江蘇省南通市啟東市呂四中學(xué)2017-2018學(xué)年高二上學(xué)期期中考試物理（必修）試題

江蘇省南通市啟東市呂四中學(xué)20172018學(xué)年高二上學(xué)期期中物理試卷（必修）一、單項(xiàng)選擇題1.如圖所示，兩根垂直紙面平行放置的直導(dǎo)線M和N，通有大小相等方向相反的電流I，在紙面上與M、N距離相等的一點(diǎn)P處，M、N導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2，則B1與B2合矢量B的方向的是（）A.豎直向下B.豎直向上C.水平向左D.水平向右【答案】D【解析】MN在P點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，根據(jù)安培定則，電流M在P點(diǎn)的磁場(chǎng)與MP垂直向右上方，電流N在P點(diǎn)的磁場(chǎng)的方向與NP垂直向右下方，所以，合磁場(chǎng)的方向水平向右．如圖．故D正確，ABC錯(cuò)誤．故選：D2.如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r恒定不變，電燈L恰能正常發(fā)光，如果變阻器的滑片P向b端滑動(dòng)，則（）A.電燈L變亮，電流表的示數(shù)增大B.電燈L變亮，電流表的示數(shù)變小C.電燈L變暗，電流表的示數(shù)變小D.電燈L變暗，電流表的示數(shù)增大【答案】B【解析】試題分析：據(jù)題意，當(dāng)滑片向b端滑動(dòng)時(shí)，外電阻增加，據(jù)閉合電路歐姆定律：可知電流減小，而內(nèi)電壓為：減小，外電壓為：變大，故燈泡變亮而電流表示數(shù)減小，故選項(xiàng)B正確而選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)：本題考查電路動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題。3.某同學(xué)將一個(gè)電源分別跟R1和R2串聯(lián)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，電阻兩端的電壓隨電流變化關(guān)系和電源的路端電壓隨電流變化關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A.定值電阻R1=3Ω，R2=0.75ΩB.電源電動(dòng)勢(shì)E=9V，內(nèi)阻r=1ΩC.接R1時(shí)，電源的輸出功率為12WD.接R2時(shí)，電源的輸出功率為12W【答案】B.....................B、根據(jù)閉合電路歐姆定律，則有：E=6+2r；及E=3+3r；解得：電動(dòng)勢(shì)E=9V，內(nèi)阻r=3Ω，故B錯(cuò)誤；C、當(dāng)接R1時(shí)，電源的輸出功率為P1=U1I1=6×2=12W，故C正確；D、當(dāng)接R2時(shí)，電源的輸出功率為P2=U2I2=3×4=12W，故D正確．本題選擇錯(cuò)誤的，故選：B．4.如圖所示，條形磁鐵放在水平地面上，兩個(gè)完全相同的線圈a和b在等高處水平放置，a線圈在N極的正上方，b線圈位于磁鐵的正中央，關(guān)于它們的磁通量Φa和Φb，下列判斷正確的是（）A.Φa＞ΦbB.Φa=ΦbC.Φa＜ΦbD.無(wú)法判定【答案】A【解析】試題分析：磁通量等于穿過(guò)線圈的磁感線的條數(shù)．a(chǎn)線圈在N極的正上方時(shí)，有磁感線穿過(guò)a線圈．b線圈位于磁鐵的正中央，左半邊線圈中磁感線斜向右上方穿過(guò)，右半邊線圈磁感線斜向右向下穿過(guò)，方向相反，完全抵消，磁通量為零．故A正確．故選A5.如圖所示，固定的水平長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有電流I，矩形線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，且一邊與導(dǎo)線平行．線框由靜止釋放，在下落過(guò)程中（）A.穿過(guò)線框的磁通量保持不變B.線框中感應(yīng)電流方向保持不變C.線框所受安掊力的合力為零D.線框的機(jī)械能不斷增大【答案】B【解析】試題分析：A、線框在下落過(guò)程中，所在磁場(chǎng)減弱，穿過(guò)線框的磁感線的條數(shù)減小，磁通量減?。蔄錯(cuò)誤．B、下落過(guò)程中，因?yàn)榇磐侩S線框下落而減小，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同，不變，所以感應(yīng)電流的方向不變，故B正確．C、線框左右兩邊受到的安培力平衡抵消，上邊受的安培力大于下邊受的安培力，安培力合力不為零．故C錯(cuò)誤．D、線框中產(chǎn)生電能，機(jī)械能減?。蔇錯(cuò)誤故選B視頻6.一帶負(fù)電荷的物體從粗糙斜面頂端滑到斜面底端時(shí)的速度為v，若加上一個(gè)垂直于紙面向里的磁場(chǎng)，如圖所示，而物體仍能沿斜面滑到底端，則滑到底端時(shí)（）A.v將變小B.v將變大C.由于洛倫茲力垂直于速度v，所以v將不變D.不能確定v的變化【答案】B故選：B．7.質(zhì)量和電量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)行的半圓軌跡如圖中虛線所示．下列表述正確的是（）A.M帶負(fù)電，N帶正電B.M的速率小于N的速率C.洛倫茲力對(duì)M、N做正功D.M的運(yùn)行時(shí)間大于N的運(yùn)行時(shí)間【答案】A【解析】A項(xiàng)：根據(jù)洛倫茲力的特點(diǎn)：洛倫茲力方向始終垂直速度方向，所洛倫茲力不做功，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)：由得由圖可知M運(yùn)動(dòng)半徑大于N的運(yùn)動(dòng)半徑，所以M的速率大于N的速率，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)：根據(jù)洛倫茲力提供向心力，再由左手定則可知，M帶負(fù)電，N帶正電，故C項(xiàng)正確；D項(xiàng)：M、N在磁場(chǎng)中運(yùn)行的時(shí)間都為，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。點(diǎn)晴：解決本題關(guān)鍵理解帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式，周期公式；注意利用左手定則判斷負(fù)電荷所受洛倫茲力方向時(shí)，四個(gè)手指應(yīng)指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的相反方向。8.英國(guó)物理學(xué)家阿斯頓因質(zhì)譜儀的發(fā)明、同位素和質(zhì)譜的研究，于1922年榮獲了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)．若一束粒子（不計(jì)重力）由左端射入質(zhì)譜儀后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則下列說(shuō)法中不正確的是（）A.該束粒子帶正電B.速度選擇器的上極板帶正電C.在B2磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子，質(zhì)量越大D.在B2磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子，比荷越小【答案】C【解析】A、帶電粒子在磁場(chǎng)中向下偏轉(zhuǎn)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外，根據(jù)左手定則知，該粒子帶正電．故A正確；B、在平行金屬板間，根據(jù)左手定則知，帶電粒子所受的洛倫茲力方向豎直向上，則電場(chǎng)力的方向豎直向下，知電場(chǎng)強(qiáng)度的方向豎直向下，所以速度選擇器的上極板帶正電．故B正確；CD、進(jìn)入B2磁場(chǎng)中的粒子速度是一定的，根據(jù)得，r=，知r越大，比荷越小，而質(zhì)量m不一定大．故C錯(cuò)誤、D正確．本題選擇錯(cuò)誤的，故選：C．點(diǎn)睛：根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)方向確定帶電粒子的正負(fù)．根據(jù)在速度選擇器中電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡確定上極板的帶電情況．在磁場(chǎng)中，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，求出粒子的軌道半徑，即可知道軌跡半徑與什么因素有關(guān)．9.如圖所示，a為帶正電的物體，b為不帶電的絕緣物塊，a、b疊放在粗糙水平地面上．地面上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)用恒力F拉b，使a、b一起無(wú)相對(duì)滑動(dòng)地向左加速運(yùn)動(dòng)，則在加速階段，a受到b施加的摩擦力方向及大小變化是（）A.向左，變大B.先向左后向右，先減小后增大C.向左，變小D.向左，不變【答案】C【解析】整體受到總重力、地面的支持力、豎直向下的洛倫茲力、拉力、地面摩擦力．向左加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，速度增加，洛倫茲力增大，則支持力增大，摩擦力變大，合力變小，根據(jù)牛頓第二定律，加速度減?。俑綦x對(duì)a分析，根據(jù)牛頓第二定律知，a所受的合力減小．a(chǎn)在水平上僅受靜摩擦力，則靜摩擦力變小，方向向左．故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．故選C．點(diǎn)睛：對(duì)整體進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律判斷出整體加速度的變化，再隔離對(duì)a分析，得出a合力的變化，從而得知摩擦力的變化．二、不定項(xiàng)選擇題10.關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述，正確的說(shuō)法是（）A.沿磁感線方向，磁場(chǎng)逐漸減弱B.磁感線在磁體的外部從N極出發(fā)到S極C.磁場(chǎng)的方向就是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中某點(diǎn)受磁場(chǎng)作用力的方向D.在磁場(chǎng)強(qiáng)的地方同一通電導(dǎo)體受的安培力可能比在磁場(chǎng)弱的地方受的安培力小【答案】BD【解析】A、磁場(chǎng)的強(qiáng)弱可以由磁感線疏密表示，但沿磁感線，磁場(chǎng)并不一定減弱，故A錯(cuò)誤；B、磁感線在磁體外部由N極到S極，磁體內(nèi)部由S極到N極，故B正確；C、通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力要由左手定則進(jìn)行判斷；磁場(chǎng)的方向并不是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中某點(diǎn)受磁場(chǎng)力的方向，故C錯(cuò)誤；D、因?yàn)橥煌妼?dǎo)線在磁場(chǎng)的同一位置，不同角度放置，則安培力大小也不同，故在磁場(chǎng)強(qiáng)的地方同一通電導(dǎo)體受的安培力可能比在磁場(chǎng)弱的地方受的安培力小．故D正確。故選：BD．11.在傾角為α的光滑絕緣斜面上，放一根通電的直導(dǎo)線，如圖，當(dāng)加上如下所述的磁場(chǎng)后，有可能使導(dǎo)線靜止在斜面上的是（）A.加豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B.加垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)C.加水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)D.加沿斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)【答案】AB【解析】試題分析：根據(jù)左手定則判斷出安培力的方向之后，然后結(jié)合共點(diǎn)力平衡的條件即可解答．解：A、加豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，根據(jù)左手定則可知，安培力的方向向左，重力支持力與安培力可以三力平衡．故A正確；B、加垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，根據(jù)左手定則可知，安培力的方向沿斜面的方向向上，重力支持力與安培力可以三力平衡．故B正確；C、加水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，根據(jù)左手定則可知，安培力的方向向下，重力、支持力與安培力不可以平衡．故C錯(cuò)誤；D、加沿斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，根據(jù)左手定則可知，安培力的方向垂直于斜面向下，重力、支持力與安培力三力不可能平衡．故D錯(cuò)誤．故選：AB【點(diǎn)評(píng)】該題結(jié)合安培力考查共點(diǎn)力平衡的條件，根據(jù)左手定則判斷出安培力的方向，然后逐項(xiàng)分析即可．12.如圖所示，在水平木制桌面上平放一個(gè)銅制的圓環(huán)，在它上方近處有一個(gè)N極朝下的條形磁鐵，銅環(huán)始終靜止．關(guān)于銅環(huán)對(duì)桌面的壓力F和銅環(huán)重力G的大小關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是（）A.當(dāng)條形磁鐵靠近銅環(huán)時(shí)，F(xiàn)＞GB.當(dāng)條形磁鐵遠(yuǎn)離銅環(huán)時(shí)，F(xiàn)＜GC.無(wú)論條形磁鐵靠近還是遠(yuǎn)離銅環(huán)，F(xiàn)=GD.無(wú)論條形磁鐵靠近還是遠(yuǎn)離銅環(huán)，F(xiàn)＞G【答案】AB【解析】A．磁鐵的N極向下插入，穿過(guò)銅環(huán)的磁通量增加，磁場(chǎng)方向向下，根據(jù)楞次定律可知，銅環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)方向的感應(yīng)電流，銅環(huán)上端相當(dāng)于N極；當(dāng)S極向下插入，銅環(huán)上端相當(dāng)于S極，與磁鐵的極性總相反，存在斥力．所以銅環(huán)對(duì)桌面的壓力F大于銅環(huán)重力G的大小，故A正確；BCD．磁鐵的N極遠(yuǎn)離銅環(huán)時(shí)，穿過(guò)銅環(huán)的磁通量減小，磁場(chǎng)方向向下，根據(jù)楞次定律可知，銅環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)方向的感應(yīng)電流，銅環(huán)上端相當(dāng)于S極，與磁鐵的極性總相同，存在引力．所以銅環(huán)對(duì)桌面的壓力F小于銅環(huán)重力G的大?。訠正確，CD錯(cuò)誤；故選：AB13.如圖所示，用兩個(gè)一樣的彈簧秤吊著一根銅棒（與彈簧秤接觸處絕緣），銅棒所在的虛線范圍內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，棒中通以自左向右的電流．當(dāng)棒平衡時(shí)，兩彈簧秤的讀數(shù)都為F1；若將棒中電流反向（強(qiáng)度不變），當(dāng)棒再次平衡時(shí)，兩彈簧秤的讀數(shù)都為F2，且F2＞F1．根據(jù)上述信息，可以確定（）A.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向B.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小C.銅棒所受安培力的大小D.銅棒的重力【答案】ACD【解析】試題分析:因?yàn)殡娏鞣聪驎r(shí)，彈簧秤的讀數(shù)F2>F1，所以可以知道電流自左向右時(shí)，導(dǎo)體棒受到磁場(chǎng)力方向向上，由左手定則可以確定磁場(chǎng)的方向?yàn)榇怪敝泵嫦蚶铮蔄對(duì)；設(shè)銅棒的重力為mg，安培力的大小為F，由平衡條件得：；當(dāng)電流反向時(shí)，磁場(chǎng)力變?yōu)樨Q直向下，此時(shí)同樣有平衡條件有：由上兩式得：棒的重力為：，安培力F的大小為：，因此可確定安培力的大小與銅棒的重力，故CD對(duì)；由于不知電流的大小，故不可確定磁感應(yīng)強(qiáng)度，故B錯(cuò)。考點(diǎn):共點(diǎn)力平衡條件的運(yùn)用、安培力。14.如圖所示，一水平放置的光滑絕緣直槽軌連接一豎直放置的半徑為R的絕緣半圓形光滑槽軌．槽軌處在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．有一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球在水平軌道上以一定初速度向右運(yùn)動(dòng)．若小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是（）A.小球在最高點(diǎn)只受到洛侖茲力和重力的作用B.由于無(wú)摩擦力，且洛侖茲力不做功，所以小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)與小球在水平軌道上的機(jī)械能相等C.如果設(shè)小球到達(dá)最高點(diǎn)的線速度是v，小球在最高點(diǎn)時(shí)式子成立D.小球從最高點(diǎn)脫離軌道后將做平拋運(yùn)動(dòng)【答案】AB【解析】A、據(jù)題知，小球恰好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)球無(wú)作用力，小球在最高點(diǎn)時(shí)只受到重力和洛倫茲力兩個(gè)力作用，故A正確；B、由于洛倫茲力和軌道的彈力不做功，只有重力做功，小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能是守恒的，則有小球到達(dá)最高點(diǎn)與小球在水平軌道上的機(jī)械能相等，故B正確；C、D、如果設(shè)小球到最高點(diǎn)的線速度是v，小球在最高點(diǎn)時(shí)，由左手定則判斷可知，小球受到的洛倫茲力方向豎直向上，根據(jù)牛頓第二定律得：，故C錯(cuò)誤；D．小球離開(kāi)軌道后仍然受到重力以及與速度方向垂直的洛倫茲力的作用，所以不能做平拋運(yùn)動(dòng)．故D錯(cuò)誤．故選：AB點(diǎn)睛：小球恰好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)球無(wú)作用力，小球在最高點(diǎn)時(shí)受到重力和洛倫茲力，向心力等于重力和洛倫茲力的合力；由于洛倫茲力和軌道的彈力不做功，只有重力做功，小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能是守恒的，根據(jù)牛頓第二定律可得知在最高點(diǎn)時(shí)小球的速度與半徑的關(guān)系式．15.初速度為零的質(zhì)子p、氘核d和α粒子經(jīng)過(guò)同一電場(chǎng)加速后以垂直于磁場(chǎng)方向的速度進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則它們?cè)诖艌?chǎng)中（）A.動(dòng)能之比Ep：Ed：Eα=1：2：4B.動(dòng)能之比Ep：Ed：Eα=1：1：2C.運(yùn)動(dòng)半徑之比rp：rd：rα=1：1：2D.運(yùn)動(dòng)半徑之比rp：rd：rα=【答案】BD【解析】試題分析：根據(jù)動(dòng)能定理，，可知?jiǎng)幽苤葹椋鶕?jù)洛倫茲力充當(dāng)向心力可知半徑之比為：，答案選BD考點(diǎn)：本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中及磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。16.回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.增大勻強(qiáng)電場(chǎng)間的加速電壓B.增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度C.減小狹縫間的距離D.增大D形金屬盒的半徑【答案】D【解析】根據(jù)得，，當(dāng)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑等于D形盒半徑時(shí)粒子的動(dòng)能最大即，由此可知，要增大出射的動(dòng)能，可以增大D形金屬盒的半徑，增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，故CD正確。點(diǎn)晴：解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器運(yùn)用電場(chǎng)加速，磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)來(lái)加速帶電粒子，但要注意粒子射出的動(dòng)能與加速電壓無(wú)關(guān)，與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小有關(guān)、D形盒的半徑有關(guān)。三、計(jì)算題17.如圖所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)E=20V，內(nèi)阻r=1Ω，當(dāng)接入固定電阻R=4Ω時(shí)，電路中標(biāo)有“3V6W”的燈泡L和內(nèi)阻r′=0.5Ω的小型直流電動(dòng)機(jī)均恰能正常工作，求：（1）電路中的電流強(qiáng)度；（2）電動(dòng)機(jī)的輸出功率；（3）電源的效率．【答案】1）電路中的電流強(qiáng)度為2A；（2）電動(dòng)機(jī)的輸出功率為12W；（3）電源的效率為90%．【解析】（1）燈泡正常發(fā)光，電路流為：；

（2）電動(dòng)機(jī)的額定工作電壓為：UM=EI（R+r）UL1=202×（4+1）3=7V

電動(dòng)機(jī)的輸出功率為：P輸=U2II2r′=7×222×0.5=12W

（3）電動(dòng)機(jī)的電功率為：P電=UI=7×2W=14W；

外電路總功率為：P外=P電+PL+I2R=14+6+22×4=36W

電源的總功率為：P總=EI=20×2=40W；

故電源的效率為：18.如圖所示，在傾角為θ=30°的斜面上，固定一寬L=0.25m的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動(dòng)變阻器R．電源電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=1Ω，一質(zhì)量m=20克的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好．整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.80T、垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒的電阻R1=1Ω（導(dǎo)軌電阻不計(jì)）．金屬導(dǎo)軌是光滑的，要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止，取g=10m/s2，求：（1）金屬棒所受到的安培力的大小；（2）如果通電100秒，金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱是多少？（3）滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值．【答案】（1）金屬棒所受到的安培力為0.1N；（2）通過(guò)金屬棒的電流為0.5A；（3）滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值為22Ω．【解析】（1）金屬棒靜止在金屬導(dǎo)軌上受力平衡，F(xiàn)安=mgsin30°代入數(shù)據(jù)得F安=0.1N；（2）由F安=BIL得Q=I2R1t=25J；（3）設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為R，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：E=I（R+R1+r）解得R=﹣r﹣R1=22Ω19.如圖所示，有一對(duì)平行金屬板，兩板相距為0.08m，電壓為16V；兩板之間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0=0.2T，方向與金屬板面平行并垂直于紙面向里．圖中右邊有一半徑R為0.1m、圓心為O的圓形區(qū)域內(nèi)也存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直于紙面向里．一正離子沿平行于金屬板面，從A點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)的方向射入平行金屬板之間，沿直線射出平行金屬板之間的區(qū)域，并沿直徑CD方向射入圓形磁場(chǎng)區(qū)域，最后從圓形區(qū)域邊界上的F點(diǎn)射出．已知速度的偏向角，不計(jì)離子重力．求：（1）離子速度v的大??；（2）離子的比荷；（3）離子在圓形磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t．【答案】（1）離子速度v的大小為1000m/s；（2）離子的比荷為1×104C/kg；（3）離子在圓形磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t為1.81×10﹣4s．【解析】（1）離子在平行金屬板之間做勻速直線運(yùn)動(dòng)，洛侖茲力與電場(chǎng)力相等，即：B0qv=qE0，即：E0=U/d聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：v=1000m/s（2）在圓形磁場(chǎng)區(qū)域，離子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛侖茲力公式和牛頓第二定律有：由幾何關(guān)系有：tan=R/r離子的比荷為：=1×104C/kg（3）弧CF對(duì)應(yīng)圓心角為θ，離子在圓形磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，t=?T解得：t===≈1.81×10﹣4s20.如圖所示，坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)，第一、二象限內(nèi)有與y軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未面出），第三、四象限內(nèi)有垂直于xOy平面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，從第一象限的點(diǎn)P（20cm，5cm）沿x軸負(fù)方向以大小為v0=100