湖北省武漢市部分重點(diǎn)中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末聯(lián)考物理試卷 含解析_第1頁
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文檔簡介

武漢市部分重點(diǎn)中學(xué)2023—2024學(xué)年度上學(xué)期期末聯(lián)考高二物理試卷注意事項(xiàng):1.答題前,先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在試卷和答題卡上,并將準(zhǔn)考證號條形碼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:本題共10小題,每小題4分,共40分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,第1—7題只有一項(xiàng)符合題目要求,第8—10題有多項(xiàng)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.下列四幅圖都涉及了磁現(xiàn)象,其中描述正確的是()A.圖甲為探究影響通電導(dǎo)線受力因素的實(shí)驗(yàn),此實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了等效法B.圖乙中穿過線圈a的磁通量大于穿過線圈b的磁通量C.圖丙中線圈a通入電流變小的直流電,線圈b所接電流表不會有示數(shù)D.圖丁中小磁針?biāo)椒胖?,小磁針上方有一電流方向向右的通電直?dǎo)線,小磁針的N極向紙面外偏轉(zhuǎn)【答案】B【解析】【詳解】A.圖甲為探究影響通電導(dǎo)線受力因素的實(shí)驗(yàn),此實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了控制變量法。故A錯誤;B.圖乙兩線圈中存在方向相反的兩個磁場,其中條形磁鐵內(nèi)部的磁場在兩線圈處的磁通量相同,條形磁鐵外部磁場,在線圈a處的磁通量小于線圈b的,所以穿過線圈a的合磁通量大于穿過線圈b的合磁通量。故B正確;C.圖丙中線圈a通入電流變小的直流電,則線圈a產(chǎn)生的磁場逐漸減小,線圈b中的磁通量隨之減小,會產(chǎn)生感應(yīng)電流,所接電流表會有示數(shù)。故C錯誤;D.圖丁中小磁針?biāo)椒胖?,小磁針上方有一電流方向向右的通電直?dǎo)線,由安培定則可知小磁針的N極向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)。故D錯誤。故選B。2.如圖是甲、乙兩種電學(xué)元件的I—U圖像,其交點(diǎn)處的坐標(biāo)為(U1,I1)。在兩元件兩端所加電壓均為U1時,甲、乙電阻的阻值分別為R甲、R乙,電功率分別為P甲、P乙,下列判斷正確的是()A., B.,C., D.,【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)知故選D。3.如圖是中國人民解放軍裝備的“無偵—8”高超音速無人戰(zhàn)略偵察機(jī)。某次執(zhí)行任務(wù)時,它在某空域以速度v沿水平方向由北向南沿直線飛行,若該地地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量方向向下、大小為B,偵察機(jī)機(jī)身長為L,機(jī)翼兩端點(diǎn)A、C的距離為d,此時A、C間的電勢差為U。下列判斷正確的是()A.U=Bdv,C點(diǎn)電勢高于A點(diǎn)電勢B.U=Bdv,A點(diǎn)電勢高于C點(diǎn)電勢C.U=BLv,C點(diǎn)電勢高于A點(diǎn)電勢D.U=BLv,A點(diǎn)電勢高于C點(diǎn)電勢【答案】A【解析】【詳解】飛機(jī)在北半球的上空以速度v水平飛行,切割磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量,切割的長度等于機(jī)翼的長度,所以根據(jù)右手定則,感應(yīng)電動勢的方向A指向C,所以C點(diǎn)的電勢高于A點(diǎn)的電勢。故選A。4.如圖所示,在x軸上方存在垂直于紙面向里的足夠?qū)挼膭驈?qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。在xOy平面內(nèi),從原點(diǎn)O處沿與x軸正方向成θ角(0<θ≤π)以速率v連續(xù)發(fā)射帶正電的粒子(重力不計(jì))。則下列說法正確的是()A.v一定,若θ越大,則粒子在磁場中運(yùn)動的時間越長B.v一定,若改變θ,則粒子重新回到x軸時與O點(diǎn)的距離可能相等C.θ一定,若v越大,則粒子在磁場中運(yùn)動的時間越短D.θ一定,若改變v,則粒子重新回到x軸時速度與x軸夾角不可能相等【答案】B【解析】【詳解】ACD.粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,軌跡如圖根據(jù)軌跡的對稱性,可知θ一定,若改變v,則粒子重新回到x軸時速度與x軸夾角一定相等。由幾何關(guān)系可知軌跡對應(yīng)的圓心角為粒子在磁場中運(yùn)動的時間為又聯(lián)立,解得可知粒子的運(yùn)動時間與速度v無關(guān)。若v一定,越大,則粒子在磁場中運(yùn)動的時間越短。故ACD錯誤;B.粒子做勻速圓周運(yùn)動時,洛倫茲力提供向心力,有解得可知v一定,軌跡圓的軌道半徑一定,當(dāng)粒子的入射角為時,則粒子重新回到x軸時與O點(diǎn)的距離相等,如圖故B正確。故選B。5.如圖甲所示,在圓形線圈內(nèi)分布著與線圈平面垂直的勻強(qiáng)磁場,現(xiàn)規(guī)定磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直紙面向外為正。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示,關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流,下列說法正確的是()A.t=0時刻感應(yīng)電動勢最大B.t1~t3時間內(nèi),感應(yīng)電動勢增大C.t2時刻,感應(yīng)電動勢零D.t1、t3時刻,感應(yīng)電流方向相同【答案】D【解析】【詳解】AC.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得由圖像可知在t=t2時刻最大,則感應(yīng)電動勢最大,選項(xiàng)AC錯誤;B.t1~t3時間內(nèi),先增加后減小,則感應(yīng)電動勢先增加后減小,選項(xiàng)B錯誤;D.根據(jù)楞次定律可知t1時刻磁通量向外減小,t3時刻磁通量向里增加,則這兩個時刻感應(yīng)電流方向相同,選項(xiàng)D正確。故選D。6.已知通電直導(dǎo)線在其延長線上產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為零,通電環(huán)形導(dǎo)線在其圓心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與電流大小成正比,與環(huán)形的半徑成反比,即,k為比例系數(shù)。現(xiàn)有兩段半圓弧導(dǎo)線和兩段直導(dǎo)線組成的閉合回路,O為兩段圓弧的共同圓心,大、小圓弧的半徑分別為r1和r2,回路中通有電流I,則圓心O處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向分別為()A.,垂直紙面向外 B.,垂直紙面向里C.,垂直紙面向外 D.,垂直紙面向里【答案】A【解析】【詳解】由電流方向及安培定則可知,大、小圓弧在圓心O處產(chǎn)生磁場方向相反,分別垂直紙面向里、垂直紙面向外,由題可知,小圓弧產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于大圓弧產(chǎn)生的,故圓心處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?;題中大、小圓弧均為半圓弧,故圓心處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為故選A。7.如圖所示,將一由絕緣材料制成的帶一定正電荷的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在傾斜的固定木板上,空間中存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。測得小滑塊的質(zhì)量為m,木板的傾角為θ,木板與滑塊之間的動摩擦因數(shù)為μ。滑塊由靜止釋放,依次經(jīng)過A、B、C、D四個點(diǎn),且AB=CD=d,小滑塊經(jīng)過AB、CD所用的時間均為t。重力加速度為g。下列說法正確的是()A.到達(dá)C點(diǎn)之前滑塊先加速后減速B.到達(dá)C點(diǎn)之前滑塊所受的摩擦力先增大后減小C.滑塊所帶的電荷量為D.滑塊的加速度先減小后增大【答案】C【解析】【詳解】ABD.以滑塊為對象,根據(jù)左手定則可知,滑塊運(yùn)動過程受到的洛倫茲力垂直斜面向下,滑塊由靜止釋放,根據(jù)牛頓第二定律可得可知隨著滑塊速度的增大,滑塊的加速度減小,當(dāng)加速度減至0后,滑塊將做勻速運(yùn)動,所以滑塊先做加速度減小的加速運(yùn)動,然后做勻速運(yùn)動。小滑塊經(jīng)過AB、CD所用的時間均為t,可知滑塊到達(dá)AB前已經(jīng)做勻速運(yùn)動,到達(dá)C之前滑塊先加速后勻速,滑塊所受的摩擦力先增大后不變。故ABD錯誤;C.滑塊勻速運(yùn)動時,有根據(jù)平衡條件可得聯(lián)立,解得滑塊所帶的電荷量為故C正確。故選C。8.“福建艦”是我國完全自主設(shè)計(jì)建造的首艘電磁彈射型航母。如圖所示為電磁彈射裝置的簡化示意圖,假設(shè)與艦載機(jī)連接的導(dǎo)體棒(圖中未畫出)可以沿兩根相互靠近且平行的導(dǎo)軌無摩擦滑動,先給超級電容器充電,超級電容器釋放儲存的電能,產(chǎn)生的強(qiáng)大電流流經(jīng)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒,導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌電流形成的磁場中受安培力作用,從而推動艦載機(jī)加速起飛。開關(guān)S先撥向1,直流電源對超級電容器充電,待超級電容器充電完畢后,將開關(guān)S撥向2,艦載機(jī)被彈射出去。下列說法正確的是()A.將直流電源的正負(fù)極調(diào)換,艦載機(jī)仍可以實(shí)現(xiàn)加速起飛B.艦載機(jī)加速彈射過程中超級電容器極板間電壓越來越大C.艦載機(jī)達(dá)到最大速度時,通過導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度為零D.導(dǎo)軌電流在兩導(dǎo)軌間形成的磁場是勻強(qiáng)磁場【答案】AC【解析】【詳解】A.將電源的正負(fù)極調(diào)換,艦載機(jī)位置的磁場方向反向,流過艦載機(jī)的電流也反向,故安培力方向不變,故艦載機(jī)仍然能實(shí)現(xiàn)加速起飛。故A正確;B.艦載機(jī)加速彈射時超級電容器放電,則極板間電壓越來越小。故B錯誤;C.由于超級電容器極板間電壓的減小,電流減小,故安培力減小,艦載機(jī)做加速度減小的加速運(yùn)動,艦載機(jī)達(dá)到最大速度時,導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的電動勢與電容電壓等大反向,通過導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度為零。故C正確;D.導(dǎo)軌電流在兩導(dǎo)軌間形成的磁場是非勻強(qiáng)磁場。故D錯誤。故選AC。9.如圖所示,電路中各電表均為理想電表,C為電容器,R1為定值電阻,R為滑動變阻器,電源電動勢為E、內(nèi)阻為r。閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后,記錄各電表示數(shù)。將滑動變阻器的滑片P向右移動一小段距離,待電路再次穩(wěn)定后,發(fā)現(xiàn)電壓表V1的示數(shù)變化量絕對值為,電壓表V2的示數(shù)變化量絕對值為,電流表A的示數(shù)變化量絕對值為。則下列判斷正確的是()A.B.C.電壓表V1的示數(shù)變小,電流表A的示數(shù)變大D.電容器所帶電荷量減少【答案】BC【解析】【詳解】A.根據(jù)可得選項(xiàng)A錯誤;B.根據(jù)可得選項(xiàng)B正確;C.將滑動變阻器的滑片P向右移動一小段距離,則R減小,總電阻減小,總電流變大,則電流表A的示數(shù)變大,路端電壓減小,而R1和內(nèi)阻r上的電壓變大,則R上的電壓減小,即電壓表V1的示數(shù)變小,選項(xiàng)C正確;D.因R1上的電壓變大,則電容器兩板間電壓變大,根據(jù)Q=CU可知,電容器所帶電荷量增加,選項(xiàng)D錯誤。故選BC。10.如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外勻強(qiáng)磁場中,固定一內(nèi)部真空且內(nèi)壁光滑的圓柱形薄壁絕緣管道,其軸線與磁場垂直。管道橫截面半徑為a,長度為l()。帶電粒子束持續(xù)以某一速度v沿軸線進(jìn)入管道,粒子在磁場力作用下經(jīng)過一段圓弧垂直打到管壁上,與管壁發(fā)生彈性碰撞,多次碰撞后粒子恰沿中心軸線從另一端射出,單位時間進(jìn)入管道的粒子數(shù)為n,粒子電荷量為+q,不計(jì)粒子的重力、粒子間的相互作用,下列說法正確的是()A.粒子質(zhì)量為B.管道內(nèi)的等效電流為C.粒子在管道中的運(yùn)動時間為D.粒子束對管道的平均作用力大小為【答案】ACD【解析】【詳解】A.帶正電的粒子沿軸線射入,然后垂直打到管壁上,可知粒子運(yùn)動的圓弧半徑為r=a根據(jù)可得粒子的質(zhì)量故A正確;B.管道內(nèi)的等效電流為故B錯誤;C.粒子在管道中的運(yùn)動時間為選項(xiàng)C正確;D.粒子束對管道的平均作用力大小等于等效電流受的安培力F=BIl=Bnql故D正確。故選ACD。二、實(shí)驗(yàn)題(共2題,合計(jì)18分,其中第11題8分,每空2分,第12題10分,每空2分)11.在練習(xí)使用多用電表實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們分別進(jìn)行了如下操作:(1)下圖對多用電表的使用中,下列說法正確的是_________。(選填字母代號)A.圖1中將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到直流電壓擋,選擇合適量程可測量小燈泡兩端電壓B.圖2中將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到直流電流擋,選擇合適量程可測量流經(jīng)小燈泡的電流C.圖3中將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋,選擇合適量程可測量閉合電路中小燈泡的電阻D.圖4中連接方式利用多用電表歐姆擋可以測量二極管的反向電阻(2)某同學(xué)為了研究多用電表歐姆擋原理,根據(jù)圖乙所示原理圖,該同學(xué)利用微安表(滿偏電流為Ig=250μA、內(nèi)阻為Rg=100Ω)、滑動變阻器R(最大阻值為20kΩ)和一節(jié)新型電池,改裝歐姆表。①將兩表筆短接,調(diào)節(jié)滑動變阻器R,使微安表指針指在_________μA處;②在改裝好后的歐姆表兩表筆之間接入阻值為9.0kΩ的定值電阻,微安表指針指在如圖丙所示位置,則該電池的電動勢為__________V,改裝后歐姆表的內(nèi)阻為_________kΩ;(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)③將微安表刻度盤上的“μA”改為“Ω”,“250”改標(biāo)為“0”,并在其他位置添加相應(yīng)的電阻值,這樣就把微安表改裝成了歐姆表?!敬鸢浮竣?AB##BA②.250③.4.0④.16【解析】【詳解】(1)[1]A.圖1中將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到直流電壓擋,電流從正接線柱進(jìn)入多用電表,選擇合適量程可測量小燈泡兩端電壓。故A正確;B.圖2中將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到直流電流擋,電流從正接線柱進(jìn)入多用電表,選擇合適量程可測量流經(jīng)小燈泡的電流。故B正確;C.圖3中需要先把小燈泡從電路中拆下來,再將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋,選擇合適量程測量小燈泡的電阻。故C錯誤;D.圖4中的連接方式利用多用電表歐姆擋可以測量二極管的正向電阻。故D錯誤。故選AB。(2)①[2]根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,將兩表筆短接,,調(diào)節(jié)滑動變阻器R,使微安表滿偏,有即指針指在250μA處。②[3][4]歐姆表兩表筆之間接入阻值為R1=9.0kΩ的定值電阻,由丙圖可知電流為I=160μA,有聯(lián)立,解得,12.某同學(xué)拆下一電子產(chǎn)品的電池,發(fā)現(xiàn)其外殼上標(biāo)有電動勢為4.5V的標(biāo)識,如圖甲所示。該同學(xué)利用下列器材測定該電池的實(shí)際電動勢和內(nèi)阻。A.待測電池B.電壓表(量程0~3.00V,內(nèi)阻約4000Ω)C.電流表(量程0~100mA,內(nèi)阻為1Ω)D.電阻箱R2(阻值范圍0~9999Ω)E.電阻箱R3(阻值范圍0~99.99Ω)F.滑動變阻器(阻值范圍0~20Ω,額定電流0.5A)G.滑動變阻器(阻值范圍0~1000Ω,額定電流0.5A)H.開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)小組成員利用現(xiàn)有的器材,設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)電路圖。實(shí)驗(yàn)室所提供的電表的量程都不夠大,需要進(jìn)行改裝才能使用。如果將電流表量程擴(kuò)大到0~500mA,則電阻箱R3的阻值應(yīng)調(diào)為__________Ω(保留2位小數(shù));為滿足測量電動勢的需要,也需要將電壓表的量程擴(kuò)大為0~5.00V,小組成員采用了以下的操作:按圖乙連接好實(shí)驗(yàn)器材,檢查電路無誤后:①將S2接b,再將R1的滑片移至最上端,并將電阻箱R2調(diào)為零;②閉合S1,斷開S3,適當(dāng)移動R1的滑片,使電壓表示數(shù)為3.00V;③保持R1滑片位置不變,改變電阻箱R2的阻值,當(dāng)電壓表示數(shù)為________V(保留3位有效數(shù)字)時,完成擴(kuò)大量程,斷開S1。(2)為了完成該實(shí)驗(yàn),滑動變阻器R1應(yīng)選___________。(填寫器材前面字母標(biāo)號)(3)保持電阻箱R2的阻值不變,S2接a,閉合S1、S3,移動R1的滑片,讀出幾組電表的讀數(shù)U、I,并作出U—I圖像如圖丙所示,可得該電池的電動勢為___________V,內(nèi)阻為__________Ω(此問均保留3位有效數(shù)字)?!敬鸢浮竣?0.25②.1.80③.F④.4.45⑤.1.93【解析】【詳解】(1)[1][2]電流表內(nèi)阻RA=1Ω,如果將電流表量程擴(kuò)大5倍,由并聯(lián)電路特點(diǎn)(電流與電阻成反比)可知,分壓電阻阻值為電流表內(nèi)阻的,則電阻箱R3的阻值應(yīng)調(diào)為由圖乙所示電路圖可知,滑動變阻器采用分壓接法,電壓表量程為3.00V,將電壓表量程擴(kuò)大為5V,電壓表滿偏時,分壓電阻分壓為2V,由串聯(lián)電路的特點(diǎn)(電壓與電阻成正比)可知,電壓表內(nèi)阻是串聯(lián)分壓電阻的1.5倍,由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知,電壓表兩端電壓是分壓電阻兩端電壓的1.5倍,當(dāng)電壓表和電阻箱R2兩端總電壓是3.00V時,電壓表示數(shù)為1.80V,分壓電阻兩端電壓是1.20V,即完成了擴(kuò)大量程。(2)[3]分壓式接法,滑動變阻器應(yīng)選擇總阻值較小的F。(3)[4][5]改裝后電流表量程是原電流表量程的5倍,電流表示數(shù)是I時,電路電流為5I,改裝后電壓表量程是原電壓表量程的倍,電壓表示數(shù)是U,改裝后電壓表示數(shù)是,改裝后電流表內(nèi)阻由圖乙所示電路圖,根據(jù)閉合電路的歐姆定律得整理得由圖示U-I圖象可知,縱軸截距得E=4.45V圖像斜率的絕對值得三、解答題(共3題,共42分,其中第13題10分,第14題14分,第15題18分)13.如圖甲所示,質(zhì)量長方形單匝金屬線框abcd,已知ab邊長為l=0.2m、bc邊長為2l,其電阻為R=0.2Ω,置于傾角的絕緣斜面上,dc邊與斜面底邊平行,e、f點(diǎn)分別為ad、bc邊的中點(diǎn),在ef上方有垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場,磁場范圍足夠大。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t按圖乙所示的規(guī)律周期性變化。若線框在斜面上始終保持靜止,取g=10m/s2。求:(1)在內(nèi)線框電流大?。唬?)在時線框受到斜面摩擦力f的大小和方向;(3)在一個周期內(nèi)電流在線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q?!敬鸢浮浚?)1A;(2)f=0.3N;方向沿斜面向上;(3)Q=0.12J【解析】【詳解】(1)設(shè)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E1,感應(yīng)電流I1,則有又由閉合電路歐姆定律,可得解得(2)線框所受安培力為由于線框靜止,則有在時,磁感應(yīng)強(qiáng)度為解得方向沿斜面向上。(3)在時間內(nèi)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢解得設(shè)線圈在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為Q,則有可得14.光滑剛性絕緣圓筒內(nèi)存在著平行于軸的垂直紙面向內(nèi)、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場。筒上P點(diǎn)開有一個小孔,過P的橫截面是以O(shè)為圓心半徑為R的圓,如圖甲所示。一帶電量為+q,質(zhì)量為m的粒子從P點(diǎn)沿PO以某一初速度射入圓筒,然后與筒壁發(fā)生多次彈性碰撞。碰撞過程中粒子電荷量不變,不計(jì)粒子重力。(1)若粒子與筒壁經(jīng)過2次碰撞從小孔P射出,求此時粒子的初速度v1;(2)若保持第(1)問中速度不變,要使該粒子與筒壁經(jīng)過3次碰撞從小孔P射出,則此時磁感應(yīng)強(qiáng)度B1應(yīng)調(diào)整為何值?粒子在磁場中的運(yùn)動時間t1是多大?(3)如圖乙所示,粒子從P點(diǎn)垂直于磁場方向射入磁場,速度方向與PO的夾角為,若磁感應(yīng)強(qiáng)度B0保持不變,要使該粒子繞圓心O僅轉(zhuǎn)動1周且與筒壁經(jīng)過7次碰撞后從小孔P射出,且每次碰撞沿筒壁切線方向分速度不變、垂直筒壁方向分速度大小不變方向相反。求粒子速度的大?。ㄗ詈蠼Y(jié)果用三角函數(shù)表示)?!敬鸢浮浚?);(2);;(3)【解析】【詳解】(1)由題意可知粒子經(jīng)過2次碰撞從小孔P射出磁場的圓心組成的三角形應(yīng)為以筒壁為內(nèi)接圓的正三角形。如圖所示粒子圓周運(yùn)動半徑洛倫茲力提供向心力,有聯(lián)立解得(2)由(1)問可知粒子經(jīng)過3次碰撞從小孔P射出磁場的圓心組成的圖形應(yīng)為以筒壁為內(nèi)接圓的正方形。粒子圓周運(yùn)動半徑洛倫茲力提供向心力,可得聯(lián)立解得粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的圓心角之和,所以粒子運(yùn)動時間(3)如圖所示,粒子繞圓心O僅轉(zhuǎn)動1周且經(jīng)過7次碰撞從小

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