湖北省普通高中2021年高中物理1月學(xué)業(yè)水平選擇性考試模擬演練試題（含解析）

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1、湖北省普通高中2021年高中物理1月學(xué)業(yè)水平選擇性考試模擬演練試題（含解析） 本試卷共8頁，16題。全卷滿分100分?？荚囉脮r75分鐘。 ★?？荚図樌? 注意事項： 1.答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號、座位號填寫在試卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。 2.選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。 3.非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。 4.考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并上交。 一、選擇題

2、：本題共11小題，每小題4分，共44分。在每小題給出的四個選項中，第1～7題只有一項符合題目要求，第8～11題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。 1. 如圖所示，曲面體P靜止于光滑水平面上，物塊Q自P的上端靜止釋放。Q與P的接觸面光滑，Q在P上運動的過程中，下列說法正確的是（　?。? A. P對Q做功為零 B. P和Q之間相互作用力做功之和為零 C. P和Q構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒、動量守恒 D. P和Q構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒、動量守恒 【答案】B 【解析】 【分析】 【詳解】A．P對Q有彈力的作用，并且在力的方向上有位移，在運動中，P會向左

3、移動，P對Q的彈力方向垂直于接觸面上，與Q前后移動連線的位移夾角大于，所以P對Q做功不為0，故A錯誤； B．因為PQ之間的力屬于系統(tǒng)內(nèi)力，并且等大反向，兩者在力的方向上發(fā)生的位移相等，所以做功之和為0，故B正確； CD．因為系統(tǒng)只有系統(tǒng)內(nèi)力和重力的作用，所以該P(yáng)、Q組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，系統(tǒng)水平方向上不受外力的作用，水平方向上動量守恒，但是在豎直方向上Q有加速度，即豎直方向上不守恒，故CD錯誤； 故選B。 2. 一長為L的直導(dǎo)線置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)線中的電流為I。下列說法正確的是（　　） A. 通電直導(dǎo)線受到安培力大小為ILB B. 無論通電直導(dǎo)線如何放置，它都將

4、受到安培力 C. 通電直導(dǎo)線所受安培力的方向垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和電流方向構(gòu)成的平面 D. 安培力是載流子受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，所以安培力對通電直導(dǎo)線不做功 【答案】C 【解析】 【分析】 【詳解】A．只有當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時，通電直導(dǎo)線受到安培力的大小才為ILB，選項A錯誤； B．當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場方向平行時，它不受安培力，選項B錯誤； C．通電直導(dǎo)線所受安培力的方向垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和電流方向構(gòu)成的平面，選項C正確； D．安培力是載流子受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，安培力對通電直導(dǎo)線也能做功，選項D錯誤。 故選C。 3. 用粒子加速器加速后的質(zhì)子轟擊靜止的鋰原子

5、核，生成兩個動能均為8.919MeV的粒子（），其核反應(yīng)方程式為：。已知質(zhì)子質(zhì)量為1.007825u，鋰原子核的質(zhì)量為7.016004u，粒子的質(zhì)量為4.00260u，1u相當(dāng)于931MeV。若核反應(yīng)釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為粒子的動能，則入射質(zhì)子的動能約為（　　） A. 0.5MeV B. 8.4MeV C. 8.9MeV D. 17.3MeV 【答案】A 【解析】 【分析】 【詳解】該反應(yīng)放出能量 入射質(zhì)子的動能 故選A。 4. 如圖所示，在電場強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場中，某電場線上有兩點M和N，距離為2d。在M和N處分別固定電荷量為+q和-q的兩個點電荷。下列說法正確的是

6、（　　） A. 點電荷+q和-q受到的靜電力大小均為qE，方向相反 B. 將點電荷+q沿MN連線向N點移動距離d，靜電力對點電荷+q做功qEd C. 交換兩個點電荷的位置，靜電力對兩個點電荷做功之和為零 D. 將兩點電荷沿MN連線移動距離d，保持兩個點電荷的距離不變，靜電力對兩個點電荷做功之和為零 【答案】D 【解析】 【分析】 【詳解】A．點電荷+q受到的靜電力為勻強(qiáng)電場給其向右的電場力以及點電荷-q所給其向右的庫侖力，合力為 方向水平向右； 點電荷-q受到的靜電力為勻強(qiáng)電場給其向左的電場力以及點電荷+q所給其向左的庫侖力，合力為 方向水平向左，故A錯誤；

7、 B．將點電荷+q沿MN連線向N點移動距離d，靜電力做功既有電場力對點電荷+q做功為qEd，又有點電荷-q庫侖力對其做正功，故B錯誤； C．交換兩個點電荷的位置，靜電力對點電荷+q做正功，對點電荷-q也做正功，代數(shù)和不為0，故C錯誤； D．將兩點電荷沿MN連線移動距離d，保持兩個點電荷的距離不變，此時庫侖力做功相互抵消，電場力對兩個點電荷所做功相互抵消，故靜電力對兩個點電荷做功之和為零，D正確。 故選D。 5. 一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，其波速為10m/s，t=0時刻的波形如圖所示下列說法正確的是（　　） A. 0～0.6s時間內(nèi)，質(zhì)點P運動的路程為18cm B. t=0.

8、6s時刻，質(zhì)點P相對平衡位置的位移是6cm C. t=1.2s時刻，質(zhì)點Q加速度最大 D. t=1.4s時刻，質(zhì)點M沿y軸負(fù)方向運動 【答案】A 【解析】 【分析】 【詳解】A．機(jī)械波的周期為 0～0.6s時間內(nèi)，質(zhì)點P運動的路程為3A=18cm，選項A正確； B．t=0.6s時刻，質(zhì)點P到達(dá)平衡位置，則此時相對平衡位置的位移是0，選項B錯誤； C．因為t=1.2s= 時刻，質(zhì)點Q在平衡位置，則此時加速度為零，選項C錯誤； D．經(jīng)過1.4s波向前傳播 x=vt=14m= 則此時刻，質(zhì)點M在平衡位置以下沿y軸正方向運動，選項D錯誤。 故選A。 6. 如圖所示，矩形

9、平板ABCD的AD邊固定在水平面上，平板與水平面夾角為，AC與AB的夾角也為。質(zhì)量為m的物塊在平行于平板的拉力作用下，沿AC方向勻速運動。物塊與平板間的動摩擦因數(shù)，重力加速度大小為g，拉力大小為（　?。? A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【詳解】重力沿斜面的分力平行于CD向下，滑動摩擦力與運動方向相反，受力分析有 ， 根據(jù)余弦定理得 故選A。 7. 如圖所示，兩傾角均為的光滑斜面對接后固定水平地面上，O點為斜面的最低點。一個小物塊從右側(cè)斜面上高為H處由靜止滑下，在兩個斜面上做往復(fù)運動。小物塊每次通過O點時都會有動能損失，損失的動能為小

10、物塊當(dāng)次到達(dá)O點時動能的5%。小物塊從開始下滑到停止的過程中運動的總路程為（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【詳解】小物塊第一次到達(dá)O點，獲得的動能 運動的路程 小球第一次通過O點損失的動能為，滑上斜面到最高點 到第二次到達(dá)O點運動的路程 小球第二次通過O點損失的動能為 滑上斜面的最高點 小球第三次達(dá)到O點的路程 小球第二次通過O點損失的動能為 …… 設(shè)當(dāng)小球第n次到達(dá)O點時剛好靜止 第n次損失的動能為 則在整個過程中損失的動能 根據(jù)等比數(shù)列求和公式得 可得n趨于無窮大；

11、則在整個過程中的路程 根據(jù)等比數(shù)列求和公式得 當(dāng)n趨于無窮大，有 故選B。 8. 如圖所示，一束復(fù)色光經(jīng)三棱鏡后分開成a、b、c和d四種單色光。用這四種單色光分別照射金屬鉀板，其中c光恰好可從金屬鉀板上打出光電子；也可以用這四種單色光分別作為雙縫干涉實驗的光源。下列說法正確的是（　　） A. d光的頻率最高 B. d光在棱鏡中的折射率最小 C. a光產(chǎn)生的干涉條紋寬度最大 D. a光打出的光電子的遏止電壓最大 【答案】BD 【解析】 【分析】 【詳解】AB．由光路圖可知，a光通過三棱鏡的偏折程度最大，則折射率最大，a光的頻率最大，d光的折射率最小，則

12、頻率最低，選項A錯誤，B正確； C．因a光的頻率最大，則波長最短，根據(jù) 可知，a光產(chǎn)生的干涉條紋寬度最小，選項C錯誤； D．因為c光恰好可從金屬鉀板上打出光電子，則a光一定能發(fā)生光電效應(yīng)，因a光的頻率最大，則根據(jù) 可知，a光打出的光電子的遏止電壓最大，選項D正確。 故選BD。 9. 嫦娥五號取壤返回地球，完成了中國航天史上的一次壯舉。如圖所示為嫦娥五號著陸地球前部分軌道的簡化示意圖，其中I是月地轉(zhuǎn)移軌道，在P點由軌道I變?yōu)槔@地橢圓軌道Ⅱ，在近地點Q再變?yōu)槔@地橢圓軌道Ⅲ。下列說法正確的是（　?。? A. 在軌道Ⅱ運行時，嫦娥五號在Q點的機(jī)械能比在P點的機(jī)械能大 B.

13、 嫦娥五號在軌道Ⅱ上運行的周期比在軌道Ⅲ上運行的周期長 C. 嫦娥五號分別沿軌道Ⅱ和軌道Ⅲ運行時，經(jīng)過Q點的向心加速度大小相等 D. 嫦娥五號分別沿軌道Ⅱ和軌道Ⅲ運行時，經(jīng)過Q點的速度大小相等 【答案】BC 【解析】 【分析】 【詳解】A．在軌道Ⅱ運行時，只有萬有引力做功，機(jī)械能守恒，A錯誤； B．根據(jù)開普勒第三定律可知，半長軸越長，周期越長。軌道Ⅱ?qū)?yīng)的半長軸長，所以嫦娥五號在軌道Ⅱ上運行的周期比在軌道Ⅲ上運行的周期長，B正確； C．嫦娥五號分別沿軌道Ⅱ和軌道Ⅲ運行時，向心加速度都是由萬有引力提供。所以經(jīng)過Q點的向心加速度大小相等，C正確； D．嫦娥五號由軌道Ⅱ變向軌道Ⅲ運

14、行時，需要減速才能實現(xiàn)，所以由軌道Ⅱ變向軌道Ⅲ，經(jīng)Q點的速度要減小，D錯誤。 故選BC。 10. 如圖（a）所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1：n2=1：5，定值電阻R1的阻值為10，滑動變阻器R2的最大阻值為50，定值電阻R3的阻值為10，圖中電表均為理想電表。原線圈輸入如圖（b）所示的交變電流，其有效值不隨負(fù)載變化。當(dāng)滑動變阻器接入電路的阻值由50減小到0的過程中（　　） A. 電流表的示數(shù)為5A B. 通過R2的電流減小 C. 電壓表的示數(shù)減小 D. R2和R3的總電功率先增大后減小 【答案】C 【解析】 【分析】 【詳解】A．由圖（b）所示的交變電流，可得其有效

15、值為 即電流表的示數(shù)為，故A出錯誤； BC．可知原副線圈兩端的總電流不變，當(dāng)滑動變阻器接入電路的阻值由50減小到0，此時副線圈的總電阻減小，則副線圈兩端的電壓減小，即電壓表的示數(shù)減?。桓鶕?jù)并聯(lián)電路的電壓特點可知R1兩端的電壓減小，則通過R1的電流減小，根據(jù)并聯(lián)分流可知，通過R2和R3的電流增大；故B錯誤，C正確； D．設(shè)通過R2和R3的電流為I2，則根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可得 則R2和R3的總電功率為 可得R2和R3的總電功率隨R2減小而增大，故D錯誤。 故選C。 11. 如圖所示，在MN右側(cè)區(qū)域有垂直于紙面向的勻強(qiáng)磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的關(guān)系為B=kt（k為大

16、于零的常量）。一高為a、電阻為R的正三角形金屬線框向右勻速運動。在t=0時刻，線框底邊恰好到達(dá)MN處；在t=T時刻，線框恰好完全進(jìn)入磁場。在線框勻速進(jìn)入磁場的過程中（　　） A. 線框中的電流始終為逆時針方向 B. 線框中的電流先逆時針方向，后順時針方向 C. t=時刻，流過線框的電流大小為 D. t=時刻，流過線框的電流大小為 【答案】AD 【解析】 【分析】 【詳解】AB．根據(jù)楞次定律可知，穿過線圈的磁通量增加，則線框中的電流始終為逆時針方向，選項A正確，B錯誤； CD．線圈的邊長為；t=時刻，線圈切割磁感線的有效長度為，感應(yīng)電動勢 線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

17、 則流過線框的電流大小為 選項C錯誤，D正確。 故選AD。 二、非選擇題：本題共5小題，共56分。 12. 由半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻阻值是溫度的函數(shù)?；跓崦綦娮鑼囟让舾性碇谱饕粋€火災(zāi)報警系統(tǒng)，要求熱敏電阻溫度升高至50℃時，系統(tǒng)開始自動報警。所用器材有： 直流電源E（36V，內(nèi)阻不計）； 電流表（量程250mA，內(nèi)阻約0.1）； 電壓表（量程50V，內(nèi)阻約1）； 熱敏電阻RT； 報警器（內(nèi)阻很小，流過的電流超過10mA時就會報警，超過30mA時就會損傷）； 滑動變阻器R1（最大阻值4000）； 電阻箱R2（最大阻值9999.9）； 單刀單擲開關(guān)S1；

18、單刀雙擲開關(guān)S2； 導(dǎo)線若干。 (1)用圖（a）所示電路測量熱敏電阻RT的阻值。當(dāng)溫度為27℃時，電壓表讀數(shù)為30.0V，電流表讀數(shù)為15.0mA；當(dāng)溫度為50℃時，調(diào)節(jié)R1，使電壓表讀數(shù)仍為30.0V，電流表指針位置如圖（b）所示。溫度為50℃時，熱敏電阻的阻值為___________。從實驗原理上看，該方法測得的阻值比真實值略微___________（填“偏大”或“偏小”）。如果熱敏電阻阻值隨溫度升高而變大，則其為正溫度系數(shù)熱敏電阻，反之為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。基于以上實驗數(shù)據(jù)可知，該熱敏電阻RT為___________（填“正”或“負(fù)”）溫度系數(shù)熱敏電阻。 (2)某同學(xué)搭建一

19、套基于該熱敏電阻的火災(zāi)報警系統(tǒng)，實物圖連線如圖（c）所示，其中有一個器件的導(dǎo)線連接有誤，該器件為___________（填器件名稱）。正確連接后，先使用電阻箱R2進(jìn)行調(diào)試，其阻值設(shè)置為___________，滑動變阻器R1阻值從最大逐漸減小，直至報警器開始報警，此時滑動變阻器R1連入電路的阻值為___________。調(diào)試完畢后，再利用單刀雙擲開關(guān)S2的選擇性開關(guān)功能，把熱敏電阻RT接入電路，可方便實現(xiàn)調(diào)試系統(tǒng)和工作系統(tǒng)的切換。 【答案】 (1). 600 (2). 偏大 (3). 負(fù) (4). 滑動變阻器R1 (5). 600 (6). 3000

20、 【解析】 【分析】 【詳解】(1)[1]由圖（b）可知，電流表的示數(shù)為50mA，則此時熱敏電阻的阻值為 [2]該方法所測電流值為真實電流值，所測電壓值為熱敏電阻和電流表兩端的總電壓，故根據(jù) 可知此時所測電阻值偏大； [3]在相同電壓下，溫度越高，通過電流越小，說明熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而降低，故為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻； (2)[4]滑動變阻器R1的導(dǎo)線連接有誤，兩根導(dǎo)線都連接在上端，無法起到改變接入電阻阻值的作用，應(yīng)一上一下連接； [5]先使用電阻箱R2進(jìn)行調(diào)試，其阻值設(shè)置為的自動報警電阻，即才可對其進(jìn)行調(diào)試； [6]此時要求剛好在50℃時自動報警，則通過電路的電

21、流10mA，報警器和電流表的電阻很小，可忽略不計，可得此時滑動變阻器的阻值為 13. 某同學(xué)利用如圖（a）所示的裝置測量滑塊與長金屬板之間的動摩擦因數(shù)和當(dāng)?shù)刂亓铀俣?。金屬板固定于水平實驗臺上，一輕繩跨過輕滑輪，左端與放在金屬板上的滑塊（滑塊上固定有寬度為d=2.000cm的遮光條）相連，另一端可懸掛鉤碼。本實驗中可用的鉤碼共有N=6個，每個質(zhì)量均為m0=0.010kg。 實驗步驟如下： ①在金屬板上適當(dāng)?shù)奈恢霉潭ü怆婇TA和B，兩光電門通過數(shù)據(jù)采集器與計算機(jī)相連。 ②用電子秤稱量出滑塊和遮光條總質(zhì)量為M=0.150kg。 ③將n（依次取n=1，2，3，4，5，6）個鉤碼掛在輕繩右

22、端，其余N-n個鉤碼固定在滑塊上。用手按住滑塊，并使輕繩與金屬板平行。接通光電門，釋放滑塊。計算機(jī)自動記錄： i.遮光條通過光電門A的時間△t1； ii.遮光條通過光電門B的時間△t2； iii.遮光條的后端從離開光電門A到離開光電門B的時間△t12； ④經(jīng)數(shù)據(jù)處理后，可得到與n對應(yīng)的加速度a并記錄。 回答下列問題： (1)在n=3時，△t1=0.0289s，△t2=0.0160s，△t12=0.4040s。 i.忽略遮光條通過光電門時速度的變化，滑塊加速度的表達(dá)式為a1=___________，其測量值為___________m/s2（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字。通過計算

23、機(jī)處理得到=34.60s-1，=62.50s-1）； ii.考慮遮光條通過光電門時速度變化，滑塊加速度的測量值a2___________a1（填“大于”“等于”或“小于”）。 (2)利用記錄的數(shù)據(jù)擬合得到a-n圖象，如圖（b）所示，該直線在橫軸上的截距為p、縱軸上的截距為q。用已知量和測得的物理量表示滑塊與長金屬板之間動摩擦因數(shù)的測量值=___________，重力加速度的測量值g=___________（結(jié)果用字母表示）。 【答案】 (1). (2). 1.38 (3). 大于 (4). (5). 【解析】 【分析】 【詳解】(1)[1

24、]通過光電門A的速度為 通過光電門B的速度為 忽略遮光條通過光電門時速度的變化，滑塊加速度的表達(dá)式為 [2]代入數(shù)據(jù)解得，滑塊的加速度為 [3]若考慮到遮光條通過光電門時速度的變化，則遮光片通過兩個光電門中間時刻間隔的時間比測量值大，所以加速度的測量值比真實值大； (2)[4][5]由牛頓第二定律可得 化簡得 可得 ， 解得 ， 14. 水銀氣壓計上有細(xì)且均勻的玻璃管，玻璃管外標(biāo)識有壓強(qiáng)刻度（1mm刻度對應(yīng)壓強(qiáng)值為1mmHg）。測量時氣壓計豎直放置，管內(nèi)水銀柱液面對應(yīng)刻度即為所測環(huán)境大氣壓強(qiáng)。氣壓計底部有水銀槽，槽內(nèi)水銀體積遠(yuǎn)大于管內(nèi)水銀柱體積。若

25、氣壓計不慎混入氣體，壓強(qiáng)測量值將與實際環(huán)境大氣壓強(qiáng)值不符。如圖所示，混入的氣體被水銀密封在玻璃管頂端。當(dāng)玻璃管豎直放置時，氣柱長度為l1=100mm。如果將玻璃管傾斜，水銀柱液面降低的高度為h=20mm，氣柱長度為l2=50mm，傾斜過程中水銀槽液面高度變化忽略不計。整個過程中溫度保持恒定，氣體可近似為理想氣體。 (1)已知環(huán)境大氣壓強(qiáng)為p0=760mmHg，求此時豎直放置氣壓計的壓強(qiáng)測量值p1（以mmHg為單位）； (2)此后由于環(huán)境大氣壓強(qiáng)變化，豎直放置氣壓計的壓強(qiáng)測量值為p2=730mmHg，求此時氣柱長度l3和環(huán)境大氣壓強(qiáng)p3（以mmg為單位，保留3位有效數(shù)字）。 【答案

26、】(1) 740mmHg； (2)110mm；748mmHg 【解析】 【分析】 【詳解】(1)設(shè)玻璃管豎直時，管內(nèi)水銀面的高度差為H，此值即為豎直放置氣壓計的壓強(qiáng)測量值p1 對管內(nèi)氣體由玻意耳定律 解得 H=740mmHg 即豎直放置氣壓計的壓強(qiáng)測量值p1=740mmHg (2)環(huán)境變化后，氣體的壓強(qiáng)為 p3-p2=(p3-730 )mmHg 氣柱長度 l3=(740+100-730) mm=110mm 則由玻意耳定律 解得 p3=748mmHg 15. 如圖（a），在光滑水平面上放置一木板A，在A上放置物塊B，A和B的質(zhì)量均為m=1kg。A與B之間的動

27、摩擦因數(shù)，t=0時刻起，對A施加沿水平方向的力，A和B由靜止開始運動。取水平向右為正方向，B相對于A的速度用vBA=vB-vA表示，其中vA和vB分別為A和B相對水平面的速度。在0～2s時間內(nèi)，對速度vBA隨時間t變化的關(guān)系如圖（b）所示。運動過程中B始終未脫離A，重力加速度取g=10m/s2。求： (1)0～2s時間內(nèi)，B相對水平面的位移； (2)t=2s時刻，A相對水平面的速度。 【答案】(1)3.5m；(2)0 【解析】 【分析】 【詳解】(1)由圖(b)可知，在0～2s內(nèi)，B與A存在相對速度，故可知此時B受到A給其的滑動摩擦力，B的加速度大小為 在0～1.5

28、s內(nèi)，vBA小于0，此時B相對于水平面做勻加速運動，在1.5～2s內(nèi)，vBA大于0，此時B相對于水平面做勻減速運動，可得在0～1.5s內(nèi)，B的位移為 在0～1.5s內(nèi)，B的位移為 0～2s時間內(nèi)，B相對水平面的位移為 (2)由圖(b)可知，在0-1s內(nèi) 可知 則在1s末，A物體的速度為 在1～1.5s內(nèi)，可得 可得此時A物體的加速度為 則在1.5s末，A物體的速度為 隨后兩物體達(dá)到共同速度后，在1.5～2s內(nèi)可得 則A物體在t=2s時刻，相對與水平面的速度為 16. 在如圖所示的直角坐標(biāo)系中，x<0區(qū)域有沿x軸正向的勻強(qiáng)電場

29、，x≥0區(qū)域有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子從原點O進(jìn)入磁場，初速度大小為v0，速度方向與y軸正向夾角為（60<<90），不計重力。 (1)求帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的角速度ω； (2)帶電粒子每次離開磁場進(jìn)入電場后，都從O點離開電場進(jìn)入磁場，從而形成周期性運動，求電場強(qiáng)度的大小E和粒子運動周期T； (3)當(dāng)粒子運動到磁場區(qū)離y軸最遠(yuǎn)處時，有一個質(zhì)量為m、速度大小為、方向沿y軸負(fù)方向的電中性粒子與帶電粒子發(fā)生彈性正碰，在碰撞過程中沒有電荷轉(zhuǎn)移。求碰撞以后帶電粒子第一次離開磁場進(jìn)入電場的位置與O點的距離L。 【答案】(1

30、) ；(2) ； (3) 【解析】 【分析】 【詳解】(1)粒子在磁場中做勻速圓周運動，則洛倫茲力提供向心力 解得 (2)粒子在磁場中做勻速圓周運動 解得 進(jìn)入電場時速度方向與y軸正向成φ角，則到達(dá)y軸時 時間 進(jìn)入電場后沿y方向做勻速運動，沿x方向先加速后加速，最后到達(dá)O點，則 聯(lián)立解得 粒子運動周期 (3) 當(dāng)粒子運動到磁場區(qū)離y軸最遠(yuǎn)處時，速度方向沿y軸負(fù)向，粒子與不帶電的粒子相碰時，由動量守恒和能量關(guān)系 解得 則此時粒子做圓周運動軌道半徑為 則到達(dá)y軸時的位置距離O點的距離 解得