精品解析：天津市经济技术开发区第一中学2026-2027学年高三上学期10月月考物理试卷

天津经济技术开发区第一中学2026—2027学年度第一学期高三年级物理学科第一次检测试卷 行政班_________行政学号__________姓名________（教学班_________教学学号_________） 一、单选题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶，制动后做匀减速直线运动，经2s停止，汽车的制动距离为（ ） A. 5m B. 10m C. 20m D. 30m 2. 利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时，（　　） A. 砚台对墨条的摩擦力方向水平向左 B. 桌面对砚台的摩擦力方向水平向左 C. 桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力 D. 桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力 3. 滑雪是一种常见的体育项目，具有很强的观赏性。半径为的四分之一圆弧轨道如图所示，质量为的运动员（含滑板）从点由静止开始滑下，到达最低点时，运动员对轨道的压力为，已知轨道半径远大于运动员的身高，重力加速度为，运动员下滑的过程中（ ） A. 机械能减小了 B. 阻力做功为 C. 重力的功率一直变大 D. 到达最低点时，发生了超重现象 4. 做心电图时，心脏可视为由两个等量异种点电荷组成的系统。图中显示的是患者体表的瞬时电势分布，实线为等差等势面，数值表示其电势，a、b为两点电荷连线上对称的两点，c、d为连线中垂线上对称的两点，则（　　） A. Uab=2Ubc B. a点与b点的电场强度相同 C. 人体内的Cl−在a点的电势能比在b点的电势能大 D. 若人体内Na+沿两电荷连线的中垂线从c点运动到d点，电场力先做正功再做负功 5. “复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为，若动车组所受的阻力与其速率成正比（，为常量），动车组能达到的最大速度为。下列说法正确的是（　　） A. 动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变 B. 若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动 C. 若四节动力车厢输出的总功率为，则动车组匀速行驶的速度为 D. 若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间达到最大速度，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为 二、多选（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是正确的） 6. 质量为、内壁间距为的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为。初始时小物块停在箱子正中间，如图所示。现给小物块一水平向右的初速度，小物块与箱壁碰撞次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止。已知重力加速度大小为，设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为（ ） A. B. C. D. 7. 将直流电源、电阻、平行板电容器与开关连接成如图所示的电路。闭合开关，电路达到稳定状态。下列说法正确的是（ ） A. 此过程电源输出的能量大于电容器存储的电场能 B. 若增大电容器两极板间距离，有从到的电流流过电阻 C. 若断开开关，减小电容器两极板间距离，极板间电场强度增大 D. 若断开开关，在电容器两极板间插入电介质后，两极板间电场强度减小 8. 中国空间站天和核心舱配备了四台国产化的LHT-100霍尔推进器，其简化的工作原理如图所示。放电通道两端的电极A、B间存在一加速电场E，工作时，工作物质氙气进入放电通道后立即被电离为一价氙离子，再经电场加速喷出，形成推力。单台推进器质量，每秒喷出的一价氙离子数个，速度，单个氙离子的质量为，电子电荷量，不计一切阻力，计算时取氙离子的初速度为零，忽略离子之间的相互作用，则（　　） A. A、B两电极间的加速电压为1600V B. 单台霍尔推进器产生的平均推力大小为0.128N C. 天和核心舱的加速度为 D. 单台霍尔推进器向外喷射氙离子形成的电流约为3.2A 三、实验题（每空2分，共14分） 9. 在“验证力的平行四边形定则”的实验中使用的器材有：木板、白纸、两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干。完成下列实验步骤： ①用图钉将白纸固定在水平木板上。 ②将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上，它们的另一端均挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力和的大小，并___________。（多选，填正确答案标号） A.用刻度尺量出橡皮条的长度 B.用刻度尺量出两细线的长度 C.用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置 D.用铅笔在白纸上标记出两细线的方向 ③撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到_________，由测力计的示数得到拉力的大小，沿细线标记此时的方向。 ④选择合适标度，由步骤②的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作和的合成图，得出合力的大小和方向；按同一标度在白纸上画出力的图示。 ⑤比较和的________，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。 10. 用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。 （1）以下操作正确的是______（单选，填正确答案标号）。 A. 使小车质量远小于槽码质量 B. 调整垫块位置以补偿阻力 C. 补偿阻力时移去打点计时器和纸带 D. 释放小车后立即打开打点计时器 （2）保持槽码质量不变，改变小车上砝码的质量，得到一系列打点纸带。其中一条纸带的计数点如图2所示，相邻两点之间的距离分别为，时间间隔均为T。下列加速度算式中，最优的是______（单选，填正确答案标号）。 A. B. C. D. （3）以小车和砝码的总质量M为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的图像如图3所示。 由图可知，在所受外力一定的条件下，a与M成______（填“正比”或“反比”）；甲组所用的______（填“小车”、“砝码”或“槽码”）质量比乙组的更大。 四、计算题（共46分） 11. 如图所示，水平地面上静止放置一辆小车A，质量，上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计．可视为质点的物块B置于A的最右端，B的质量．现对A施加一个水平向右的恒力F＝10N，A运动一段时间后，小车左端固定的挡板B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A，B粘合在一起，共同在F的作用下继续运动，碰撞后经时间t＝0.6s，二者的速度达到．求 （1）A开始运动时加速度a的大小； （2）A，B碰撞后瞬间的共同速度v的大小； （3）A的上表面长度l； 12. 如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为，导轨平面与水平面成角，上端连接阻值的电阻；质量为、阻值的匀质金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为，棒与导轨垂直并保持良好接触。整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。（） （1）保持ab棒静止，在0～4 s内，通过金属棒ab的电流大小和方向； （2）为了保持ab棒静止，需要在棒的中点施加一垂直于棒且平行于导轨平面的外力F，求2 s时外力F的大小和方向； （3）5 s后撤去外力，金属棒由静止开始向下滑动，滑行1.1 m恰好匀速运动，求在此过程中电阻R上产生的焦耳热QR=？及此过程的运动时间t=？ 13. 如图甲为某款医用治疗装置，该装置由粒子源、直线加速器和偏移器等部件构成。直线加速器由一系列带孔的金属漂移管组成，每个漂移管两端圆板横截面面积相等且依次排列，中心轴线共线，漂移管的长度按照一定的规律依次增加。序号为奇数的漂移管和交变电源的一极相连，序号为偶数的漂移管和电源的另一极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙。在t=0时，奇数漂移管相对于偶数漂移管的电势差为正值，此时位于序号为0的圆板中央的粒子源静止释放出一个电子，电子在圆板和漂移管1间的狭缝电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进漂移管1，在漂移管1内做匀速直线运动。每次电子在漂移管内运动时间恰为交变电源周期的一半。已知电子的质量为m、电荷量为e，交变电源电压的绝对值为，周期为T，忽略电子在狭缝内运动的时间及相对论效应，不考虑电子的重力及其他因素的影响。 （1）求电子进入漂移管1时的速度v1的大小； （2）为使电子运动到漂移管之间各狭缝中都能恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速，求第n个漂移管的长度； （3）该电子加速到最大动能Ekm后，恰好沿O'O方向射入偏移器，偏移器为一棱长为L的正方体，正方体内充满匀强电场和匀强磁场，O'为偏移器左侧面的中心点，当偏移器内电场强度和磁感应强度均为0时，电子恰好沿O'O射到目标平面中心O点处（O点和偏移器左、右侧面中心点共线），目标平面和偏移器右侧面平行且相距为L，当偏移器同时加上如图所示的匀强电场和匀强磁场（方向均垂直于前、后侧面）时，电子在极短的时间内穿过偏移器，打在目标平面上（）处，求偏移器中电场强度E和磁感应强度B的大小。（当α很小时，有） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津经济技术开发区第一中学2026—2027学年度第一学期高三年级物理学科第一次检测试卷 行政班_________行政学号__________姓名________（教学班_________教学学号_________） 一、单选题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶，制动后做匀减速直线运动，经2s停止，汽车的制动距离为（ ） A. 5m B. 10m C. 20m D. 30m 【答案】B 【解析】 【详解】速度公式汽车做末速度为零的匀减速直线运动，则有 故选B。 2. 利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时，（　　） A. 砚台对墨条的摩擦力方向水平向左 B. 桌面对砚台的摩擦力方向水平向左 C. 桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力 D. 桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力 【答案】C 【解析】 【详解】A．当墨条速度方向水平向左时，墨条相对于砚台向左运动，故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右，故A错误； B．根据牛顿第三定律，墨条对砚台的摩擦力方向水平向左，由于砚台处于静止状态，故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右，故B错误； C．由于砚台处于静止状态，水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力，故C正确； D．桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力，故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力，故D错误。 故选C。 3. 滑雪是一种常见的体育项目，具有很强的观赏性。半径为的四分之一圆弧轨道如图所示，质量为的运动员（含滑板）从点由静止开始滑下，到达最低点时，运动员对轨道的压力为，已知轨道半径远大于运动员的身高，重力加速度为，运动员下滑的过程中（ ） A. 机械能减小了 B. 阻力做功为 C. 重力的功率一直变大 D. 到达最低点时，发生了超重现象 【答案】D 【解析】 【详解】AB．在最低点B，根据牛顿第三定律，轨道对运动员的支持力 由 解得 从A到B，由动能定理有 解得阻力做功 机械能的变化等于除重力外其他力的总功，因此机械能减小了，故AB错误； C．重力的功率​ 其中为运动员下滑的过程中竖直方向的分速度，在A点初速度为0，重力功率为0；在B点速度沿水平方向，竖直分速度为0，重力功率也为0，因此下滑过程中重力功率先增大后减小，故C错误； D．到达B点时，运动员的向心力指向圆心，方向竖直向上，加速度竖直向上，因此处于超重状态，故D正确。 故选D。 4. 做心电图时，心脏可视为由两个等量异种点电荷组成的系统。图中显示的是患者体表的瞬时电势分布，实线为等差等势面，数值表示其电势，a、b为两点电荷连线上对称的两点，c、d为连线中垂线上对称的两点，则（　　） A. Uab=2Ubc B. a点与b点的电场强度相同 C. 人体内的Cl−在a点的电势能比在b点的电势能大 D. 若人体内Na+沿两电荷连线的中垂线从c点运动到d点，电场力先做正功再做负功 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图知 则，故A错误； B．根据等量异号点电荷电场的对称性可知a点与b点的电场强度相同，故B正确； C．根据Ep=qφ，负电荷在电势越高的地方电势能越低，人体内的Cl−在a点的电势能比在b点的电势能小，故C错误； D．等量异号点电荷电场的中垂线电势为0，若人体内Na+沿两电荷连线的中垂线从c点运动到d点，电场力始终不做功，故D错误。 故选B。 5. “复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为，若动车组所受的阻力与其速率成正比（，为常量），动车组能达到的最大速度为。下列说法正确的是（　　） A. 动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变 B. 若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动 C. 若四节动力车厢输出的总功率为，则动车组匀速行驶的速度为 D. 若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间达到最大速度，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．对动车由牛顿第二定律有 若动车组在匀加速启动，即加速度恒定，但随速度增大而增大，则牵引力也随阻力增大而变大，故A错误； B．若四节动力车厢输出功率均为额定值，则总功率为4P，由牛顿第二定律有 故可知加速启动的过程，牵引力减小，阻力增大，则加速度逐渐减小，故B错误； C．若四节动力车厢输出的总功率为，则动车组匀速行驶时加速度为零，有 而以额定功率匀速时，有 联立解得 故C正确； D．若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间达到最大速度，由动能定理可知 可得动车组克服阻力做的功为 故D错误； 故选C。 二、多选（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是正确的） 6. 质量为、内壁间距为的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为。初始时小物块停在箱子正中间，如图所示。现给小物块一水平向右的初速度，小物块与箱壁碰撞次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止。已知重力加速度大小为，设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为（ ） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．水平面光滑，因此箱子和小物块组成的系统水平方向不受外力，水平动量守恒。设二者共速时的速度为，可得 解得共速速度 系统初始总动能为，共速时总动能为​，因此损失的动能为 代入解得，故A错误，B正确； CD．根据能量守恒定律得知，系统损失的动能等于系统产生的内能，滑动摩擦力大小为，初始小物块在箱子中间，碰撞次后回到正中间，相对总路程为，系统损失的动能，故C正确，D错误。 故选BC。 7. 将直流电源、电阻、平行板电容器与开关连接成如图所示的电路。闭合开关，电路达到稳定状态。下列说法正确的是（ ） A. 此过程电源输出的能量大于电容器存储的电场能 B. 若增大电容器两极板间距离，有从到的电流流过电阻 C. 若断开开关，减小电容器两极板间距离，极板间电场强度增大 D. 若断开开关，在电容器两极板间插入电介质后，两极板间电场强度减小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．闭合开关给电容器充电的过程中，有一部分能量在充电过程中通过电阻转化为焦耳热耗散，因此电源输出能量大于电容器存储的电场能，故A正确； B．闭合开关稳定后，电容器两端电压等于电源电动势保持不变。若增大极板间距，由可知电容减小，结合可知电容器带电量减小。电容器带电量减小，电容器上极板与电源正极相连，上极板带正电，电容器放电，会有从到的电流流过电阻，故B错误； C．断开开关后，电容器的带电量保持不变。推导极板间场强 可见场强与极板间距无关，因此减小极板间距时电场强度不变，故C错误； D．断开开关后不变，插入电介质后增大，由上述场强推导式可知，增大时极板间电场强度减小，故D正确。 故选AD。 8. 中国空间站天和核心舱配备了四台国产化的LHT-100霍尔推进器，其简化的工作原理如图所示。放电通道两端的电极A、B间存在一加速电场E，工作时，工作物质氙气进入放电通道后立即被电离为一价氙离子，再经电场加速喷出，形成推力。单台推进器质量，每秒喷出的一价氙离子数个，速度，单个氙离子的质量为，电子电荷量，不计一切阻力，计算时取氙离子的初速度为零，忽略离子之间的相互作用，则（　　） A. A、B两电极间的加速电压为1600V B. 单台霍尔推进器产生的平均推力大小为0.128N C. 天和核心舱的加速度为 D. 单台霍尔推进器向外喷射氙离子形成的电流约为3.2A 【答案】BD 【解析】 【详解】A．氙离子经电场加速，根据动能定理有 代入数据解得，故A错误； B．根据动量定理可得 代入数据解得，故B正确； C．由于核心舱的质量未知，所以不能确定核心舱的加速度，故C错误； D．单台霍尔推进器向外喷射氙离子形成的电流为，故D正确。 故选BD。 三、实验题（每空2分，共14分） 9. 在“验证力的平行四边形定则”的实验中使用的器材有：木板、白纸、两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干。完成下列实验步骤： ①用图钉将白纸固定在水平木板上。 ②将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上，它们的另一端均挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力和的大小，并___________。（多选，填正确答案标号） A.用刻度尺量出橡皮条的长度 B.用刻度尺量出两细线的长度 C.用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置 D.用铅笔在白纸上标记出两细线的方向 ③撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到_________，由测力计的示数得到拉力的大小，沿细线标记此时的方向。 ④选择合适标度，由步骤②的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作和的合成图，得出合力的大小和方向；按同一标度在白纸上画出力的图示。 ⑤比较和的________，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。 【答案】 ①. CD##DC ②. 相同位置 ③. 大小和方向 【解析】 【详解】②[1]将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上，它们的另一端均挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力和的大小，还需要用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置以及用铅笔在白纸上标记出两细线的方向。 故选CD。 ③[2]撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到相同位置，由测力计的示数得到拉力的大小，沿细线标记此时的方向； ⑤[3]比较和的大小和方向，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。 10. 用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。 （1）以下操作正确的是______（单选，填正确答案标号）。 A. 使小车质量远小于槽码质量 B. 调整垫块位置以补偿阻力 C. 补偿阻力时移去打点计时器和纸带 D. 释放小车后立即打开打点计时器 （2）保持槽码质量不变，改变小车上砝码的质量，得到一系列打点纸带。其中一条纸带的计数点如图2所示，相邻两点之间的距离分别为，时间间隔均为T。下列加速度算式中，最优的是______（单选，填正确答案标号）。 A. B. C. D. （3）以小车和砝码的总质量M为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的图像如图3所示。 由图可知，在所受外力一定的条件下，a与M成______（填“正比”或“反比”）；甲组所用的______（填“小车”、“砝码”或“槽码”）质量比乙组的更大。 【答案】（1）B （2）D （3） ①. 反比 ②. 槽码 【解析】 【小问1详解】 A．为了使小车所受的合外力大小近似等于槽码的总重力，故应使小车质量远大于槽码质量，故A错误； B．为了保证小车所受细线拉力等于小车所受合力，则需要调整垫块位置以补偿阻力，也要保持细线和长木板平行，故B正确； C．补偿阻力时不能移去打点计时器和纸带，需要通过纸带上点迹是否均匀来判断小车是否做匀速运动，故C错误； D．根据操作要求，应先打开打点计时器再释放小车，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 根据逐差法可知 联立可得小车加速度表达式为 故选D。 【小问3详解】 [1]根据图像可知与M成正比，故在所受外力一定的条件下，a与M成反比； [2]设槽码的质量为m，则由牛顿第二定律 化简可得 故斜率越小，槽码的质量m越大，由图可知甲组所用的槽码质量比乙组的更大。 四、计算题（共46分） 11. 如图所示，水平地面上静止放置一辆小车A，质量，上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计．可视为质点的物块B置于A的最右端，B的质量．现对A施加一个水平向右的恒力F＝10N，A运动一段时间后，小车左端固定的挡板B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A，B粘合在一起，共同在F的作用下继续运动，碰撞后经时间t＝0.6s，二者的速度达到．求 （1）A开始运动时加速度a的大小； （2）A，B碰撞后瞬间的共同速度v的大小； （3）A的上表面长度l； 【答案】(1) （2）1m/s （3）0.45m 【解析】 【详解】(1)以A为研究对象，由牛顿第二定律有F＝mAa① 代入数据解得a＝2.5 m/s2② (2)对A、B碰撞后共同运动t＝0.6 s的过程，由动量定理得Ft＝(mA＋mB)v－(mA＋mB)v③ 代入数据解得v＝1 m/s④ (3)设A、B发生碰撞前，A的速度为vA，对A、B发生碰撞的过程，由动量守恒定律有 mAvA＝(mA＋mB)v1⑤ A从开始运动到与B发生碰撞前，由动能定理有Fl＝mAv⑥ 由④⑤⑥式，代入数据解得l＝0.45 m. 12. 如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为，导轨平面与水平面成角，上端连接阻值的电阻；质量为、阻值的匀质金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为，棒与导轨垂直并保持良好接触。整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。（） （1）保持ab棒静止，在0～4 s内，通过金属棒ab的电流大小和方向； （2）为了保持ab棒静止，需要在棒的中点施加一垂直于棒且平行于导轨平面的外力F，求2 s时外力F的大小和方向； （3）5 s后撤去外力，金属棒由静止开始向下滑动，滑行1.1 m恰好匀速运动，求在此过程中电阻R上产生的焦耳热QR=？及此过程的运动时间t=？ 【答案】（1）1A，方向由b→a （2）1N，方向平行于导轨平面向上 （3）1.5J，1.3s 【解析】 【小问1详解】 在0～4 s内，由法拉第电磁感应定律 由闭合电路欧姆定律 根据楞次定律可知方向由b→a 【小问2详解】 当t=2 s时，ab棒受到沿斜面向上的安培力 对ab棒受力分析，由平衡条件 方向平行于导轨平面向上。 【小问3详解】 ab棒沿导轨下滑切割磁感线产生感应电动势，有 产生的感应电流 棒下滑至速度稳定时，棒两端电压也恒定，此时ab棒受力平衡，有 解得 由动能定理得 生成的总焦耳热 电阻R上产生的焦耳热 对棒沿导轨下滑过程用动量定理 其中 解得 13. 如图甲为某款医用治疗装置，该装置由粒子源、直线加速器和偏移器等部件构成。直线加速器由一系列带孔的金属漂移管组成，每个漂移管两端圆板横截面面积相等且依次排列，中心轴线共线，漂移管的长度按照一定的规律依次增加。序号为奇数的漂移管和交变电源的一极相连，序号为偶数的漂移管和电源的另一极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙。在t=0时，奇数漂移管相对于偶数漂移管的电势差为正值，此时位于序号为0的圆板中央的粒子源静止释放出一个电子，电子在圆板和漂移管1间的狭缝电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进漂移管1，在漂移管1内做匀速直线运动。每次电子在漂移管内运动时间恰为交变电源周期的一半。已知电子的质量为m、电荷量为e，交变电源电压的绝对值为，周期为T，忽略电子在狭缝内运动的时间及相对论效应，不考虑电子的重力及其他因素的影响。 （1）求电子进入漂移管1时的速度v1的大小； （2）为使电子运动到漂移管之间各狭缝中都能恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速，求第n个漂移管的长度； （3）该电子加速到最大动能Ekm后，恰好沿O'O方向射入偏移器，偏移器为一棱长为L的正方体，正方体内充满匀强电场和匀强磁场，O'为偏移器左侧面的中心点，当偏移器内电场强度和磁感应强度均为0时，电子恰好沿O'O射到目标平面中心O点处（O点和偏移器左、右侧面中心点共线），目标平面和偏移器右侧面平行且相距为L，当偏移器同时加上如图所示的匀强电场和匀强磁场（方向均垂直于前、后侧面）时，电子在极短的时间内穿过偏移器，打在目标平面上（）处，求偏移器中电场强度E和磁感应强度B的大小。（当α很小时，有） 【答案】（1） （2） （3）； 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理有 解得 【小问2详解】 电子在第n节漂移管内的运动时间为 设电子在第n节漂移管内的运动速度为，有 解得 故第n节漂移管长度为 【小问3详解】 设电子进入偏移器时速度为v，则在偏移器内，由于电场引起的速度增量对y轴方向的运动不产生影响，y轴方向上相当于只考虑磁场存在，设电子进入磁场后做圆周运动半径为，如图 根据洛伦兹力提供向心力 解得 又有 经过磁场后，电子在y轴方向偏移距离 离开磁场后，电子在y轴方向偏移距离 则有 可得 又 解得 根据运动的分解，只考虑电场存在时 x轴方向加速度为 飞行时间为 又，解得 离开偏移器时x轴方向获得的速度为 经过电场后，电子在x轴方向偏移的距离和偏移角的正切为、 离开电场后，电子在x轴方向偏移的距离 则有 可得 又 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $