。在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出图像，发现图线不过坐标原点，如图丙所示。造成这一结果的原因是________________________；图丙中的物理含义是________________________。 12. 纯电动汽车的蓄电池的安全性，主要体现在对其温度的控制上，当电池温度过高时，必须立即启动制冷系统进行降温。如图甲是小明设计的模拟控温装置示意图，电磁继电器与热敏电阻、滑动变阻器串联接电动势为5V的电源（不计内阻）两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流大于或等于25mA时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测区域，其阻值与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为150。则： （1）图甲中应将端与______（选填“”或“”）端相连。 （2）若设置电池温度为时启动制冷系统，由题图乙可知，当温度为时，的阻值为______，此时滑动变阻器对应阻值应为______。 （3）为了能监测更低的温度就启动制冷系统，在电路其他部分不变的情况下，应将滑动变阻器的阻值调至________（选填“更大”或“更小” ）。 （4）该电路可设置启动制冷系统的最高温度是______℃。 13. 如图所示，蹦蹦球是一种儿童健身玩具，某同学在热力学温度的室内，用打气筒对蹦蹦球充气，充气前蹦蹦球内部空气的压强，充气后蹦蹦球内部气体的压强增加到。已知蹦蹦球的容积，打气筒每次充入、压强为的空气，忽略充气过程中气体温度及蹦蹦球容积的变化，空气可视为理想气体。 （1）求打气筒充气的次数n； （2）将充气后的蹦蹦球拿到室外暴晒，一段时间后蹦蹦球内部空气的热力学温度升高到，求此时蹦蹦球内部空气的压强p 14. 某测量风速的装置由风杯组系统（图甲）和电磁信号产生系统（图乙）两部分组成。电磁信号产生器由圆形匀强磁场和固定于风轮转轴上的导体棒组成（点连接风轮转轴），磁场半径，磁感应强度大小，方向垂直纸面向里，导体棒长，电阻，风推动风杯组绕水平轴顺时针匀速转动，风杯中心到转轴距离为，导体棒每转一周端与弹性簧片接触一次。当导体棒与弹性簧片接触时电压传感器显示电压为，图乙外电路中电阻均为，其余电阻不计。 （1）判断导体棒上的电流方向，求电流的大小。 （2）求风杯的速率。 15. 工程师在制做芯片的过程中，需要用电磁场精准控制粒子的轨迹。如图所示，以为原点建立空间直角坐标系。一粒子源不断释放质量为m，电量为的带正电粒子，初速度可视为零，经过电压为U的电场加速后，以一定速度恰好沿着半径为R的圆弧轨迹通过辐射状电场，接着垂直平面射入棱长为L的正立方体区域，正方体区域中存在一沿x轴正方向的匀强磁场。不计粒子重力及其相互作用。 （1）求辐射状电场中离子运动轨迹处电场强度E的大小； （2）让粒子对准MN边中点H入射，电量为q的粒子恰好在边射出，求匀强磁场的磁感应强度B的大小； （3）若使所有粒子都能到达平面内的区域，求n的最大值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024学年度第二学期高二级第三次阶段考试试题 物 理 试卷共6页，卷面满分100分，考试时间75分钟 一、单项选择题：本题共7小题，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. 关于液体和固体的一些现象，下列说法正确的是（　　） A. 图（1）中水蛭停在水面上是因为浮力作用 B. 图（2）中石英晶体像玻璃一样，没有固定的熔点 C. 图（3）中水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴说明水银不浸润玻璃 D. 图（4）中组成晶体的微粒对称排列，形成很规则的几何空间点阵，因此表现为各向同性 【答案】C 【解析】 【详解】A．图（1）中水蛭停在水面上是因为水的表面张力作用，选项A错误； B．图（2）中石英晶体有固定的熔点，而玻璃是非晶体没有固定的熔点，选项B错误； C．图（3）中水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴说明水银不浸润玻璃，选项C正确； D．图（4）中组成晶体的微粒对称排列，形成很规则的几何空间点阵，因此表现为各向异性，选项D错误。 故选C。 2. 下列关于传感器元件说法正确的是（　　） A. 如图甲，当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，干簧管起到开关的作用 B. 如图乙，是一种电感式微小位移传感器，物体1连接软铁芯2插在空心线圈3中，当物体1向右发生微小位移时，线圈自感系数变大 C. 如图丙是一光敏电阻，随着光照增强，光敏电阻导电性变差 D. 如图丁，当力F越大，金属梁弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越小 【答案】A 【解析】 【详解】A．当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，干簧管起到开关的作用，A正确； B．当物体1向右发生微小位移时，铁芯插入的长度变小，线圈自感系数变小，B错误； C．光敏电阻，当强光照射时，电阻变小，C错误； D．当力F越大，金属梁弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越大，D错误。 故选A。 3. 如图所示，用轻质弹簧将处于匀强磁场中的直导线挂于天花板，通以向右的电流。当导线处于静止状态时，弹簧的伸长量为x。已知磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，弹簧劲度系数为k，直导线质量为m、长为L，重力加速度为g，则电流大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据平衡条件 解得 故选B。 4. 磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置，该刹车装置的原理图（从车后朝前看）如图所示，停车区的轨道两侧装有强力磁铁，当过山车进入停车区时铜片从强力磁铁间穿过，车很快停下来，关于该装置的刹车原理，下列判断错误的是（　　） A. 过山车进入停车区时其动能转化成电能 B. 把铜片换成有机玻璃片，也能达到相同的刹车效果 C. 过山车进入停车区的过程中两侧的铜片中会产生感应电流 D. 过山车进入停车区的过程中铜片受到的安培力使过山车减速 【答案】B 【解析】 【详解】C．过山车进入停车区时铜片从强力磁铁间穿过，铜片切割磁感线产生感应电流，故C正确，不符合题意； D．根据上述，铜片切割磁感线产生感应电流，停车区的轨道两侧安装的强力磁铁产生的磁场对铜片有安培力的作用，铜片所受安培力是阻力，使过山车减速，故D正确，不符合题意； A．根据上述，铜片切割磁感线产生感应电流，停车区的轨道两侧安装的强力磁铁产生的磁场对铜片有安培力的作用，铜片所受安培力是阻力，安培力做负功，可知过山车进入停车区时其动能转化成电能，故A正确，不符合题意； B．有机玻璃片不是导体，当其进入停车区从强力磁铁间穿过时，不能发生电磁感应，达不到同样的刹车效果，故B错误，符合题意。 故选B。 5. 电蚊拍利用高压电击网来击杀飞近的蚊虫。如图所示，将直流电压通过转换器转变为正弦交变电压，再将其加在理想变压器的原线圈上，副线圈两端接电击网，电压峰值达到时可击杀蚊虫，正常工作时（　　） A. 交流电压表的示数为 B. 副线圈与原线圈匝数比需满足 C. 电击网上的高频电压的频率为 D. 将直流电压连接在变压器的原线圈两端电蚊拍也可以正常工作 【答案】B 【解析】 【详解】A．正弦交变电压的有效值为 交流电压表的示数为，故A错误； B．根据变压器原、副线圈电压比等于匝数比，可知副线圈与原线圈匝数比需满足 故B正确； C．电击网上的高频电压的频率为 故C错误； D．将直流电压连接在变压器的原线圈两端，副线圈不会产生感应电动势，电蚊拍不可以正常工作，故D错误。 故选B。 6. 将某新材料压制成半圆柱体，横截面如图甲所示。一束红光从真空沿半圆柱体的径向射入，并与底面上过圆心点的法线成角，为足够大的光学传感器，可以探测从面反射光的强度，反射光强度随变化规律如图乙所示。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的有（　　） A. 新材料对红光的折射率为 B. 图甲中，红光反射光线的频率大于折射光线的频率 C. 图甲中，红光在半圆柱体中传播速度比在真空中传播速度大 D. 图甲中，入射角减小到0时，光将全部从界面透射出去 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图乙可知，当入射角增大到时，反射光强度达到最大且不再变化，说明发生了全反射，临界角 根据 解得，故A正确； B．光的频率由光源决定，与介质无关，反射光线和折射光线的频率相等，故B错误； C．光在介质中的传播速度 因为，所以，即红光在半圆柱体中传播速度比在真空中传播速度小，故C错误； D．由图乙可知，当时，反射光强度不为零，说明光没有全部从界面透射出去，仍有部分反射，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，在一正交的电场和磁场中，一带电荷量为、质量为的金属块沿倾角为的粗糙绝缘斜面由静止开始下滑。已知电场强度为，方向竖直向下；磁感应强度为，方向垂直纸面向里；斜面的高度为。金属块滑到斜面底端时恰好离开斜面，设此时的速度为，则（　　） A. 金属块从斜面顶端滑到底端过程中，做的是加速度逐渐减小的加速运动 B. 金属块从斜面顶端滑到底端过程中，机械能增加了 C. 金属块从斜面顶端滑到底端过程中，机械能增加了 D. 金属块离开斜面后将做匀速圆周运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．对金属块进行受力分析可得，竖直方向有 沿斜面方向有 分析可得当速度增大时，减小，可得加速度逐渐增大，A错误； B．