2021年天津市河?xùn)|區(qū)高考物理一模試卷

一、單選題（本大題共5小題，共25.0分）

1.人類認(rèn)識原子核的復(fù)雜結(jié)構(gòu)并進行研究是從（）開始的。

A.發(fā)現(xiàn)電子B.發(fā)現(xiàn)質(zhì)子

C.a粒子散射實驗D.發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象

2.圖甲左側(cè)的調(diào)壓裝置可視為理想變壓器，負(fù)載電路中％=550,/?2=110/2,A、V為理想電流

表和電壓表，若流過負(fù)載此的正弦交變電流如圖乙所示，已知原、副線圈匝數(shù)比為2：1,下列

說法正確的是（）

A.電流表的示數(shù)為2AB.原線圈中交變電壓的頻率為100Hz

C.電壓表的示數(shù)為156yD.變壓器的輸入功率330W

3.門鎖的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，鎖舌的斜面傾角為45。時，鎖舌右側(cè)彈簧的勁度系數(shù)為鼠在關(guān)門

時，鎖舌的斜面與鎖槽擠壓，進而向右縮進，最后又彈回鎖槽內(nèi).鎖舌與鎖槽接觸的起始點為

A,此時彈簧處于原長狀態(tài).某次緩慢關(guān)門時（忽略門的轉(zhuǎn)動和一切摩擦）鎖舌與鎖槽接觸點移動

到B點，測得此時鎖舌向右縮進的距離為x,則此時鎖槽與鎖舌間彈力大小為（）

4.三種宇宙速度分別是7.9km/s,11.2km/s,16.7km/s,則表明（）

A.物體繞地球做勻速圓周運動的最小速度是7.9km/s

B.物體繞地球做勻速圓周運動的最小速度是11.2km/s

C.物體繞地球做勻速圓周運動的最大速度是7.9km/s

D.物體繞太陽轉(zhuǎn)動的最大速度是7.9/an/s

5.圖示為一直角棱鏡的橫截面，乙bac=90°,乙abc=60%一平行細(xì)光束

從。點沿垂直于曲面的方向射入棱鏡。已知棱鏡材料的折射率《=3，J\

若不考慮原入射光在兒面上的反射光，則有光線（）

A.從ab面射出B.不能從ac面射出

C.從A面射出，且與6c面斜交D.從A面射出，且與藤面垂直

二、多選題（本大題共3小題，共15.（）分）

6.居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性元素鋪226的衰變方程為H6RaRn+裁，已知部Ra的半衰期為1620

年，笛6Ra原子核的質(zhì)量為226.0254a,衰變后產(chǎn)生的盥6R。原子核的質(zhì)量為222.0175a,0X原

子核的質(zhì)量為4.0026a,已知1“相當(dāng)于931MeM,對盆6/?。的衰變以下說法正確的是（）

A.象就是加e

B.6個短6Ra原子核經(jīng)過1620年一定有3個發(fā)生衰變

C.1個盥6/?。原子核發(fā)生衰變放出的能量約為4.9MH

D.蠡6Ra衰變后比結(jié)合能變小

7.如圖甲所示，一根拉緊的均勻弦線沿水平的x軸放置，現(xiàn)對弦線上。點（坐標(biāo)原點）施加一個向

上的擾動后停止，其位移-時間圖象如圖乙所示，該擾動將以2m/s的波速向x軸正方向傳播，

且在傳播過程中沒有能量損失，則有（）

A.該波遇到長度為3機的障礙物時會發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象

B.1.5s<t<2s時間內(nèi)3/n處的質(zhì)點向上運動

C.2s時4m處的質(zhì)點開始向上運動

D.2.5s時1”?處的質(zhì)點運動的路程為0.4cm

E.4機處的質(zhì)點到達最高點時2“處的質(zhì)點到達最低點

8.下列說法正確的是（）

A.溫度高的物體內(nèi)能不一定大，但分子平均動能一定大

B.布朗運動是液體分子的運動，它說明分子永不停息地做無規(guī)則運動

C.一定質(zhì)量的理想氣體保持壓強不變，當(dāng)溫度升高時，在單位時間單位面積上撞擊器壁的氣體

分子數(shù)減少

D.當(dāng)分子表現(xiàn)為引力時，分子勢能隨分子間距離的增加不一定增加

E.晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化

三、實驗題（本大題共2小題，共12.0分）

9.某同學(xué)利用重錘做自由落體運動驗證機械能守恒定律的實驗

①有關(guān)重錘的質(zhì)量，下列說法正確的有

4應(yīng)選用質(zhì)量較大的重錘，使重錘和紙帶所受的重力遠(yuǎn)大于它們所受的阻力

8.應(yīng)選用質(zhì)量較小的重錘，使重錘的慣性小一些，下落時更接近于自由落體運動

C.不需要稱量重錘的質(zhì)量

D必須稱量重錘的質(zhì)量.

②在該實驗中，選定了一條較為理想的紙帶，如圖所示，“0”為起始點，以后紙帶上所打的各點

依次記為1、2、3.…測得的S］、S2、S3…是重錘從開始運動到各時刻的位移，當(dāng)打點計時器打點

“4”時，重錘動能的表達式為；從“0”點到“4”點的中重錘重力勢能的減少量表達

式為（已知打點計時器的打點周期為T,重錘質(zhì)量為〃?，重力加速度為g）

JOI2345?

MsH———-----------P

------%--------

10.如圖中，一個是伏安法測電阻的電路圖，另一個是用電流表和電壓表測定電源電動勢和內(nèi)阻的

電路圖.

①測定電源電動勢和內(nèi)阻的電路圖是圖.

②按照第①小題中電路圖完成實物連圖3.

③按照第①小題中電路圖進行實驗，且當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭逐漸移動時依次測得的實驗數(shù)據(jù)表,

其中與

圖1對應(yīng)的表格是表，原因是.

圖6

表丙

丫表讀數(shù)〃0.811.211.701.792.51

A表讀數(shù)/A0.160.240.340.420.50

表丁

V表讀數(shù)/U1.371.321.241.181.05

A表讀數(shù)/40.120.200.310.320.57

④某同學(xué)在伏安法測電阻的實驗中電壓表的量程為3匕電流表的量程為0.64用螺旋測微器測

量電阻絲的直徑，則圖4電壓表的讀數(shù)為V,圖5電流表的讀數(shù)為A,圖6被測電

阻絲的直徑的測量值為mm.

四、簡答題(本大題共2小題，共32.()分)

11.如圖所示，真空中有中間開有小孔的兩平行金屬板豎直放置構(gòu)成電容器，給電容器充電使其兩

板間的電勢差U=3x1031/,以電容器右板小孔所在位置為坐標(biāo)原點建立圖示直角坐標(biāo)系刈/

第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁場的上邊界MN平行于x軸，現(xiàn)將一質(zhì)量m=3.0x

q=+0.5xIO-。且不計重力的帶電粒子從電容器的左板小孔由靜止釋放，經(jīng)電場加

速后從右板小孔射入磁場，已知該粒子能經(jīng)過磁場中的P點縱坐標(biāo)y=3+|V5czn.若保持電容

器的電荷量不變，移動左板使兩板間距離變?yōu)樵瓉淼?，調(diào)整磁場上邊界的位置，粒子仍從

4

左板小孔無初速釋放，還能通過尸點，且速度方向沿y軸正向。求磁場的磁感應(yīng)強度及

y/cir▲

M--------------------N

XXPXX

|XXXX

』x/cm

12.如圖，水平面放置的足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為I,導(dǎo)軌平面處于豎直向下的勻強磁場當(dāng)中,

質(zhì)量為M的金屬棒靜置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且電接觸良好，開關(guān)S處于斷開狀態(tài)；極板長度

和間距均為/、電容為C的帶電平行板電容器豎直放置，平行板上方有垂直紙面向里的單邊界勻

強磁場B2；大量重力不計、質(zhì)量為"7、電量為4的帶負(fù)電粒子，連續(xù)不斷地從兩平行板底端中

間位置以速度為豎直向上射入平行板間，恰好從N板邊緣進入上方的勻強磁場中。已知兩部分

磁場的磁感應(yīng)強度大小均為8,電容滿足。=就，求:

XXXXXXXXXXXX

B：

XXXXXXXXXXXX

(2)開關(guān)S閉合，金屬棒運動狀態(tài)穩(wěn)定后，電容器兩極板間的電壓；

(3)開關(guān)S閉合，金屬棒運動狀態(tài)穩(wěn)定后，進入磁場B2中的粒子做圓周運動的半徑。

五、計算題(本大題共1小題，共16.0分)

13.如圖甲所示，長木板的左端固定一個表面光滑的楔形木塊，右端固定一個輕質(zhì)彈簧，彈簧處于

自然狀態(tài)時左端位于A點，且A點右側(cè)光滑，在A點處有一個可視為質(zhì)點的小物塊.整個裝置

放在光滑的水平面上，裝置的左端緊靠固定在豎直墻面上的壓力傳感器.給在A點的小物塊一

向左的初速度之后，壓力傳感器顯示出壓力隨時間變化的圖象如圖乙所示.假設(shè)小物塊從楔形

木塊滑到長木板上時無能量損失，已知長木板連同楔形木塊的總質(zhì)量M=8kg,小物塊的質(zhì)量

m=1kg,重力加速度g=10m/s2,可能用到的數(shù)據(jù)：sin37°=0.6,sin740=0.96.求:

F/N

48

2

0

甲

(1)小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)及楔形木塊的傾角數(shù)值;

(2)彈簧彈性勢能的最大值；

(3)小物塊最終停在長木板上的位置離A點的距離.

【答案與解析】

1.答案：D

解析：解：天然放射現(xiàn)象是原子核內(nèi)部變化產(chǎn)生的，人類認(rèn)識原子核的復(fù)雜結(jié)構(gòu)并進行研究是從發(fā)

現(xiàn)天然放射現(xiàn)象開始的。故。正確，ABC錯誤。

故選：Do

解答本題應(yīng)抓住：人類認(rèn)識原子核的復(fù)雜結(jié)構(gòu)并進行研究是從發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象開始的。

本題是物理學(xué)史問題，對于人類認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)和原子核復(fù)雜結(jié)構(gòu)的歷史過程，關(guān)鍵要掌握質(zhì)子、電

子、中子的發(fā)現(xiàn)及天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)。

2.答案：D

解析：解：A、由圖乙可知，負(fù)載此的電流的最大值為所以電流的有效值為2A；

根據(jù)電路圖可知，電阻％的電壓為：/=/RI?8=2x55=110%

所以電阻/?2的電流："=氏=詈=14

所以：原線圈上的電流：A=?%=y?41+/R2)="(2+1)=1.54故A錯誤；

711711/

B、由圖乙可知該交流電的周期是0.02s,則頻率：f="=d*=50Hz；由于變壓器不改變交流電的

頻率，所以原線圈中交變電壓的頻率為50Hz,故8錯誤。

C、由A的分析可知，副線圈上的電壓為110匕所以電壓表的讀數(shù)為110V,故C錯誤。

。、變壓器的輸出功率：P2=t/2?(/fll+/R2)=110x(24-1)=330小，所以變壓器的輸入功率也是

330/.故。正確。

故選：D。

根據(jù)圖象可以求得輸出電壓的有效值、周期和頻率等，再根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比即可求得結(jié)論。

能夠根據(jù)圖象得到我們需要的物理信息，掌握住理想變壓器的電壓、電流之間的關(guān)系，最大值和有

效值之間的關(guān)系即可解決本題。

3.答案：C

解析：解：緩慢關(guān)門的過程中，鎖舌處于平衡狀態(tài)，受力平衡，對鎖舌，受到彈簧彈力凡鎖殼的

作用力和鎖槽的作用力FN，受力平衡，則有：

F=FNsin45°

解得：FN=^=&",故C正確.

2

故選：c

緩慢關(guān)門的過程中，鎖舌處于平衡狀態(tài)，在B點，對鎖舌受力分析，根據(jù)平衡條件結(jié)合胡克定律列

式求解即可.

彈簧被壓縮時提供支持力，拉伸時提供拉力，同時要求同學(xué)們能對鎖舌進行正確的受力分析，根據(jù)

平衡條件求解，難度不大，屬于基礎(chǔ)題.

4.答案：C

解析：解：A、第一宇宙速度7.9km/s是人造地球衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運動時的最大速度.故A

錯誤.

B、11.2/on/s是第二宇宙速度，即脫離地球的吸引而進入繞太陽運行的軌道的速度，故B錯誤.

C、物體繞地球做勻速圓周運動的最大速度是第一宇宙速度7.9krn/s,故C正確.

D、7.9/on/s是人造地球衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運動時的最大速度，故。錯誤.

故選C.

第一宇宙速度是衛(wèi)星沿地球表面運動時的速度，半徑越大運行速度越小，故第一宇宙速度是人造地

球衛(wèi)星最大的運行速度；當(dāng)衛(wèi)星的速度大于等于第二宇宙速度時衛(wèi)星脫離地球的吸引而進入繞太陽

運行的軌道；當(dāng)物體的速度大于等于第三宇宙速度速度16.7km/ni時物體將脫離太陽的束縛成為一顆

人造地球恒星.

本題考查對宇宙速度的理解能力.對于第一宇宙速度不僅要理解，還要會計算.第一宇宙速度是近

地衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運動的速度，要強調(diào)衛(wèi)星做勻速圓周運動.

5.答案：D

解析：

一平行細(xì)光束從。點沿垂直于從面的方向射入棱鏡，發(fā)生光的折射，但折射光線不發(fā)生偏折.當(dāng)再

次射向棱鏡直角邊界面時，根據(jù)折射率結(jié)合折射定律可確定臨界角，從而判定是否能發(fā)生光的全反

射。

本題考查了光的折射定律。本題運用光的折射定律、反射定律及光的全反射條件.還利用光的幾何

特性，來尋找角與角的關(guān)系，從而算出結(jié)果。

當(dāng)入射光線垂直射入時，折射光線0A沒有發(fā)生偏折.由于棱鏡材料的折射率；n=^2,所以由折

s1

射定律smC=一可得臨界角C等于45。；

而當(dāng)再次發(fā)生折射時，入射角等于60。，所以發(fā)生光的全反射.當(dāng)反射光線射到另一直角邊時，由兒

何關(guān)系可得，入射角等于30。；

因此既發(fā)生了折射也發(fā)生反射，由折射定律得折射角等于60。，正好平行于棱鏡的底邊；

而反射光線對應(yīng)的反射角是30。，導(dǎo)致光線8。垂直射向棱鏡底邊，所以會垂直射出（如圖所示）。

故選。。

6.答案：AC

解析：解：4、根據(jù)核反應(yīng)方程的質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒，那么品6Ra-藍(lán)6刖+4*,中g(shù)x就是匆e,

故4正確；

8、半衰期適用大量原子核，故8錯誤；

C、盆,Ra原子核的質(zhì)量為226.0254口，衰變后產(chǎn)生的苗$網(wǎng)原子核的質(zhì)量為222.0175”，gX原子核

的質(zhì)量為4.0026”，

6

依據(jù)BsRa-器6Rn+^He,質(zhì)量虧損為△m=226.0254n-222.0175u-4.0026u=0.0053u,因IM

相當(dāng)于931MeV,則有1個盆6Ra原子核發(fā)生衰變放出的能量約為4.9"e匕故C正確；

。、敲Ra衰變后，變成絲6所，其比結(jié)合能變大，故。錯誤；

故選：AC。

根據(jù)核反應(yīng)方程的書寫規(guī)律：質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒，結(jié)合半衰期適用大量統(tǒng)計規(guī)律，根據(jù)質(zhì)能方程，

及質(zhì)量虧損，即可求解。

考查核反應(yīng)方程書寫規(guī)律，掌握質(zhì)量虧損，及質(zhì)能方程的內(nèi)容，注意半衰期適用條件，最后理解結(jié)

合能與比結(jié)合能的區(qū)別。

7.答案：ABC

解析：解：A、根據(jù)題意可知7=2s,因為v=所以該波的波長為4=46，所以該波遇到長度為

3根的障礙物時，波長大于障礙物的尺寸，則會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故A正確；

8、根據(jù)圖乙可知，質(zhì)點的起振方向向上，

1.5s時間波傳播的距離為△x=vt=3m,

此時波剛好傳播到久=3M處的質(zhì)點，

所以1.5s<t<2s時間內(nèi)3〃?處的質(zhì)點開始向上振動了:個周期，故8正確；

C、2s時波傳播的距離為△/="，=4m,所以*時4機處的質(zhì)點開始向上運動，故C正確；

D、根據(jù)圖乙可知，振源只振動了半個周期，則2.5s時處的質(zhì)點已經(jīng)停止振動，則0-2.5S時間

內(nèi)質(zhì)點的路程為s=24=0.2cm,故。錯誤；

E、根據(jù)題意可知，4膽處的質(zhì)點到達最高點需要的時間為：t=G+[7)s=2.5s,

由于每個質(zhì)點只振動Is,所以此時2m的質(zhì)點已經(jīng)停止振動，處于平衡位置，故E錯誤。

故選：ABC。

根據(jù)圖乙分析該波的周期，由。=(求解波的波長，根據(jù)明顯的衍射現(xiàn)象分析當(dāng)該波遇到長度為3初

的障礙物時是否會發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象；

根據(jù)波勻速傳播判斷該波傳播到x=37n處的時間，再結(jié)合周期公式分析1.5s<t<2s時間內(nèi)3皿處

的質(zhì)點的運動方向；

分析該波傳播到%=4nl處的時間，再分析2s時間4m處的質(zhì)點的運動方向；

每個質(zhì)點都只能在平衡位置附近做半個機械振動；

根據(jù)題意分析4〃?處的質(zhì)點到達最高點需要的時間，再分析2〃?處的質(zhì)點的狀態(tài)。

解決該題需要首先明確知道每一個質(zhì)點只能在平衡位置附近做半個機械振動，能根據(jù)振動圖象分析

質(zhì)點的起振方向。熟記波速計算公式。

8.答案：ACE

解析：解：A、溫度是平均動能的標(biāo)志，所以溫度高的物體分子平均動能一定大，內(nèi)能不一定大，因

為內(nèi)能還與質(zhì)量、狀態(tài)等因素有關(guān)，故4正確；

8、布朗運動是懸浮在液體中的固體小顆粒的運動，它說明液體分子永不停息地做無規(guī)則運動，故B

錯誤；

C、氣體壓強產(chǎn)生的原因是大量氣體分子不斷撞擊器壁的結(jié)果，它與氣體分子在單位時間單位面積上

和器壁碰撞次數(shù)成正比，與平均每次氣體分子碰撞器壁產(chǎn)生的沖量成正比，溫度升高時氣體分子的

平均速率增大，平均每次碰撞器壁對器壁產(chǎn)生的沖量增大，單位時間單位面積上撞擊器壁的氣體分

子數(shù)減少，這樣壓強才能不變，故c正確；

當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時，分子距離增大時，分子引力做負(fù)功，分子勢能增加，故。錯誤；

E、晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，故E正確。

故選：ACE.

溫度高的物體內(nèi)能不一定大，但分子平均動能一定大；布朗運動是懸浮在液體中的固體小顆粒的運

動，不是液體分子的運動；理想氣體保持壓強和單位時間單位面積上和器壁碰撞次數(shù)、分子的平均

動能有關(guān)；當(dāng)分子表現(xiàn)為引力時，分子勢能隨分子間距離的增加一定增加；晶體和非晶體在一定條

件下可以相互轉(zhuǎn)化。

本題考查了溫度是分子平均動能的標(biāo)志、布朗運動、分子勢能、晶體和非晶體、氣體壓強的微觀意

義等知識點。該題考查的知識點較多，但都難度不大；故在選修的學(xué)習(xí)中應(yīng)全面選修內(nèi)容的知識點，

不能忽視任何一個。

9.答案：AC；嘴裂；mgs.

解析：解：(1)4、實驗中為了減小阻力的影響，重錘選用體積較小，質(zhì)量較大的重錘.故A正確，

8錯誤.

C、打點計時器應(yīng)固定在豎直平面內(nèi).故C正確.

。、應(yīng)先接通電源后釋放紙帶.故。錯誤.

故選：AC.

(2)4點的瞬間速度以=穿，動能為［nwI=嘴衿

則重力勢能的減小量為4Ep=mgs4.

故答案為：①4C；②啊嘉,Qimgs4.

在實驗中，為了減小實驗的誤差，重錘選擇質(zhì)量大、體積小的，應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶.

本實驗需要驗證的是重力勢能的減小量和動能的增加量是否相等，根據(jù)下落的高度求出重力勢能的

減小量，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出瞬時速度的大小，從而求出動能

的增加量

解答實驗問題的關(guān)鍵是明確實驗原理，熟練應(yīng)用物理基本規(guī)律，因此這點在平時訓(xùn)練中要重點加強

10.答案：圖1；表??；路端電壓隨著干路電流增加而減小；1.76；0.46；0.642

解析：解：①測定電源電動勢和內(nèi)阻的電路圖中，電壓表應(yīng)測量路端電壓，故應(yīng)選圖1

②

圖3

③路端電壓隨著干路電流增加而減小，本著這一原則，選擇數(shù)據(jù)記錄表應(yīng)為表丁

④電壓表分度值為0.1乙需要估讀到0.01V,故讀數(shù)為：1.76V

電流表分度值為0.024不需要估讀到0.0014故讀數(shù)為：0.464--^<1

螺旋測微器讀數(shù)由兩部分組成，并且需要估讀，故讀數(shù)為：(匕0

0.5mm+14.2x0.01mm=0.642mmJ

故答案為：①圖1

②③表丁，路端電壓隨著干路電流增加而減小④1.76,0.46,0.642

①測定電源電動勢和內(nèi)阻的電路圖中，電壓表應(yīng)測量路端電壓，故應(yīng)選圖1

②依照電路圖連接實物圖，注意滑動變阻器的限流接法和電表的正負(fù)接線柱

③路端電壓隨著干路電流增加而減小，本著這一原則，選擇數(shù)據(jù)記錄表

④電壓表分度值為0.1U,需要估讀到0.01V；電流表分度值為0.024不需要估讀到0.0014；螺旋測

微器需要估讀

設(shè)計實驗電路圖、連接實物圖電表的讀數(shù)以及實驗誤差來源分析是實驗考試的基本內(nèi)容，學(xué)生要平

時加強訓(xùn)練，確保無誤

11.答案：解：設(shè)極板間距離改變前后的板間距離分別為山和d2,電勢差是Ui和外、粒子經(jīng)加速后的

速度分別為：%、％,電容器的電容為：

C=—

4nkd

c=W…①

己知：di=7d2—

②由①②解得：U]=4U2…③，

由動能定理得：qU=^mv2-0...④

由③④解得：%=2V2…⑤，丫1

O

粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得:

quB=m—…⑥

r

由⑤⑥解得：-1=2丁2…⑦，

如果粒子第二次也通過P點，需將下移，使粒子運動;周期時離開磁場,

4

然后勻速運動通過P點，其運動軌跡如圖所示，

則：sind=^=。=r^osd

30°,rx4-=y,

r二y

11+cosO'

代入數(shù)據(jù)解得：rx=3cm,

由④⑥解得：8=翳=照i,

代入數(shù)據(jù)解得：B=2T：

答：磁場的磁感應(yīng)強度8為2T。

解析：粒子在電場中加速，在磁場中做勻速圓周運動，應(yīng)用動能定理、牛頓第二定律可以求出磁感

應(yīng)強度。

本題考查了求磁感應(yīng)強度，分析清楚粒子運動過程、應(yīng)用動能定理、牛頓第二定律即可在去接她,

解題時要注意作出粒子運動軌跡、注意幾何知識的應(yīng)用。

12.答案：解：(1)粒子離開平行板時水平

方向的速度為％則河=?

豎直方向有：vot=I

解得：Vx=v0,

即速度方向與磁場邊界成45。角，粒子軌

跡對應(yīng)的圓心角為90。

粒子在磁場B2中的運動時間口=*7=

nm

2qB;

(2)設(shè)S閉合前板間電壓為小,

水平方向根據(jù)速度-時間關(guān)系可得：以=%=at=警x：

7/111/Q

解得：%=等

電容器帶電量：qi=uoc

S閉合后，金屬棒向右先加速運動，后勻速運動，設(shè)勻速的速度為v,加速過程中根據(jù)動量定理可得:

BII其中/t=q2

nnMl?

即：q2=右Dl

金屬棒勻速運動時，金屬棒兩端電壓等于電容器兩端電壓，即：8步=矢

解得板間電壓：U=?=學(xué)；

33q

(3)S閉合后，金屬棒運動穩(wěn)定時，粒子在平行板間的偏轉(zhuǎn)量x==:

236

根據(jù)動能定理可得：Qy-x=1mv2

根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得：qvB=

答：(1)開關(guān)S閉合前，粒子在磁場為中的運動時間為泰；

(2)開關(guān)S閉合，金屬棒運動狀態(tài)穩(wěn)定后，電容器兩極板間的電壓為警；

(3)開關(guān)S