2024屆宿遷市物理高二下期末質(zhì)量跟蹤監(jiān)視試題含解析

2024屆宿遷市物理高二下期末質(zhì)量跟蹤監(jiān)視試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、實(shí)驗(yàn)得到金屬鈣的光電子的最大初動能Ekm與入射光頻率ν的關(guān)系如圖所示．下表中列出了幾種金屬的截止頻率和逸出功,參照下表可以確定的是()A．如用金屬鎢做實(shí)驗(yàn)得到的Ekm-ν圖線也是一條直線,其斜率比圖中直線的斜率大B．如用金屬鈉做實(shí)驗(yàn)得到的Ekm-ν圖線也是一條直線,其斜率比圖中直線的斜率大C．如用金屬鎢做實(shí)驗(yàn),當(dāng)入射光的頻率ν<ν1時,可能會有光電子逸出D．如用金屬鈉做實(shí)驗(yàn)得到的Ekm-ν圖線也是一條直線,設(shè)其延長線與縱軸交點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,-Ek2),則Ek2<Ek12、氦原子的一個核外電子被電離，形成類氫結(jié)構(gòu)的氮離子，如圖所示為氦離子能級的示意圖．現(xiàn)有一群這樣的氦離子從n=3能級向低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子，用該光照射逸出功為4.54eV的金屬鈉，則()A．這些氦離子總共可輻射出6種不同頻率的光子B．由n=3能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的光子頻率最小C．若發(fā)生光電效應(yīng)，則光電子的最小初動能為3.06eVD．若發(fā)生光電效應(yīng)，則光電子的最大初動能為43.86eV3、1934年，約里奧-居里夫婦用α粒子轟擊鋁核1327Al，產(chǎn)生了第一個人工放射性核元素X：α+A．15和28B．15和30C．16和30D．17和314、從同一地點(diǎn)同時開始沿同一直線運(yùn)動的兩個物體A、B的v﹣t圖象如圖所示，在0～t2時間內(nèi)，下列說法中正確的是（）A．兩物體所受的合外力方向相同B．A物體的平均速度小于C．兩物體在t2時刻相遇D．在第一次相遇之前，兩物體在t1刻相距最遠(yuǎn)5、在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素。比如，有些含有鈾、釷的花崗巖等巖石會釋放出放射性惰性氣體氡，而氡會發(fā)生衰變，放射出、、射線，這些射線會導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病。關(guān)于放射性元素氡及三種射線，下列說法正確的是（）A．氡的半衰期為3.8天，若取4個氡原子核，經(jīng)7.6天后將剩下一個氡核B．發(fā)生衰變時，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了4C．衰變的實(shí)質(zhì)在于原子核內(nèi)的一個中子轉(zhuǎn)化成了一個質(zhì)子和一個電子D．射線經(jīng)常伴隨和射線產(chǎn)生，在這三種射線中射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱6、某航母跑道長200m飛機(jī)在航母上滑行的最大加速度為6m/s2，起飛需要的最低速度為50m/s．那么，飛機(jī)在滑行前，需要借助彈射系統(tǒng)獲得的最小初速度為A．5m/s B．10m/s C．15m/s D．20m/s二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空．現(xiàn)將隔板抽開，氣體會自發(fā)擴(kuò)散至整個汽缸．待氣體達(dá)到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來的體積．假設(shè)整個系統(tǒng)不漏氣．下列說法正確的是A．在自發(fā)擴(kuò)散過程中，氣體內(nèi)能不變B．在自發(fā)擴(kuò)散過程中，氣體對外界做功C．氣體在被壓縮的過程中，分子平均動能增大D．氣體在被壓縮的過程中，外界對氣體做功8、振幅為A的兩個完全相同的波源發(fā)出的簡諧波在同一介質(zhì)中相遇，發(fā)生干涉的圖樣如圖所示，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，C為DE連線的中點(diǎn)，則以下說法正確的是A．A、C點(diǎn)為振動加強(qiáng)點(diǎn)，經(jīng)過半個周期，這兩點(diǎn)為振動減弱點(diǎn)B．B、D、E為振動減弱點(diǎn)，經(jīng)過半個周期，它們?nèi)詾檎駝訙p弱點(diǎn)C．從圖示時刻經(jīng)過半個周期，C處質(zhì)點(diǎn)通過的路程為4AD．從圖示時刻經(jīng)過半個周期，A處質(zhì)點(diǎn)振動速度為零9、如圖所示，空間存在著與圓臺母線垂直向外的磁場，各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，圓臺母線與豎直方向的夾角為θ，一個質(zhì)量為m、半徑為r的勻質(zhì)金屬環(huán)位于圓臺底部，環(huán)中維持恒定的電流I不變，之后圓環(huán)由靜止向上運(yùn)動，經(jīng)過時間t后撤去該恒定電流并保持圓環(huán)閉合，圓環(huán)全過程上升的最大高度為H，已知重力加速度為g，磁場的范圍足夠大，在圓環(huán)向上運(yùn)動的過程中，下列說法正確的是A．圓環(huán)開始減速時加速度大于gB．在時間t內(nèi)安培力對圓環(huán)做功為mgHC．圓環(huán)先有收縮后有擴(kuò)張的趨勢D．圓環(huán)運(yùn)動的最大速度為2πBIrt10、如圖所示，電路中二極管為理想二極管，正向電阻為零，反向電阻無窮大，電源內(nèi)阻不能忽略，閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后，只改變下列一個條件能增大平行板電容器兩板間電場強(qiáng)度的是（）A．增大平行板電容器兩板間距離 B．減小平行板電容器的正對面積C．將滑動變阻器的滑片向b端移動 D．?dāng)嚅_開關(guān)S三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)用多用電表測量一未知電阻的阻值，他按照如下步驟進(jìn)行：將多用電表機(jī)械調(diào)零后，先把選擇開關(guān)置于歐姆檔的“×10”擋位進(jìn)行測量，按照正確的步驟操作后，表針的指示情況如圖甲所示．為了使讀數(shù)更加準(zhǔn)確，將選擇開關(guān)旋至_____擋位（填“×1”或“×100”），重新進(jìn)行_____，測量得到的結(jié)果如圖乙所示，則此電阻為_____Ω12．（12分）為了測一圓柱體電阻的電阻率，小光同學(xué)分別用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量其長度和直徑，由圖知，長度為___________，直徑為____________．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy的平面內(nèi)，有一個半徑為R，圓心O1坐標(biāo)為（0，﹣3R）的圓形區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1、方向垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場；有一對平行電極板垂直于x軸且關(guān)于y軸對稱放置，極板AB、CD的長度和兩板間距均為2R，極板的兩個端點(diǎn)B和D位于x軸上，AB板帶正電，CD板帶負(fù)電．在第一和第二象限內(nèi)（包括x軸和正y軸上）有垂直于坐標(biāo)平面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2（未定知）的勻強(qiáng)磁場．另有一塊長為R厚度不計(jì)的收集板EF位于x軸上2R～3R的區(qū)間上．現(xiàn)有一坐標(biāo)在（R，﹣3R）的電子源能在坐標(biāo)平面內(nèi)向圓形區(qū)域磁場內(nèi)連續(xù)不斷發(fā)射速率均為、方向與y軸正方向夾角為θ（θ可在0～180°內(nèi)變化）的電子．已知電子的電荷量大小為e，質(zhì)量為m，不計(jì)電子重力作用，不計(jì)電子之間的相互作用力，兩極板之間的電場看成勻強(qiáng)電場且忽略極板的邊緣效應(yīng)．電子若打在AB極板上則即刻被導(dǎo)走且不改變原電場分布；若電子能經(jīng)過第一、二象限的磁場后打在收集板上也即刻被吸收（不考慮收集板的存在對電子運(yùn)動的影響）；若電子沒有打在收集板上則不考慮后續(xù)的運(yùn)動．求：（1）若從θ=60°發(fā)射的電子能夠經(jīng)過原點(diǎn)O，則兩極板間電壓為多大？（2）要使第（1）問中的電子能被收集板吸收，則B2應(yīng)為多大？（3）若B2=B1，兩極板間的電壓為第（1）問中的電壓，要使收集板的右端點(diǎn)F被電子擊中，則收集板繞左端點(diǎn)E逆時針旋轉(zhuǎn)的角度至少多大？（答案可用反三角函數(shù)表示，例如，則θ可表示為）（4）若B2=B1，兩極板間的電壓大小可以從0開始調(diào)節(jié)（兩極板極性不變），則從哪些角度發(fā)射的電子可擊中收集板的右端點(diǎn)F．14．（16分）如圖所示，平行導(dǎo)軌寬度L=0.5m，固定在水平面內(nèi)，左端A、C間接有電阻R=3Ω，金屬棒DE質(zhì)量m=0.40kg，電阻r=1Ω，垂直導(dǎo)軌放置，棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，到AC的距離x=2.0m，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直平面向下，感應(yīng)強(qiáng)度隨時間t的變化規(guī)律是B=（2+2t）T，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，，求：（1）t=0時刻回路中的磁通量及回路中感應(yīng)電流的方向；（2）經(jīng)多長時間棒開始滑動？（3）從t=0到開始滑動的時間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱．15．（12分）如圖所示、兩根足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌間距l(xiāng)=0.9m，與水平面夾角θ=30°，正方形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，方向垂直與斜面向上，甲、乙是兩根質(zhì)量相同、電阻均為R=4.86Ω的金屬桿，垂直于導(dǎo)軌放置．甲置于磁場的上邊界ab處，乙置于甲上方l處，現(xiàn)將兩金屬桿由靜止同時釋放，并立即在甲上施加一個沿導(dǎo)軌方向的拉力F，甲始終以a=5m/s1的加速度沿導(dǎo)軌勻加速運(yùn)動，乙進(jìn)入磁場時恰好做勻速運(yùn)動，g=10m/s1．計(jì)算：(1)每根金屬桿的質(zhì)量m；(1)拉力F的最大值；(3)乙到達(dá)磁場下邊界時兩桿間的距離及乙穿過磁場的過程中電路產(chǎn)生的熱量．

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解題分析】A、由光電效應(yīng)方程：EKm=hγ-W0=hγ-hγ0可知，EKm-γ圖線的斜率表示普朗克常量，橫軸截距表示最大初動能為零時的入射光頻率，此時的頻率等于金屬的極限頻率，也可能知道極限波長，根據(jù)W0=hγ0可求出逸出功．A、普朗克常量與金屬的性質(zhì)、與光電子的最大初動能、入射光的頻率無關(guān)，如用金屬鎢做實(shí)驗(yàn)得到的Ekm-ν圖線也是一條直線，其斜率與圖中直線的斜率相等，故A錯誤；B、普朗克常量與金屬的性質(zhì)、與光電子的最大初動能、入射光的頻率無關(guān)，如用金屬鈉做實(shí)驗(yàn)得到的Ekm-ν圖線也是一條直線，其斜率與圖中直線的斜率相等，故B錯誤；C、如用金屬鎢做實(shí)驗(yàn)，當(dāng)入射光的頻率ν＜ν1時，不可能會有光電子逸出，故C錯誤；D、如用金屬鈉做實(shí)驗(yàn)得到的Ekm-ν圖線也是一條直線，設(shè)其延長線與縱軸交點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，-Ek2），由于鈉的逸出功小于鎢的逸出功，則Ek2＜Ek1，故D正確；故選D．【題目點(diǎn)撥】只要記住并理解了光電效應(yīng)的特點(diǎn)，只要掌握了光電效應(yīng)方程就能順利解決此題，所以可以通過多看課本加強(qiáng)對基礎(chǔ)知識的理解．解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)方程EKm=hγ-W0=hγ-hγ0，知道逸出功與極限頻率的關(guān)系．2、D【解題分析】

A．根據(jù)=3可知能發(fā)出3種不同頻率的光，選項(xiàng)A錯誤；B．由n=3能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的光子能量最大，根據(jù)可知頻率最大，B錯誤；CD．由n=3能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的光子照射金屬鈉時，光電子最大初動能最大為(54.4?6.0?4.54)eV=43.86eV，最小初動能為0，C錯誤，D正確．故選D。3、B【解題分析】

設(shè)X的質(zhì)量數(shù)為m，電荷數(shù)為n，根據(jù)核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知：4+27=1+m；2+13=0+n，解得m=30；n=15；故其原子序數(shù)為15，質(zhì)量數(shù)為30；故選B。【題目點(diǎn)撥】本題考查對核反應(yīng)方程的掌握，明確質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，同時知道常見的粒子的符號和組成。4、D【解題分析】v﹣t圖象的斜率表示該時刻的加速度大小，則知兩物體的加速度方向相反，由牛頓第二定律知合外力方向相反，故A錯誤．圖線與時間軸包圍的面積表示對應(yīng)時間內(nèi)的位移大小，A做勻減速運(yùn)動，平均速度就等于．故B錯誤．圖線與時間軸包圍的面積表示對應(yīng)時間內(nèi)的位移大小，由圖象可知：0﹣t2時間內(nèi)，A的位移比B的位移大，則兩物體在t2時刻沒有相遇，故C錯誤．兩物體從同一地點(diǎn)同時開始沿同一直線運(yùn)動，t1時刻前A物體的速度大小小B物體的速度，A物體在B物體的后方，兩者距離不斷增大，t1時刻前A物體的速度大小大于B物體的速度，A物體仍在B物體的后方，兩者距離不斷減小，所以t1時刻兩物體相距最遠(yuǎn)．故D正確．故選D.5、C【解題分析】

A．放射性元素的半衰期是對大量原子核的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對少數(shù)和單個微觀事件是不可預(yù)測的，故A錯誤；B．發(fā)生衰變時，生成的粒子帶兩個單位的正電荷和4個單位的質(zhì)量數(shù)，即粒子由2個中子和2個質(zhì)子構(gòu)成，故衰變時生成的新核中子數(shù)減少2，質(zhì)子數(shù)減少2，故B錯誤；C．原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時，放出一個電子，這個過程即衰變，故C正確；D．射線一般伴隨著或射線產(chǎn)生，在這三種射線種，射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱，故D錯誤。故選C。6、B【解題分析】

試題分析：由運(yùn)動學(xué)公式，代人數(shù)據(jù)得：，故選B正確．考點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動的速度與位移的關(guān)系【名師點(diǎn)睛】已知飛機(jī)的末速度、加速度和位移，代入公式，即可求出初速度；該題考察導(dǎo)出公式的應(yīng)用，直接代入公式即可．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ACD【解題分析】抽開隔板時，氣體體積變大，但是右方是真空，氣體不對外做功，又沒有熱傳遞，則根據(jù)△U=Q+W可知，氣體的內(nèi)能不變，A正確，B錯誤；氣體被壓縮的過程中，外界對氣體做功，根據(jù)△U=Q+W可知，氣體內(nèi)能增大，氣體分子平均動能變大，則CD正確；故選ACD．點(diǎn)睛：本題考查了熱力學(xué)第一定律和理想氣體變化過程分析，注意自由膨脹是不對外做功的，理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)．8、BCD【解題分析】

A．A點(diǎn)為峰峰相遇點(diǎn)，為振動加強(qiáng)點(diǎn)；C點(diǎn)在振動加強(qiáng)點(diǎn)的連線上，也為振動加強(qiáng)點(diǎn)，經(jīng)過半個周期，這兩點(diǎn)仍為振動加強(qiáng)點(diǎn)，選項(xiàng)A錯誤；B．B、D、E三點(diǎn)均為峰谷相遇點(diǎn)，為振動減弱點(diǎn)，經(jīng)過半個周期，它們?nèi)詾檎駝訙p弱點(diǎn)，選項(xiàng)B正確；C．C點(diǎn)為振動加強(qiáng)點(diǎn)，振幅為2A，從圖示時刻經(jīng)過半個周期，C處質(zhì)點(diǎn)通過的路程為2×2A=4A，選項(xiàng)C正確；D．A為振動加強(qiáng)點(diǎn)，此時在波峰位置，則從圖示時刻經(jīng)過半個周期，A處質(zhì)點(diǎn)在波谷位置，振動速度為零，選項(xiàng)D正確；故選BCD.點(diǎn)睛：注意波的疊加問題中，峰峰相遇和谷谷相遇都是振動加強(qiáng)點(diǎn)，在振動加強(qiáng)點(diǎn)的連線上的點(diǎn)也是振動加強(qiáng)點(diǎn)，振動加強(qiáng)點(diǎn)的振動總是加強(qiáng)的；同理峰谷相遇是振動減弱點(diǎn)，振動減弱點(diǎn)的振動總是減弱的；9、ACD【解題分析】A、電流撤去后，由于慣性，圓環(huán)繼續(xù)向上運(yùn)動，在磁場中切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流方向俯視為逆時針，由左手定則可知圓環(huán)所受安培力方向垂直磁感線向下，重力豎直向下，所以圓環(huán)開始減速時加速度大于g，故A正確；B、由功能關(guān)系可知，在上升全過程中，在t時間內(nèi)安培力對圓環(huán)做的功等于全過程重力做的功mgH和t時間后圓環(huán)克服安培力做的功，所以在時間t內(nèi)安培力對圓環(huán)做功大于mgH，故B錯誤；C、圓環(huán)通電流時，電流方向?yàn)轫槙r針，安培力分量指向圓心，有收縮的趨勢，撤去電流后，切割產(chǎn)生的感應(yīng)電流為逆時針，則安培力分量背離圓心，則有擴(kuò)張的趨勢，故C正確；D、環(huán)中通以恒定電流I后，圓環(huán)所受安培力為BI·2πr，則在豎直方向的分力為2πrBIcosθ，由牛頓第二定律,可得：BI2πrcosθ-mg=ma，則圓環(huán)向上的加速度為a=2πBIrcosθm-g，豎直向上；在電流未撤去時，圓環(huán)將做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)過時間t，速度會達(dá)到最大值，由v=at得v=故選ACD?！绢}目點(diǎn)撥】根據(jù)牛頓第二定律，與運(yùn)動學(xué)公式，依據(jù)功能關(guān)系，結(jié)合電磁感應(yīng)與安培力，即可求解。10、BC【解題分析】

A．只增大兩板間的距離時，電容器的電容減小，因電壓不變，故電容器應(yīng)放電，但由于二極管有單向?qū)щ娦?，電容器不能放電，所以電容器的電量不變，增大板間距離時，根據(jù)推論可知，板間場強(qiáng)不變，故A錯誤；B．減小平行板電容器的正對面積，電容器的電容減小，因電壓不變，故電容器應(yīng)放電，但由于二極管有單向?qū)щ娦?，電容器不能放電，所以電容器的電量不變，板間距不變，場強(qiáng)變大，故B正確；C．將滑動變阻器的滑片向b端移動，滑動變阻器電阻增大，分壓變大，電容器的電壓變大，板間場強(qiáng)變大，故C正確；D．只斷開開關(guān)S，電容器不能放電，電容器上的電量不變，故兩板間的電壓不變，板間場強(qiáng)不變，故D錯誤。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、×1；歐姆調(diào)零；6【解題分析】

歐姆表的表盤左邊密右邊疏，且零刻度在右邊，偏角大說明阻值小，要換較小擋，重新調(diào)零后測量，歐姆表指針示數(shù)與擋位的乘積是歐姆表示數(shù).【題目詳解】指針偏角大，則表明此倍率下的電阻較小，要用更小的檔位：選×1，才能讓指針指示在中值電阻附近；換檔后要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零．讀數(shù)為：6×1＝6Ω.【題目點(diǎn)撥】使用歐姆表測電阻時要選擇合適的檔位，指針要指在刻度盤中央刻度附近；對電表讀數(shù)時，要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直.12、【解題分析】

[1]．由圖示游標(biāo)卡尺可知，長度：L=100mm+4×0.01mm=100.4mm=10.04cm；[2]．由圖示螺旋測微器可知，直徑：D=2mm+15.0×0.01mm=2.150mm．【題目點(diǎn)撥】本題考查了游標(biāo)卡尺與螺旋測微器讀數(shù)，游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺示數(shù)；螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器示數(shù)．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）；（2）；（3）；（4）θ≤120°發(fā)射的電子可擊中收集板的右端點(diǎn)F【解題分析】

根據(jù)洛倫茲力做向心力求得在圓形磁場區(qū)域的軌道半徑，即可由幾何關(guān)系求得進(jìn)入電場的位置和速度方向；再根據(jù)勻變速運(yùn)動規(guī)律求得加速度，即可得到電壓；根據(jù)電子做勻速圓周運(yùn)動，由幾何關(guān)系求得軌道半徑范圍，即可根據(jù)洛倫茲力做向心力求得磁感應(yīng)強(qiáng)度范圍；分析電子運(yùn)動得到旋轉(zhuǎn)角度最小時對應(yīng)的情況，然后根據(jù)幾何關(guān)系求解；由幾何關(guān)系求得不同位置進(jìn)入y≥0區(qū)域的電子的軌道半徑，然后根據(jù)洛倫茲力做向心力得到速度范圍，即可根據(jù)電子的豎直分速度不變得到范圍，從而得到角度范圍．【題目詳解】（1）電子在圓心磁場區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動，速度洛倫茲力做向心力，故有：解得軌道半徑：根據(jù)幾何關(guān)系可得：電子離開圓心磁場時的速度方向豎直向上，那么，電子運(yùn)動到O點(diǎn)的軌跡如圖所示：電子在極板間運(yùn)動只受電場力作用，故電子做類平拋運(yùn)動，加速度豎直位移為2R，則有：2R=v0t水平位移為則有：所以兩極板間電壓：（2）由（1）可得：電子在O點(diǎn)時的水平分速度故設(shè)電子在y≥0區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑為R2，則由幾何關(guān)系可得，電子再次經(jīng)過x軸的坐標(biāo)：故根據(jù)收集板位置，要使第（1）問中的電子能被收集板吸收，則有：；再根據(jù)洛倫茲力做向心力可得：，磁場強(qiáng)度；所以，；又有，所以，（3）若B2=B1，則電子在y≥0區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑為以θ=0發(fā)射的電子打在收集板右端點(diǎn)F時，收集板繞左端點(diǎn)E逆時針旋轉(zhuǎn)的角度γ最??；此時，電子進(jìn)入y≥0區(qū)域時的速度方向與x軸間的夾角，在x軸上的坐標(biāo)設(shè)此時F的坐標(biāo)為（X，Y），則由幾何關(guān)系可得：，（X﹣2R）2+Y2=R2，；所以，，，；（4）設(shè)電子進(jìn)入y≥0區(qū)域時的速度為v，到F的距離為2d，粒子做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑為r；則豎直分量為v0；由幾何關(guān)系可得：根據(jù)洛倫茲力做向心力可得：，所以:，故；故從處離開電場的電子可以擊中收集板的右端點(diǎn)F；又有兩極板間的電壓大小可以從0開始調(diào)節(jié)，電子進(jìn)入電場時的速度豎直向上，在電場中運(yùn)動向左偏轉(zhuǎn)；所以，離開圓形磁場區(qū)域時的x軸坐標(biāo)在范圍內(nèi)的電阻可以擊中收集板的右端點(diǎn)F；根據(jù)電阻在圓形磁場區(qū)域的軌道半徑為R，由幾何關(guān)系可得：θ≤120°．