金属块从斜面顶端滑到底端过程中，电场力做正功为，摩擦力做负功，所以可得机械能的增加量小于，B错误； C．金属块从斜面顶端滑到底端过程中，重力势能减小了，动能增加了，所以机械能增加了，C正确； D．离开斜面后，金属块受到竖直向下的重力和电场力以及与速度方向垂直的洛伦兹力，所以不可能做匀速圆周运动，D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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. 如图所示，为一部分理想气体在质量不变情况下的两条等温曲线，温度分别为t1和t2。关于气体沿图中箭头所示的变化过程，下列说法正确的是（　　） A. A→B等温降压，内能不变，放热 B. B→C等容升温升压，不做功，吸热 C. C→A等压降温，外界对气体做功，放热 D. C→A，等压压缩升温 【答案】BC 【解析】 【详解】A．A→B等温降压，内能不变，体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知吸热，故A错误； B．B→C等容升温升压，气体不做功，温度升高，内能增大，由热力学第一定律知吸热，故B正确； C．C→A等压降温，内能减小，气体体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律知放热，故C正确，D错误。 故选BC。 9. 如图甲所示，在超声波悬浮仪中，由LC振荡电路产生高频电信号，通过压电陶瓷转换成同频率的超声波，利用超声波最终实现小水珠的悬浮。若某时刻LC振荡电路线圈中的磁场及电容器两极板所带的电荷如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 此时电容器正在充电 B. 此时电场能正向磁场能转化 C. 此时线圈中的电流正在增大 D. 在线圈中插入铁芯，LC振荡电路的周期增大 【答案】AD 【解析】 【详解】ABC．根据右手螺旋定则可知此时回路电流由上极板流向下极板，由于上极板带负电，下极板带正电，则此时电容器正在充电，电场能正在增大，磁场能正向电场能转化，磁场能正在减小，线圈中的电流正在减小，故A正确，BC错误； D．根据 在线圈中插入铁芯，则增大，LC振荡电路的周期增大，故D正确。 故选AD。 10. 风力发电是一种绿色环保的发电方式，清远市佛冈县近年来大力发展风力发电。若一风力发电装置的输出功率为、发电机的输出电压，经变压器升压后用总电阻的输电线向远处输电，在用户处的降压变压器输出电压。若升压变压器与降压变压器的匝数比满足，则以下说法正确的是（　　） A. 升压变压器的匝数比为 B. 降压变压器输出的电流 C. 输电线损失电压 D. 输电的效率为88% 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．设，则有 对升压变压器，有， 对降压变压器，有， 联立各式解得，，，， 则升压变压器的匝数比为，故A正确； B．根据降压变压器的电流关系可知，故B错误； C．输电线损失电压为，故C正确； D．输电的效率为，故D正确。 故选ACD。 三、非选择题(本题共5小题，共54分） 11. 两个实验小组做“探究等温情况下一定质量气体的压强与体积的关系”的实验。 （1）第一个实验小组的同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律，注射器中密封了一定质量的气体。 ①实验过程中，下列操作正确的是________。（填正确答案标号） A．应该以较快的速度推拉柱塞来改变空气柱的体积 B．实验前应先利用天平测量出注射器、柱塞及压力表的总质量 C．推拉柱塞时，手不可以握住整个注射器 D．实验过程中要保证橡胶套的密闭性良好，以保证空气柱的质量一定 ②实验时，缓慢推动活塞，注射器内气体的体积逐渐减小。若实验过程中环境温度逐渐降低，测得多组空气柱的压强p和体积V的数据，则实验得到的图像应为下图中的________。（填正确答案标号） （2）第二个实验小组的同学用气体压强传感器做实验，实验装置如图乙所示。在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出图像，发现图线不过坐标原点，如图丙所示。造成这一结果的原因是________________________；图丙中的物理含义是________________________。 【答案】 ①. CD##DC ②. A ③. 胶管的容积不可忽略 ④. 连接压强传感器和注射器的胶管的容积 【解析】 【详解】（1）①[1]A．应该以较慢的速度推拉柱塞来改变空气柱的体积，以避免操作动作过快使空气柱的温度发生改变，A项错误； B．因压强由压力表测得，不是由平衡条件计算出的，所以实验前不需要利用天平测量出注射器、柱塞及压力表的总质量，B项错误； C．实验过程中手不能握住注射器前端，以免改变空气柱的温度，使气体发生的不是等温变化，C项正确； D．实验过程中要保证橡胶套的密闭性良好，以保证空气柱的质量一定，D项正确。 故选CD。 ②[2]根据理想气体状态方程 可得 可知随着环境温度逐渐降低，图像的斜率会逐渐减小，A项正确。 （2）[3][4]根据玻意耳定律得 解得 造成这一结果的原因是胶管的容积不可忽略；图丙中的物理含义是连接压强传感器和注射器的胶管的容积。 12. 纯电动汽车的蓄电池的安全性，主要体现在对其温度的控制上，当电池温度过高时，必须立即启动制冷系统进行降温。如图甲是小明设计的模拟控温装置示意图，电磁继电器与热敏电阻、滑动变阻器串联接电动势为5V的电源（不计内阻）两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流大于或等于25mA时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测区域，其阻值与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为150。则： （1）图甲中应将端与______（选填“”或“”）端相连。 （2）若设置电池温度为时启动制冷系统，由题图乙可知，当温度为时，的阻值为______，此时滑动变阻器对应阻值应为______。 （3）为了能监测更低的温度就启动制冷系统，在电路其他部分不变的情况下，应将滑动变阻器的阻值调至________（选填“更大”或“更小” ）。 （4）该电路可设置启动制冷系统的最高温度是______℃。 【答案】（1）c （2） ①. 100 ②. 100 （3）更小 （4）74 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，当控制电路电流达到时衔铁被吸合，制冷系统工作，所以题图甲中，应将端与端相连。 【小问2详解】 [1][2]若设置电池温度为50℃启动制冷系统，由题图乙可知，当温度为50℃时，的阻值为，此时控制电路的总电阻 由串联电路的电阻规律，可知滑动变阻器接入的电阻 【小问3详解】 温度越低，热敏电阻阻值越大，因为控制电路的启动电流不变，即总电阻R不变，此时滑动变阻器阻值应该调到更小。 【小问4详解】 当滑动变阻器的最大阻值为时，热敏电阻的阻值 由题图乙可知此时对应的温度为74℃ 13. 如图所示，蹦蹦球是一种儿童健身玩具，某同学在热力学温度的室内，用打气筒对蹦蹦球充气，充气前蹦蹦球内部空气的压强，充气后蹦蹦球内部气体的压强增加到。已知蹦蹦球的容积，打气筒每次充入、压强为的空气，忽略充气过程中气体温度及蹦蹦球容积的变化，空气可视为理想气体。 （1）求打气筒充气的次数n； （2）将充气后的蹦蹦球拿到室外暴晒，一段时间后蹦蹦球内部空气的热力学温度升高到，求此时蹦蹦球内部空气的压强p 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 充气过程中气体发生等温变化，根据玻意耳定律有 解得 【小问2详解】 气体发生等容变化，根据查理定律有 解得 14. 某测量风速的装置由风杯组系统（图甲）和电磁信号产生系统（图乙）两部分组成。电磁信号产生器由圆形匀强磁场和固定于风轮转轴上的导体棒组成（点连接风轮转轴），磁场半径，磁感应强度大小，方向垂直纸面向里，导体棒长，电阻，风推动风杯组绕水平轴顺时针匀速转动，风杯中心到转轴距离为，导体棒每转一周端与弹性簧片接触一次。当导体棒与弹性簧片接触时电压传感器显示电压为，图乙外电路中电阻均为，其余电阻不计。 （1）判断导体棒上的电流方向，求电流的大小。 （2）求风杯的速率。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）当导体棒在磁场中顺时针匀速转动时，导体棒相当于电源，根据右手定则可知，导体棒上的电流方向由，根据欧姆定律 （2）电源感应电动势 根据闭合电路的欧姆定律 则风杯的速率为 15. 工程师在制做芯片的过程中，需要用电磁场精准控制粒子的轨迹。如图所示，以为原点建立空间直角坐标系。一粒子源不断释放质量为m，电量为的带正电粒子，初速度可视为零，经过电压为U的电场加速后，以一定速度恰好沿着半径为R的圆弧轨迹通过辐射状电场，接着垂直平面射入棱长为L的正立方体区域，正方体区域中存在一沿x轴正方向的匀强磁场。不计粒子重力及其相互作用。 （1）求辐射状电场中离子运动轨迹处电场强度E的大小； （2）让粒子对准MN边中点H入射，电量为q的粒子恰好在边射出，求匀强磁场的磁感应强度B的大小； （3）若使所有粒子都能到达平面内的区域，求n的最大值。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子经过加速电场后速度为，根据动能定理，有 解得 在辐射状电场中满足 解得 （2）由（1）问可知，带电量为q的粒子进入正方体区域的速度为 电量为q的粒子恰好在边射出，由几何关系可得 由洛伦兹力提供向心力得 解得 （3）带电量为的粒子进入正方体区域的速度为 由洛伦兹力提供向心力得 可得 当n最大时，有最小值，若使所有粒子都能到达平面内的区域，则的最小值为 解得的最大值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $