精品解析：河北衡水市冀州中学2025-2026学年高三上学期期末质量检测物理试题

2025~2026学年度上学期高三期末质量检测 物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 一、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. 如图所示，在地面附近以7.9km/s的速度发射一颗卫星，卫星的轨道可能是（　　） A. a B. b C. c D. d 2. 如图所示，某同学改装了一把吉他，吉他身上安装着线圈，金属琴弦通有方向向上的恒定电流。当琴弦在线圈所在平面振动时，线圈中会产生感应电流，经信号放大器放大后由扬声器发出乐音。关于此过程，下列说法正确的是（　　） A. 琴弦向左运动时，线圈有收缩的趋势 B. 琴弦向右运动时，线圈中产生逆时针方向的感应电流 C. 琴弦振动时，线圈中电流方向始终不变 D. 若将线圈换成塑料线圈，吉他仍能正常发出乐音 3. 台球又称桌球或者弹子球，其中含有丰富的物理知识，如图所示，某位台球爱好者在练习台球时，在点用杆击打台球，使台球获得一定的速度向右运动，台球碰撞球台右侧边框C并立即反弹，之后又碰撞球台左侧边框，最终停在点，台球的运动路径可看作一条直线，且台球和左、右两侧边框各碰撞一次，则台球运动过程中的速度随时间变化的图像更符合实际的是（ ） A. B. C. D. 4. 链球运动员用链子拉着铁球旋转做匀速圆周运动，在此过程中，运动员的手和链球的运动轨迹都可以近似为圆，不计空气阻力。关于手和球的位置关系，下面四幅图中正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图，理想变压器原、副线圈匝数之比为。原线圈接入一电压的交流电源，副线圈接一个的负载电阻。则下述结论正确的是（　　） A. 电压表的读数为 B. 电阻R中交流电的周期为0.01s C. 电流表的读数为0.25A D. 变压器输入、输出功率之比为 6. 某品牌双肩书包在人体工学设计和舒适度提升方面进行了特别研究。如图所示为学生背上书包时的侧视图，书包与背部接触面竖直，两条长度相同的背带（图中仅展示了一条）分别跨过左、右肩部并连接到书包，确保两条背带的上（下）端连接点P与P`（Q与Q`）等高，左、右肩部的背带平面平行且与背部平面垂直。在忽略背部与书包、肩部与背带之间的摩擦力，以及不考虑背带质量的情况下，若背上书包后，仅对两条背带增加相同长度，则（　　） A. 背部对书包的作用力大小变大 B. 背部对书包的作用力大小先变大后变小 C. 背带对肩部的作用力大小变小 D. 背带对肩部的作用力大小先变小后变大 7. 某工厂自动化分拣系统简化如图所示，倾斜滑道与水平传送带在MN处平滑连接。质量为1kg的包裹（可视为质点）从滑道顶端A点由静止释放，沿直线AB运动并以垂直于MN方向的速度滑入传送带进行分拣。已知滑道倾角，长度，包裹与滑道间的动摩擦因数；传送带以的恒定速度向左运行，包裹与传送带间的动摩擦因数，重力加速度取，，。忽略包裹在滑道与传送带连接处的能量损失，包裹滑上传送带后与传送带发生相对滑动，最终达到共速。为了防止包裹从传送带上滑落，传送带的最小宽度为（　　） A. 1.5m B. 1.6m C. 1.8m D. 2.0m 二、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，有多项是符合题目要求的。全选对的得6分，选不全的得3分，错选得0分。 8. 如图所示为一列简谐横波的波形图，时刻的波形图如图中的实线所示，此时平衡位置为处的质点的振动方向沿轴的正方向，经过时间的波形图如图中虚线所示。已知波速为，下列说法正确的是（　　） A. 波的传播方向一定沿轴的正方向 B. 波的传播方向可能沿轴的负方向 C. 一定等于0.2s D. 可能等于1.8s 9. 如图所示，在匀强电场中，A、B、C、D四个点将半径为3cm的圆平均分为四个等份，其中A、B、C三点的电势分别为2V、14V、8V，圆所在平面与匀强电场方向平行。下列说法正确的是（　　） A. D点的电势为10V B. B点和D点的电势差为6V C. 该电场的电场强度为20V/m，方向由B指向A D. 将一电子从C点移到A点过程中，电场力做的功为 10. 如图1所示，倾角为的足够长光滑斜面固定在水平地面上，安装在其顶端的电动机通过不可伸长的轻绳与质量为的小车相连，电动机输出功率恒定。当小车向上匀速运动时，将一小物块（可视为质点）无初速度的放在小车上端，最终小物块恰好没滑离小车。小物块放上小车后，小车速度随加速度大小的变化规律如图2所示。运动过程中轻绳与斜面始终平行，重力加速度，忽略轻绳与滑轮的摩擦及空气阻力。则（　　） A. 物块的质量为 B. 小车长度为 C. 物块与小车间的滑动摩擦因数为 D. 电动机的输出功率为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 用如图甲所示装置和频闪仪、照相机“探究平抛运动的特点”。 （1）实验前组装好实验装置，调节斜槽末端______，带有方格纸的纸板靠近斜槽竖直放置．将小球从斜槽上端某一位置静止释放。用照相机连续拍照功能记录小球在空中的位置，如图乙所示。 （2）频闪仪每隔闪光一次，记录一个小球的影像；方格纸每小格的边长；测得乙图中从上到下的相邻影像的高度差分别是、、、。 （3）小球离开斜槽末端的水平速度_______，小球经过乙图中A位置时（乙图中从上到下的第三个影像）的竖直速度______（结果均保留三位有效数字）。 12. 某同学设计了一个电子气泡式水平仪，如图所示。当被测平面水平时，密闭圆柱形玻璃管中的气泡正好处于玻璃管的正中央，此时电压表的示数为0。已知电压表的0刻度线在表盘的正中央，在组装仪器之前，测得当电流从端流入电压表，电压表的指针向右偏转，导电水柱的电阻主要取决于水量。 （1）在闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片滑到_____（填“”或“”）端。 （2）闭合开关S后，将水平仪放到水平面上进行调零，应调节_____，使电压表的示数恰好为零。 （3）检测某平面时，发现电压表的指针向左偏，则气泡一定在玻璃管正中央的_____（填“左”或“右”）侧少许，为使检测平面水平应该适当垫高_____（填“左”或“右”）端。 （4）为提高水平仪的测量精度，应选择下列哪块电压表_____（填正确答案标号）。 A. 量程为，内阻为 B. 量程为，内阻为 13. 某快递车上装有质量的货物（视为质点），其中货物与车的简化图如图所示。货物在水平车厢中间位置，质量的车（不含货物）在平直路面以速度匀速行驶，突然因紧急情况刹车（关闭发动机），经过车停下，最终发现货物也刚好滑到车厢前端靠近驾驶室。已知货物与车厢间的动摩擦因数，重力加速度取，刹车过程视为匀变速直线运动，不计空气阻力。求： （1）快递车刹车时受到的阻力大小； （2）车厢的长度。 14. 如图所示，倾角的导电轨道与足够长的水平绝缘轨道在平滑连接，两轨道宽度均为，在倾斜轨道顶端连接电阻，整个倾斜轨道处（Ⅰ区）有垂直于轨道向上的匀强磁场。水平绝缘轨道上放置“”形金属框，金属框右侧有长和宽均为的Ⅱ区，该区域内有竖直向上的匀强磁场。现在倾斜轨道上距水平面高处静止释放金属棒，它在到达前已经做匀速运动；金属棒通过时无机械能损失，它与“”形金属框碰撞会粘在一起形成闭合框。已知金属棒质量为、电阻为、长为。“”形金属框的质量为、电阻为、边长为、和边长均为。题中除已知的电阻外其余电阻均不计，所有接触面均光滑，，重力加速度取。求： （1）金属棒到达时的速度大小； （2）从释放金属棒到它到达的过程中，电阻上产生的热量； （3）金属框进入Ⅱ区磁场后，边与Ⅱ区磁场左边界的最大距离。 15. 如图所示，竖直理想虚线边界、、将右侧空间依次分成区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，区域Ⅰ中有方向竖直向下、场强大小为（大小未知）的匀强电场，区域Ⅱ中有一半径为r的圆形区域，O为圆心，圆周与边界、分别相切于M、N点，在下半圆周安装有绝缘弹性挡板，圆形区域内有方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为（大小未知）的匀强磁场，在竖直平面内现有一质量为m、电荷量为的带电粒子从边界上的P点，以与成30°角斜向上的初速度射入区域Ⅰ，此后垂直边界从M点射入圆形区域磁场，与下半圆周的挡板发生多次弹性碰撞后从N点垂直边界进入区域Ⅲ。区域Ⅲ中充满正交的匀强电场和磁场，其中磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里，电场强度大小为、方向水平向右。不计粒子重力，已知边界与间距离为L。求： （1）电场强度的大小； （2）磁感应强度的大小； （3）粒子从区域Ⅲ中再次返回到边界过程中的最大速度以及返回边界时的位置与N点间的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025~2026学年度上学期高三期末质量检测 物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 一、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. 如图所示，在地面附近以7.9km/s的速度发射一颗卫星，卫星的轨道可能是（　　） A. a B. b C. c D. d 【答案】A 【解析】 【详解】在地面附近以7.9km/s的速度发射一颗卫星，卫星将在地面附近绕地球做匀速圆周运动，所以卫星的轨道可能是。 故选A。 2. 如图所示，某同学改装了一把吉他，吉他身上安装着线圈，金属琴弦通有方向向上的恒定电流。当琴弦在线圈所在平面振动时，线圈中会产生感应电流，经信号放大器放大后由扬声器发出乐音。关于此过程，下列说法正确的是（　　） A. 琴弦向左运动时，线圈有收缩的趋势 B. 琴弦向右运动时，线圈中产生逆时针方向的感应电流 C. 琴弦振动时，线圈中电流方向始终不变 D. 若将线圈换成塑料线圈，吉他仍能正常发出乐音 【答案】B 【解析】 【详解】A．琴弦向左运动的过程中，穿过线圈的磁通量减小，由“增缩减扩”可知，线圈有扩张的趋势，故A错误； B．琴弦向右运动时，穿过线圈的磁通量向里增大，根据楞次定律可知，线圈中产生逆时针方向的感应电流，故B正确； C．分析可知，琴弦向左运动时，线圈中产生顺时针方向的感应电流，故琴弦振动时，线圈中的电流方向发生改变，故C错误； D．若将线圈换成塑料线圈，则无法发生电磁感应现象，则吉他不能正常发出乐音，故D错误。 故选B。 3. 台球又称桌球或者弹子球，其中含有丰富的物理知识，如图所示，某位台球爱好者在练习台球时，在点用杆击打台球，使台球获得一定的速度向右运动，台球碰撞球台右侧边框C并立即反弹，之后又碰撞球台左侧边框，最终停在点，台球的运动路径可看作一条直线，且台球和左、右两侧边框各碰撞一次，则台球运动过程中的速度随时间变化的图像更符合实际的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题可知若台球初速度的方向为正，台球开始向右做减速直线运动，在碰撞右侧边框C后并立即反弹，反弹后的速度方向与初速度方向相反，之后继续向左做减速直线运动，再与左侧边框发生碰撞后并反弹，反弹后的速度方向与初速度方向相同，接着向右做减速运动，最后停在B点。 故选A。 4. 链球运动员用链子拉着铁球旋转做匀速圆周运动，在此过程中，运动员的手和链球的运动轨迹都可以近似为圆，不计空气阻力。关于手和球的位置关系，下面四幅图中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】用链子拉着铁球旋转做匀速圆周运动，链子拉力提供向心力，应指向轨迹圆心，则手、球、轨迹圆心应在同一直线上。 故选B。 5. 如图，理想变压器原、副线圈匝数之比为。原线圈接入一电压的交流电源，副线圈接一个的负载电阻。则下述结论正确的是（　　） A. 电压表的读数为 B. 电阻R中交流电的周期为0.01s C. 电流表的读数为0.25A D. 变压器输入、输出功率之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．原线圈电压有效值为 根据理想变压器电压与匝数成正比，有 可得副线圈中电压表的读数为，故A错误； B．根据周期与角速度关系可知 变压器不改变交流电的频率，所以电阻R中交流电的周期为0.02s，故B错误； C．副线圈的电流 根据理想变压器电流与匝数成反比，有 解得原线圈中电流表的读数，故C正确； D．因为变压器均为理想变压器，所以变压器的输入、输出功率之比为1:1，故D错误。 故选C。 6. 某品牌双肩书包在人体工学设计和舒适度提升方面进行了特别研究。如图所示为学生背上书包时的侧视图，书包与背部接触面竖直，两条长度相同的背带（图中仅展示了一条）分别跨过左、右肩部并连接到书包，确保两条背带的上（下）端连接点P与P`（Q与Q`）等高，左、右肩部的背带平面平行且与背部平面垂直。在忽略背部与书包、肩部与背带之间的摩擦力，以及不考虑背带质量的情况下，若背上书包后，仅对两条背带增加相同长度，则（　　） A. 背部对书包的作用力大小变大 B. 背部对书包的作用力大小先变大后变小 C. 背带对肩部的作用力大小变小 D. 背带对肩部的作用力大小先变小后变大 【答案】C 【解析】 【详解】设两条背带对肩部的作用力大小合为F1，两条背带对书包的作用力大小为F2，背部对书包的作用力大小为F3。不考虑背带与肩部的摩擦力，则背带上各处张力相等且F1与F2大小相等、方向相反。分析书包受力如图，若仅对两条背带增加相同长度，F2与竖直方向的夹角变小，F2与F3的大小均变小。 故选C。 7. 某工厂自动化分拣系统简化如图所示，倾斜滑道与水平传送带在MN处平滑连接。质量为1kg的包裹（可视为质点）从滑道顶端A点由静止释放，沿直线AB运动并以垂直于MN方向的速度滑入传送带进行分拣。已知滑道倾角，长度，包裹与滑道间的动摩擦因数；传送带以的恒定速度向左运行，包裹与传送带间的动摩擦因数，重力加速度取，，。忽略包裹在滑道与传送带连接处的能量损失，包裹滑上传送带后与传送带发生相对滑动，最终达到共速。为了防止包裹从传送带上滑落，传送带的最小宽度为（　　） A. 1.5m B. 1.6m C. 1.8m D. 2.0m 【答案】D 【解析】 【详解】包裹在倾斜滑道有 滑下倾斜滑道的速度为v，有 在水平传送带上有 在垂直于水平传送带水平方向的加速度为， 由几何关系有 解得 故选D。 二、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，有多项是符合题目要求的。全选对的得6分，选不全的得3分，错选得0分。 8. 如图所示为一列简谐横波的波形图，时刻的波形图如图中的实线所示，此时平衡位置为处的质点的振动方向沿轴的正方向，经过时间的波形图如图中虚线所示。已知波速为，下列说法正确的是（　　） A. 波的传播方向一定沿轴的正方向 B. 波的传播方向可能沿轴的负方向 C. 一定等于0.2s D. 可能等于1.8s 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．平衡位置为处的质点的振动方向沿轴的正方向，由同侧法可知，波的传播方向一定沿轴的正方向，故A正确，B错误； CD．从波形图可得波长，已知波速，因此周期 波沿正方向传播，从实线到虚线，波传播的距离为 因此时间 有多个可能值，不是一定等于，时，，故C错误，D正确。 故选AD。 9. 如图所示，在匀强电场中，A、B、C、D四个点将半径为3cm的圆平均分为四个等份，其中A、B、C三点的电势分别为2V、14V、8V，圆所在平面与匀强电场方向平行。下列说法正确的是（　　） A. D点的电势为10V B. B点和D点的电势差为6V C. 该电场的电场强度为20V/m，方向由B指向A D. 将一电子从C点移到A点过程中，电场力做的功为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．圆心O是直径和的公共中点，在匀强电场中，满足关系 即 解得，故A错误； B．B点和D点的电势差，故B正确； C．由可知，为等势线，电场线垂直等势线，故电场方向为水平方向，且由高电势指向低电势，即方向由指向。沿电场方向的长度为 电势差 因此，故C错误； D．电子电荷，从C移到A，电场力做功，故D正确。 故选BD。 10. 如图1所示，倾角为的足够长光滑斜面固定在水平地面上，安装在其顶端的电动机通过不可伸长的轻绳与质量为的小车相连，电动机输出功率恒定。当小车向上匀速运动时，将一小物块（可视为质点）无初速度的放在小车上端，最终小物块恰好没滑离小车。小物块放上小车后，小车速度随加速度大小的变化规律如图2所示。运动过程中轻绳与斜面始终平行，重力加速度，忽略轻绳与滑轮的摩擦及空气阻力。则（　　） A. 物块的质量为 B. 小车长度为 C. 物块与小车间的滑动摩擦因数为 D. 电动机的输出功率为 【答案】BCD 【解析】 【详解】D．当加速度时，轻绳上的牵引力 对小车有 整理得 由图可知 解得，故D正确； A．时，图像发生突变，说明此时小车与物块达到共速，此后一起运动，同理可得 则有 解得，故A错误； C．又由共速前 解得，故C正确； B．共速前物块的加速度 加速到的时间 位移 放置物块前，小车运动运动，则有 解得 从放置物块到共速的过程 解得 小车长度，故B正确。 故选BCD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 用如图甲所示装置和频闪仪、照相机“探究平抛运动的特点”。 （1）实验前组装好实验装置，调节斜槽末端______，带有方格纸的纸板靠近斜槽竖直放置．将小球从斜槽上端某一位置静止释放。用照相机连续拍照功能记录小球在空中的位置，如图乙所示。 （2）频闪仪每隔闪光一次，记录一个小球的影像；方格纸每小格的边长；测得乙图中从上到下的相邻影像的高度差分别是、、、。 （3）小球离开斜槽末端的水平速度_______，小球经过乙图中A位置时（乙图中从上到下的第三个影像）的竖直速度______（结果均保留三位有效数字）。 【答案】 ①. 水平 ②. 1.00 ③. 1.96 【解析】 【详解】（1）[1]要求小球离开斜槽后速度沿水平方向，要求斜槽末端水平。 （3）[2][3]根据公式可得，小球的水平速度为 小球在竖直方向做匀加速直线运动，结合匀变速直线运动的规律，小球经过A点时竖直分速度 12. 某同学设计了一个电子气泡式水平仪，如图所示。当被测平面水平时，密闭圆柱形玻璃管中的气泡正好处于玻璃管的正中央，此时电压表的示数为0。已知电压表的0刻度线在表盘的正中央，在组装仪器之前，测得当电流从端流入电压表，电压表的指针向右偏转，导电水柱的电阻主要取决于水量。 （1）在闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片滑到_____（填“”或“”）端。 （2）闭合开关S后，将水平仪放到水平面上进行调零，应调节_____，使电压表的示数恰好为零。 （3）检测某平面时，发现电压表的指针向左偏，则气泡一定在玻璃管正中央的_____（填“左”或“右”）侧少许，为使检测平面水平应该适当垫高_____（填“左”或“右”）端。 （4）为提高水平仪的测量精度，应选择下列哪块电压表_____（填正确答案标号）。 A. 量程为，内阻为 B. 量程为，内阻为 【答案】（1）b （2）电阻箱的阻值 （3） ①. 左 ②. 右 （4）A 【解析】 【小问1详解】 为保证电路的安全，闭合开关S前应将滑动变阻器调到阻值最大处，故滑片滑到端。 【小问2详解】 设玻璃管中央电极左侧水柱的电阻为，中央电极右侧水柱的电阻为，当时，电压表的示数为0，所以要调节电阻箱，使等式成立 【小问3详解】 [1][2]电压表示数为0时，E、F两点的电势相同，当气泡在玻璃管正中央的左侧时玻璃管中央电极左侧水柱的电阻增大，中央电极右侧水柱的电阻减小，使得点的电势降低，而点的电势不变，故点电势高于点电势，电流从点流入电压表，电压表指针向左偏。气泡在玻璃管正中央的左侧，应将被测平面的右端垫高少许，使电压表的示数为0，这样被测平面就调成水平了。 【小问4详解】 量程为的电压表满偏电流为，量程为的电压表满偏电流为，前者更加灵敏，只要有微弱电流指针就可以发生偏转，所以为提高水平仪的测量精度，应选择A。 13. 某快递车上装有质量的货物（视为质点），其中货物与车的简化图如图所示。货物在水平车厢中间位置，质量的车（不含货物）在平直路面以速度匀速行驶，突然因紧急情况刹车（关闭发动机），经过车停下，最终发现货物也刚好滑到车厢前端靠近驾驶室。已知货物与车厢间的动摩擦因数，重力加速度取，刹车过程视为匀变速直线运动，不计空气阻力。求： （1）快递车刹车时受到的阻力大小； （2）车厢的长度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 已知车匀速行驶的速度 车做匀减速直线运动，由匀变速直线运动速度与时间的关系，得 得车的加速度大小 车受地面阻力、货物给的向前滑动摩擦力，由牛顿第二定律，得 解得 【小问2详解】 车匀减速的平均速度为，则车的位移 货物靠滑动摩擦力减速，由牛顿第二定律，得 得货物加速度大小 货物刹车总时间 故6s内货物一直匀减速，由位移公式 一半车厢的长度等于刹车过程中货物相对车的位移，即 因此车厢长度 14. 如图所示，倾角的导电轨道与足够长的水平绝缘轨道在平滑连接，两轨道宽度均为，在倾斜轨道顶端连接电阻，整个倾斜轨道处（Ⅰ区）有垂直于轨道向上的匀强磁场。水平绝缘轨道上放置“”形金属框，金属框右侧有长和宽均为的Ⅱ区，该区域内有竖直向上的匀强磁场。现在倾斜轨道上距水平面高处静止释放金属棒，它在到达前已经做匀速运动；金属棒通过时无机械能损失，它与“”形金属框碰撞会粘在一起形成闭合框。已知金属棒质量为、电阻为、长为。“”形金属框的质量为、电阻为、边长为、和边长均为。题中除已知的电阻外其余电阻均不计，所有接触面均光滑，，重力加速度取。求： （1）金属棒到达时的速度大小； （2）从释放金属棒到它到达的过程中，电阻上产生的热量； （3）金属框进入Ⅱ区磁场后，边与Ⅱ区磁场左边界的最大距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设到达时的速度为，感应电动势 电路总电阻 感应电流 受力平衡，重力沿斜面向下的分力等于安培力，则 联立解得 【小问2详解】 由能量守恒，重力势能的减少量等于总焦耳热与动能之和 解得 串联电路中，热量按电阻分配，的热量 解得 【小问3详解】 与金属框碰撞，动量守恒 解得碰撞后共同速度 闭合框总电阻 向右运动进入磁场过程中，安培力始终向左阻碍运动，最终速度减为0时最大。设在极短的时间内，由动量定理，可知安培力冲量等于动量变化，得 代入安培力，得 设总共移动的距离为，对上式两边求和得 解得 在左侧，间距，因此 解得 15. 如图所示，竖直理想虚线边界、、将右侧空间依次分成区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，区域Ⅰ中有方向竖直向下、场强大小为（大小未知）的匀强电场，区域Ⅱ中有一半径为r的圆形区域，O为圆心，圆周与边界、分别相切于M、N点，在下半圆周安装有绝缘弹性挡板，圆形区域内有方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为（大小未知）的匀强磁场，在竖直平面内现有一质量为m、电荷量为的带电粒子从边界上的P点，以与成30°角斜向上的初速度射入区域Ⅰ，此后垂直边界从M点射入圆形区域磁场，与下半圆周的挡板发生多次弹性碰撞后从N点垂直边界进入区域Ⅲ。区域Ⅲ中充满正交的匀强电场和磁场，其中磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里，电场强度大小为、方向水平向右。不计粒子重力，已知边界与间距离为L。求： （1）电场强度的大小； （2）磁感应强度的大小； （3）粒子从区域Ⅲ中再次返回到边界过程中的最大速度以及返回边界时的位置与N点间的距离。 【答案】（1） （2）（n=1，2，3……） （3）， 【解析】 【小问1详解】 粒子在水平方向有， 竖直方向有， 联立解得 【小问2详解】 由题意可知，粒子在圆形区域中的运功情况呈现周期性和对称性，作出两种情况，如图所示 由此可知（n=1，2，3……） 设粒子做圆周运动的半径为R，则（n=1，2，3……） 根据洛伦兹力提供向心力有 解得（n=1，2，3……） 【小问3详解】 粒子从N点进入区域III，所受电场力大小为 利用配速法，令 解得 即可将粒子的运动分解为竖直向上的速度大小为的匀速直线运动和速度大小为的匀速圆周运动（初速度方向斜向右下方45度°），则此过程中速度最大时，有 则再次回到边界ef经历的时间为， 圆周运动分运动的半径为 此位置到N点的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $