精品解析：福建厦门实验中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题

厦门实验中学2024-2025学年度第二学期高二年级期中考试 物理试题 满分：100分 考试时间：75分钟 考生注意： 1．答题前，考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将答题卡交回。 一、单选题：本题共4小题，每小题4分，共16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. 以下说法中正确的是（　　） A. 遥感和遥控技术中使用的电磁波是红外线 B. 光的偏振现象说明光是纵波 C. 两个相同的小灯泡发出来的光可以产生干涉现象 D. 让红光和绿光通过同一双缝干涉装置，形成的干涉条纹间距较大的是绿光 2. 一只低压电源输出的交变电压为，以下说法正确的是（　　） A. 这只电源可以使“”的灯泡正常发光 B. 这只电源的交变电压的周期是 C. 这只电源在时电压达到最大值 D. “”的电容器可以接在这只电源上 3. 如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是，其末端间的电压为。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为。则下列说法错误的是（ ） A. 用户端的电压 B. 发电厂的输出功率为 C. 输电线路上损失的电功率为 D. 输电线上的电压降为 4. 如图，光滑绝缘水平桌面上，边长为L的正方形区域gdef内存在方向竖直向下的匀强磁场，等腰直角三角形线框abc在外力的作用下从该磁场区的左侧以平行ab的速度v匀速通过磁场区域，．从线框进入磁场开始计时，取逆时针方向为电流的正方向，下列关于线框中的感应电流i随时间t变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 二、双选题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两个个选项符合题目要求，全部选对的得6分，部分选对的得3分，有选错的得0分。 5. 如图所示，A、B是两个完全相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S瞬间，A、B灯同时亮 B. 闭合开关S瞬间，B灯比A灯先亮，最后一样亮 C. 断开开关S瞬间，B灯闪亮一下再熄灭 D. 断开开关S瞬间，B灯延迟熄灭 6. 如图所示为一半径为的圆形区域匀强磁场，在点沿半径方向射入一速率为的带电粒子，带电粒子从点飞出磁场，速度偏角为60°，不考虑带电粒子的重力，下列说法正确的是（ ） A. 粒子带负电 B. 粒子在磁场运动的轨迹半径为 C. 粒子的比荷为 D. 粒子在磁场中运动的时间为 7. 某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁铁，磁铁N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合，从而减小对箱内人员的伤害。当电梯轿厢坠落到图示位置时，下列说法正确的是（　　） A. 从上往下看，金属线圈A中的感应电流沿逆时针方向 B. 从上往下看，金属线圈B中的感应电流沿逆时针方向 C. 金属线圈B对电梯轿厢下落有阻碍作用，A没有阻碍作用 D. 金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势 8. 如图所示，两根间距为20cm的足够长粗糙金属导轨平行固定在水平面上，导轨电阻忽略不计。在导轨内部空间存在以正弦曲线和导轨的中位线为边界的匀强磁场，中位线上方磁场方向垂直纸面向里，中位线下方磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小均为B=1T。现有一导体棒在外力作用下以10m/s的速度匀速向右运动（接触电阻忽略不计）。已知导体棒接入导轨间的电阻为10Ω，电流表和电压表均为理想电表，与电流表相连的电阻R=10Ω，则下列叙述正确的是（　　） A. 回路中产生的是交流电，且按照正弦规律变化 B. 电压表示数为0.5V C. 导体棒的热功率为0.1W D. 当导体棒运动到图示位置时，电流表示数最大 三、填空题：本题共5小题，共20分。 9. 如图所示，整个实验装置悬挂在弹簧测力计下，装置的下端有宽度为L=10cm的线框，线框下边处在一个匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直。当线框未接通电源时，测力计读数为 6N，接通电源后，线框中通过的电流为1A，测力计读数变为8N，则线框所受的安培力大小为________ N，匀强磁场的磁感应强度 B=________T。 10. 如图甲所示，面积为的100匝线圈处在匀强磁场中，线圈电阻，磁场方向垂直于线圈平面向里，已知磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，定值电阻，则0～5s内线圈感应电动势________（填“均匀增大”或“不变”），通过电阻R电荷量________C。 11. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒构成，若不计粒子在电场中的运动时间，工作时交变电场的周期和粒子做圆周运动的周期的关系为：______。（选填“>”、“<”或“=”），粒子从______（选填“磁场”或“电场”）中获得动能的增量，仅增大交变电压，粒子在D形盒中运动的时间变______（选填“长”或“短”）。 12. 在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示。它们有：①电流计；②直流电源；③带铁芯的线圈A；④线圈B；⑤开关和导线；⑥光敏电阻。实验前光敏电阻已经被不透光的黑纸包住，A线圈处于B线圈中。 （1）按实验的要求在实物图上把连线补充完整______。 （2）在连好的电路中，闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下。如果保持开关闭合一段时间后揭去黑纸，则灵敏电流计指针将________（“左偏”或者“右偏”）一下。 13. 图甲为“用双缝干涉测光的波长”的实验装置，为使光屏上能观察到清晰的干涉条纹； （1）从左到右依次放置①光源、②绿色滤光片、③、④、⑤遮光筒、⑥光屏。下列说法正确的是（ ） A. ③、④分别是单缝、双缝 B. 减小双缝之间的距离，可以增大相邻暗条纹间的距离 C. 应先放上单缝和双缝，再调节光源高度使光沿遮光筒轴线照在屏中心 D. 屏上的干涉条纹与双缝垂直 （2）调节仪器使分划板的中心刻度对准一条亮条纹的中心，示数如图乙所示，其读数为________mm。 （3）该实验中，已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d，测出n条亮条纹间的距离a，则单色光的波长的表达式________（用a、L、d、n表示）； 四、解答题：本题共3小题，共40分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 14. 如图甲，交流发电机与一理想变压器连接，给“，”的电饭煲和“，”的抽油烟机正常供电。交流发电机的两磁极间视为匀强磁场，内阻不计的线圈绕垂直于匀强磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从中性面开始计时，产生的电动势如图乙所示。所有导线的电阻均不计，交流电流表是理想电表，求： （1）变压器原线两端电压的瞬时值表达式； （2）原副线圈的匝数之比； （3）电饭煲和抽油烟机同时正常工作时电流表的示数。 15. 如图所示，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接，右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、接入电路的电阻为2R的金属棒从高度为h处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g。求 （1）金属棒进入磁场的瞬间，导体棒产生的感应电动势及流过定值电阻的电流； （2）金属棒在磁场中运动过程中，金属棒产生的焦耳热； （3）金属棒在磁场中运动的时间t。 16. 如图所示，平行板器件中存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度，方向垂直纸面向里，电场强度。坐标系紧靠平行板的右侧边缘，第一象限内有与y轴正方向成的边界AO，边界线上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度，边界线下方有竖直向上的匀强电场，电场强度，一束带正电的离子，电荷量、质量，从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为的Q点垂直y轴射入磁场区，并多次穿越边界线OA。（不计离子重力，取） 求： （1）离子运动的速度； （2）离子从进入磁场到第二次穿越边界线OA所需的时间； （3）离子第四次穿越边界线OA的位置坐标，并定性画出粒子运动的轨迹。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 厦门实验中学2024-2025学年度第二学期高二年级期中考试 物理试题 满分：100分 考试时间：75分钟 考生注意： 1．答题前，考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将答题卡交回。 一、单选题：本题共4小题，每小题4分，共16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. 以下说法中正确的是（　　） A. 遥感和遥控技术中使用的电磁波是红外线 B. 光的偏振现象说明光是纵波 C. 两个相同的小灯泡发出来的光可以产生干涉现象 D. 让红光和绿光通过同一双缝干涉装置，形成的干涉条纹间距较大的是绿光 【答案】A 【解析】 【详解】A．遥感和遥控技术中使用的电磁波是红外线，故A正确； B．偏振是横波特有的现象，光的偏振现象说明光是横波，故B错误； C．小灯泡发出来的光是混合光，频率不同，不会发生干涉，故C错误； D．让红光和绿光通过同一双缝干涉装置，红光的波长长，则形成的干涉条纹间距较大，故D错误。 故选A。 2. 一只低压电源输出的交变电压为，以下说法正确的是（　　） A. 这只电源可以使“”的灯泡正常发光 B. 这只电源的交变电压的周期是 C. 这只电源在时电压达到最大值 D. “”的电容器可以接在这只电源上 【答案】A 【解析】 【详解】A．交流电的峰值 则有效值 所以电源可以使“10V、2W”的灯泡正常发光，故A正确； B．根据瞬时值表达式可知ω=100π 则周期为 故B错误； C．t=0.01s时，经过半个周期，电压为零，故C错误； D．当电容器的耐压值小于峰值，电容器被击穿，10V小于，则“10V、2μF”电容器不能接在这只电源，故D错误。 故选A。 3. 如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是，其末端间的电压为。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为。则下列说法错误的是（ ） A. 用户端的电压 B. 发电厂的输出功率为 C. 输电线路上损失的电功率为 D. 输电线上的电压降为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据变压器输入功率等于输出功率相等可得 解得用户端的电压为 故A正确，不满足题意要求； BC．发电厂的输出功率为 输电线路上损失的电功率为 故B错误，满足题意要求；C正确，不满足题意要求； D．输电线上的电压降为 故D正确，不满足题意要求。 故选B。 4. 如图，光滑绝缘水平桌面上，边长为L的正方形区域gdef内存在方向竖直向下的匀强磁场，等腰直角三角形线框abc在外力的作用下从该磁场区的左侧以平行ab的速度v匀速通过磁场区域，．从线框进入磁场开始计时，取逆时针方向为电流的正方向，下列关于线框中的感应电流i随时间t变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】BD．线框进入磁场的过程中，磁通量增加，根据增反减同，产生逆时针的感应电流，电流为正值，BD错误； AC．线框穿出磁场的过程中，切割磁感线的有效长度减小，感应电动势减小，感应电流减小，A错误，C正确。 故选C。 二、双选题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两个个选项符合题目要求，全部选对的得6分，部分选对的得3分，有选错的得0分。 5. 如图所示，A、B是两个完全相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S瞬间，A、B灯同时亮 B. 闭合开关S瞬间，B灯比A灯先亮，最后一样亮 C. 断开开关S瞬间，B灯闪亮一下再熄灭 D. 断开开关S瞬间，B灯延迟熄灭 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．闭合开关S瞬间，B灯瞬间变亮，而A灯由于与线圈串联，逐渐变亮，达到稳定后，两灯一样亮，故A错误，B正确； CD．断开开关S的瞬间，线圈与两灯一起构成一个新的自感回路，通过线圈的电流将要逐渐减小，由于自感作用，两灯同时缓慢熄灭。由于线圈的电阻可以忽略，断开开关前两灯电流大小相同，B灯一定不会闪亮再熄灭，而是延迟熄灭，故C错误，D正确。 故选BD。 6. 如图所示为一半径为的圆形区域匀强磁场，在点沿半径方向射入一速率为的带电粒子，带电粒子从点飞出磁场，速度偏角为60°，不考虑带电粒子的重力，下列说法正确的是（ ） A. 粒子带负电 B. 粒子在磁场运动的轨迹半径为 C. 粒子的比荷为 D. 粒子在磁场中运动的时间为 【答案】AC 【解析】 【详解】设带电粒子在磁场运动的轨迹半径为，如图所示 由左手定则可知，粒子带负电；根据几何关系可得 解得粒子在磁场运动的轨迹半径为 由洛伦兹力提供向心力可得 解得粒子的比荷为 粒子在磁场中运动的时间为 故选AC。 7. 某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁铁，磁铁N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合，从而减小对箱内人员的伤害。当电梯轿厢坠落到图示位置时，下列说法正确的是（　　） A. 从上往下看，金属线圈A中的感应电流沿逆时针方向 B. 从上往下看，金属线圈B中的感应电流沿逆时针方向 C. 金属线圈B对电梯轿厢下落有阻碍作用，A没有阻碍作用 D. 金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈中向上的磁场减弱，感应电流的方向从下往上看是顺时针方向，中向上的磁场增强，感应电流的方向从下往上看是逆时针方向，故B错误，A正确； C．结合AB的分析可知，当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈都在阻碍电梯下落，故C错误； D．闭合线圈中向上的磁场减弱，中向上的磁场增强，根据楞次定律可知，线圈有收缩的趋势，有扩张的趋势，故D正确。 故选AD。 8. 如图所示，两根间距为20cm的足够长粗糙金属导轨平行固定在水平面上，导轨电阻忽略不计。在导轨内部空间存在以正弦曲线和导轨的中位线为边界的匀强磁场，中位线上方磁场方向垂直纸面向里，中位线下方磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小均为B=1T。现有一导体棒在外力作用下以10m/s的速度匀速向右运动（接触电阻忽略不计）。已知导体棒接入导轨间的电阻为10Ω，电流表和电压表均为理想电表，与电流表相连的电阻R=10Ω，则下列叙述正确的是（　　） A. 回路中产生的是交流电，且按照正弦规律变化 B. 电压表示数为0.5V C. 导体棒的热功率为0.1W D. 当导体棒运动到图示位置时，电流表示数最大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据“右手定则”，可知电路中产生的是交流电，又因为磁场边界是正弦曲线，可得回路产生的交变电流按正弦规律变化，故A正确； B．正弦交流电的电压峰值为 则电压表的示数为0.5V，故B正确； C．导体棒的热功率 故C错误； D．电表显示的是有效值，无论棒处于何种位置示数均不变，故D错误。 故选AB。 三、填空题：本题共5小题，共20分。 9. 如图所示，整个实验装置悬挂在弹簧测力计下，装置的下端有宽度为L=10cm的线框，线框下边处在一个匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直。当线框未接通电源时，测力计读数为 6N，接通电源后，线框中通过的电流为1A，测力计读数变为8N，则线框所受的安培力大小为________ N，匀强磁场的磁感应强度 B=________T。 【答案】 ①. 2 ②. 20 【解析】 【详解】[1][2] 线框未接通电源时 F弹=G 线框接通电源时 F弹′=G+F安 解得 F安=2N 由 F安=BIL 解得 B=20T 10. 如图甲所示，面积为的100匝线圈处在匀强磁场中，线圈电阻，磁场方向垂直于线圈平面向里，已知磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，定值电阻，则0～5s内线圈感应电动势________（填“均匀增大”或“不变”），通过电阻R电荷量________C。 【答案】 ①. 不变 ②. 1.0##1 【解析】 【详解】[1]根据乙图可知内磁感应强度均匀增加，，为定值； 根据甲图和楞次定律可知，线圈中产生逆时针方向的感应电流，则a点电势高于b点，感应电动势为 其中线圈匝数，面积，解得，感应电动势为定值，保持不变。 [2]电路的总电流为 通过电阻R电荷量。 11. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒构成，若不计粒子在电场中的运动时间，工作时交变电场的周期和粒子做圆周运动的周期的关系为：______。（选填“>”、“<”或“=”），粒子从______（选填“磁场”或“电场”）中获得动能的增量，仅增大交变电压，粒子在D形盒中运动的时间变______（选填“长”或“短”）。 【答案】 ①. ②. 电场 ③. 短 【解析】 【详解】[1]由回旋加速器的工作原理可知，欲使粒子每次经过狭缝时都被加速，若不计粒子在电场中的运动时间，应满足交变电场的周期与带电粒子做圆周运动的周期相等； [2]粒子在电场中加速，获得动能的增量； [3]带电粒子每次经过狭缝，交变电场使粒子加速，有 仅增大交变电压，粒子达到最大动能被加速的次数减少，粒子在D形盒中运动的时间变短。 12. 在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示。它们有：①电流计；②直流电源；③带铁芯的线圈A；④线圈B；⑤开关和导线；⑥光敏电阻。实验前光敏电阻已经被不透光的黑纸包住，A线圈处于B线圈中。 （1）按实验的要求在实物图上把连线补充完整______。 （2）在连好的电路中，闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下。如果保持开关闭合一段时间后揭去黑纸，则灵敏电流计指针将________（“左偏”或者“右偏”）一下。 【答案】 ①. ②. 右偏 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1] 探究电磁感应现象实验电路分两部分，要使A线圈产生磁场必须对其通电，故电源、开关、滑动变阻器、线圈A组成闭合电路，灵敏电流计与B线圈组成另一个闭合电路，如图所示 (2)[2] 闭合开关，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流表的指针向右偏；保持开关闭合一段时间后揭去黑纸，光敏电阻减小，回路电流增大，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流表的指针向右偏。 13. 图甲为“用双缝干涉测光的波长”的实验装置，为使光屏上能观察到清晰的干涉条纹； （1）从左到右依次放置①光源、②绿色滤光片、③、④、⑤遮光筒、⑥光屏。下列说法正确的是（ ） A. ③、④分别是单缝、双缝 B. 减小双缝之间的距离，可以增大相邻暗条纹间的距离 C. 应先放上单缝和双缝，再调节光源高度使光沿遮光筒轴线照在屏中心 D. 屏上的干涉条纹与双缝垂直 （2）调节仪器使分划板的中心刻度对准一条亮条纹的中心，示数如图乙所示，其读数为________mm。 （3）该实验中，已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d，测出n条亮条纹间的距离a，则单色光的波长的表达式________（用a、L、d、n表示）； 【答案】（1）AB （2）19.4 （3） 【解析】 【小问1详解】 A．③、④分别是单缝、双缝，故A正确； B．根据公式 可知减小双缝之间的距离，可以增大相邻暗条纹间的距离，故B正确； C．先不放单缝和双缝，调节光源高度使光沿遮光筒轴线照在屏中心，之后再装上单缝、双缝，故C错误； D．屏上的干涉条纹与双缝平行，故D错误。 故选AB。 【小问2详解】 如图乙，游标卡尺为十分度，精度为，其读数为。 【小问3详解】 已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d，测出n条亮条纹间的距离a，相邻亮条纹间的距离为 联立可得 四、解答题：本题共3小题，共40分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 14. 如图甲，交流发电机与一理想变压器连接，给“，”的电饭煲和“，”的抽油烟机正常供电。交流发电机的两磁极间视为匀强磁场，内阻不计的线圈绕垂直于匀强磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从中性面开始计时，产生的电动势如图乙所示。所有导线的电阻均不计，交流电流表是理想电表，求： （1）变压器原线两端电压的瞬时值表达式； （2）原副线圈的匝数之比； （3）电饭煲和抽油烟机同时正常工作时电流表的示数。 【答案】（1）；（2）；（3）1.2A 【解析】 【分析】 【详解】（1）由图乙可知：， 所以 （2）原线圈两端的电压，副线圈两端的电压 （3）电饭煲正常工作时的电流 抽油烟机正常工作时电流 副线圈中的总电流 根据公式，将数据代入得 电流表的示数为1.2A。 15. 如图所示，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接，右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、接入电路的电阻为2R的金属棒从高度为h处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g。求 （1）金属棒进入磁场的瞬间，导体棒产生的感应电动势及流过定值电阻的电流； （2）金属棒在磁场中运动过程中，金属棒产生的焦耳热； （3）金属棒在磁场中运动的时间t。 【答案】（1）感应电动势；流过定值电阻的电流 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 金属棒从高度处滑至水平轨道，由机械能守恒 可得进入磁场瞬间速度 感应电动势 回路总电阻 故流过定值电阻的电流 【小问2详解】 金属棒在磁场中运动位移为，由能量守恒，减少的动能转化为克服摩擦力做功和电路中产生的总焦耳热 故 总焦耳热在金属棒和定值电阻间按电阻分配，金属棒电阻为，定值电阻为，故金属棒产生的焦耳热 【小问3详解】 金属棒在磁场中运动过程中，取水平向右为正方向，由动量定理 其中安培力的平均冲量可通过微元累加得到且 则 代入动量定理 解得 16. 如图所示，平行板器件中存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度，方向垂直纸面向里，电场强度。坐标系紧靠平行板的右侧边缘，第一象限内有与y轴正方向成的边界AO，边界线上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度，边界线下方有竖直向上的匀强电场，电场强度，一束带正电的离子，电荷量、质量，从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为的Q点垂直y轴射入磁场区，并多次穿越边界线OA。（不计离子重力，取） 求： （1）离子运动的速度； （2）离子从进入磁场到第二次穿越边界线OA所需的时间； （3）离子第四次穿越边界线OA的位置坐标，并定性画出粒子运动的轨迹。 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）离子做直线运动，有 解得 （2）离子进入磁感应强度为的磁场中做匀速圆周运动，有 解得 作出离子的运动轨迹，交OA边界C点，如图所示 圆弧对应圆心角，其运动时间为 解得 离子过C点速度方向竖直向下，平行于电场线进入电场做匀减速直线运动，加速度为 解得 返回边界上的C点时间，由匀变速直线运动规律知 解得 所以离子从进入磁场到第二次穿越边界OA所用时间 解得 （3）离子的运动轨迹如图所示 离子第二次穿越边界线OA的位量C点的坐标，则 ， 离子第三次穿越边界线OA的位置D点的坐标，则 ， 离子垂直进入电场做类平抛运动，垂直电场线位移为x，沿电场线位移y，则 ， 解得 所以第四次穿越边界的E点，坐标为，由几何关系得 ， 即离子第四次穿越OA的位置坐标为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $