甘肅省蘭州新區(qū)舟曲中學(xué)2024屆高考仿真模擬物理試卷含解析

甘肅省蘭州新區(qū)舟曲中學(xué)2024屆高考仿真模擬物理試卷

注意事項(xiàng)：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場號(hào)和座位號(hào)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）

填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處”。

2.作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦

干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。

3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先

劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。

4.考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將木試卷和答題卡一并交回。

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1、雙星系統(tǒng)由兩顆相距較近的恒星組成，每顆恒星的半徑都遠(yuǎn)小于詼顆星球之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他

天體。如圖所示，相距為L的M、N兩恒星繞共同的圓心O做圓周運(yùn)動(dòng)，M、N的質(zhì)量分別為m〃⑵周期均為兀

若另有間距也為L的雙星尸、Q,尸、Q的質(zhì)量分別為2〃“、2/小，貝"）

a:?:。?/?:?:

?*/?/

、X/t

/'

M、-...

A.P、0運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為孫：而2

B.尸、。運(yùn)動(dòng)的角速度之比為血2：如

C.尸、。運(yùn)動(dòng)的周期均為巫7

2

D.尸與M的運(yùn)動(dòng)速率相等

2、如圖所示為三顆衛(wèi)星。、仄c繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的示意圖，其中6c是地球同步衛(wèi)星，。在半徑為r的軌道上,

此時(shí)。、b恰好相距最近，已知地球質(zhì)量為半徑為R,地球自轉(zhuǎn)的角速度為①，引力常量為G,則（）

A.衛(wèi)星）加速一段時(shí)間后就可能追上衛(wèi)星c

B.衛(wèi)星力和c的機(jī)械能相等

2%

C.到衛(wèi)星，和〃下一次相距最近，還需經(jīng)過時(shí)間Q皈彳

D.衛(wèi)星a減速一段時(shí)間后就可能追上衛(wèi)星c

3、水平面內(nèi)固定一個(gè)足夠大且絕緣的粗糙斜面，其上有一個(gè)帶電滑塊勻速下滑且一直在斜面上運(yùn)動(dòng)。僅改變下列選項(xiàng)

中的條件，滑塊速度大小一定改變的是（）

A.施加豎直方向的電場B.翻轉(zhuǎn)滑塊，改變它與斜面的接觸面積

C.施加水平方向的恒力D.改變滑塊的質(zhì)量

4、如圖所示，完全相同的兩個(gè)光滑小球8放在一置于水平桌面上的圓柱形容器中，兩球的質(zhì)量均為機(jī)，兩球心的

連線與豎直方向成30角，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。則下列說法中正確的是（）

B.容器底對(duì)5的支持力為〃陪

C.容器壁對(duì)B的支持力為今

D.容器壁對(duì)A的支持力為由"?g

66

5、一個(gè)質(zhì)量為4kg的物體，在四個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)，當(dāng)其中兩個(gè)大小分別為5N和7N的力突然同時(shí)消

失，而另外兩個(gè)恒力不變時(shí)，則物體（）

A.可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

B.受到的合力可能變?yōu)?5N

C.將一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

D.可能做加速度為。=2mH勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

6、如圖，輕彈簧的下端固定在水平面上，上端疊放有質(zhì)量相等的物塊P、Q,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用豎直向上的

力凡作用在P上,使其向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)以x表示Q離開靜止位置的位移，F(xiàn)表示物塊P對(duì)Q的壓力大小,在P、

Q分離之前，下列表示“和x之間關(guān)系的圖象可能正確的是（)

r

￡

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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。

全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

7、一個(gè)靜止的放射性原子核處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，由于發(fā)生了某種衰變而形成了如圖所示的兩個(gè)圓形徑跡,

A.該原子核發(fā)生了a衰變

B.該原子核發(fā)生了夕衰變

C.打出衰變粒子的反沖核沿小圓逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)

D.該原子核的衰變過程結(jié)束后，其系統(tǒng)的總質(zhì)量略有增加

8、在水面上的同一區(qū)域內(nèi)，甲、乙兩列水面波獨(dú)立傳播，傳播方向互相垂直，波的頻率均為2Hz。/=0時(shí)刻其波峰

與波谷情況如圖所示。甲波的振幅為5cm,乙波的振幅為10cm。質(zhì)點(diǎn)2、3、5共線且等距離。下列說法中正確的是

A.物體所受水平面的摩擦力保持不變B.物體所受地面的支持力變小

C.水平拉力尸逐漸增大D.物體所受的合力逐漸增大

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）利用如圖所示的電路既可以測量電壓表和電流表的內(nèi)阻，又可以測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻，所用到的實(shí)驗(yàn)器

材有：

兩個(gè)相同的待測電源（內(nèi)阻「約為1。）

電阻箱修（最大阻值為999.9。）

電阻箱&（最大阻值為999.9Q）

電壓表V（內(nèi)阻未知）

電流表A（內(nèi)阻未知）

靈敏電流計(jì)G,兩個(gè)開關(guān)Si、S2

主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①按圖連接好電路，調(diào)節(jié)電阻箱修和R2至最大，閉合開關(guān)Si和S2,再反復(fù)調(diào)節(jié)凡和使電流計(jì)G的示數(shù)為0,

讀出電流表A、電壓表V、電阻箱修、電阻箱及的示數(shù)分別為0.40A、12.0V、30.6。、28.2。；

②反復(fù)調(diào)節(jié)電阻箱品和Q（與①中的電阻值不同），使電流計(jì)G的示數(shù)為0,讀出電流表A、電壓表V的示數(shù)分別為

0.60A、11.7Vo

回答下列問題：

（1）步驟①中，電流計(jì)G的示數(shù)為0時(shí)，電路中A和〃兩點(diǎn)的電勢差UAB=V；A和C兩點(diǎn)的電勢差UAC=

V；A和。兩點(diǎn)的電勢差UAD=V；

⑵利用步驟①中的測量數(shù)據(jù)可以求得電壓表的內(nèi)阻為。，電流表的內(nèi)阻為。；

⑶結(jié)合步驟①步驟②的測量數(shù)據(jù)，電源電動(dòng)勢E為V,內(nèi)阻為Q。

12.（12分）實(shí)驗(yàn)小組利用以下方法對(duì)物體的質(zhì)量進(jìn)行間接測量，裝置如圖1所示：一根輕繩跨過輕質(zhì)定滑輪與兩個(gè)

相同的重物P、Q相連，已知重物P、Q的質(zhì)量均為〃當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。在重物Q的下面通過輕質(zhì)掛鉤懸掛待

測物塊Z,重物P的下端與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連。

2.95cm329ctn

2.32cm,2.64cm

燈點(diǎn)

圖1

⑴先接通頻率為50Hz的交流電源，再由靜止釋放系統(tǒng)，得到如圖2所示的紙帶，則系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的加速度〃=m/s2

（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；

（2）在忽略阻力的理想情況下，物塊Z質(zhì)量M的表達(dá)式為M=（用字母加、g表示）；

⑶實(shí)際情況下，空氣阻力、紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦、定滑輪中的滾動(dòng)摩擦不可以忽略，物塊Z的實(shí)際質(zhì)量與理論

值M有一定差異，這種誤差是誤差（填“偶然”或“系統(tǒng)”）。

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X。），平面內(nèi)了軸右側(cè)有一范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,磁場方向垂直紙面

向外；分成I和II兩個(gè)區(qū)域，I區(qū)域的寬度為小右側(cè)磁場n區(qū)域還存在平行于X。），平面的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E

=當(dāng)眩，電場方向沿），軸正方向。坐標(biāo)原點(diǎn)。有一粒子源，在X。9，平面向各個(gè)方向發(fā)射質(zhì)量為如電量為4的正電

2m

荷，粒子的速率均為口=成。進(jìn)入II區(qū)域時(shí)，只有速度方向平行于x軸的粒子才能進(jìn)入，其余被界面吸收。不計(jì)粒

m

子重力和粒子間的相互作用，求：

⑴某粒子從O運(yùn)動(dòng)到O,的時(shí)間；

⑵在I區(qū)域內(nèi)有粒子經(jīng)過區(qū)域的面積；

⑶粒子在II區(qū)域運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)谝淮嗡俣葹榱銜r(shí)所處的〉，軸坐標(biāo)。

具工

14.（16分）如圖甲所示，質(zhì)量血=lkg的小滑塊（視為質(zhì)點(diǎn)），從固定的四分之一光滑圓弧軌道的最高點(diǎn)A由靜止滑卜,

經(jīng)最低點(diǎn)R后滑上位于水平面的木板，并恰好不從木板的右端滑出。已知木板質(zhì)量M=4kg,上表面與圓弧軌道相切

于8點(diǎn)，木板下表面光滑，滑塊滑上木板后運(yùn)動(dòng)的圖象如圖乙所示，取g=10m/s2。求：

（1）圓瓠軌道的半徑及滑塊滑到圓弧軌道末端時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；

（2）滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（3）木板的長度。

15.（12分）如圖所示，兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌而、cd與水平面成〃=30,固定，導(dǎo)軌間距離為L=lm,電阻不計(jì),

一個(gè)阻值為K=0.3O的定值電阻接在兩金屬導(dǎo)軌的上端。在導(dǎo)軌平面上邊長為L的正方形區(qū)域內(nèi)，有垂直于導(dǎo)軌平面

向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為5=1T。兩根完全相同金屬桿M和N用長度為/=0.5m的輕質(zhì)絕緣使桿相連，在

磁場上方某位置垂直于導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌良好接觸，金屬桿長度均為乙質(zhì)量均為加=0.5kg、電阻均為/*=0.6。，將

兩桿由靜止釋放，當(dāng)桿M進(jìn)入磁場后，兩桿恰好勻速下滑，取g=10m/s2。求：

（1）桿M進(jìn)入磁場時(shí)桿的速度；

⑵桿N進(jìn)入磁場時(shí)桿的加速度大?。?/p>

⑶桿"出磁場時(shí)，桿已勻速運(yùn)動(dòng)，求此時(shí)電阻A上己經(jīng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1、C

【解析】

雙星系統(tǒng)的兩顆恒星運(yùn)動(dòng)的角速度相等，由萬有引力提供向心力，對(duì)w、N有

=mrn(,—2兀)、2

1}T

"ZJ小2兀2

G—；-=mrri(—)

1}T

對(duì)P、。有

2m.?,2兀、)

G―——=2/711^1(—)■

1}T

2ni-,2兀、？

G———=2加2?尸2(-y

L2T

其中

n+r2=上，，i+r‘2=L

聯(lián)立解得

r=-r

2

由

hn\r'\=limrf1

可知

r'i:rr2=ui2:m\

則可知

r\=r'\

結(jié)合羽=包可知尸與M的運(yùn)動(dòng)速率不相等，故ABD錯(cuò)誤，C正確。

T

故選C。

2、C

【解析】

A.衛(wèi)星b加速后將做離心運(yùn)動(dòng)，軌道變高，不可能追上衛(wèi)星c,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.衛(wèi)星的機(jī)械能等于其動(dòng)能與勢能之和，因不知道衛(wèi)星的質(zhì)量，故不能確定衛(wèi)星的機(jī)械能大小關(guān)系，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

C.對(duì)衛(wèi)星”，根據(jù)萬有引力提供向心力有：

Mm2

G——=mr(oa

所以衛(wèi)星。的角速度

可知半徑越大角速度越小，衛(wèi)星。和力由相距最近至再次相距最近時(shí)，圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過的角度差為2小所以可得經(jīng)歷的

時(shí)間：

選項(xiàng)C正確；

D.衛(wèi)星。減速后將做近心運(yùn)動(dòng)，軌道半徑減小，不可能追上衛(wèi)星c,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;

故選C。

3、C

【解析】

AD.當(dāng)滑塊勻速下滑時(shí),對(duì)滑塊進(jìn)行受力分析可知，重力沿斜面向下的分力等干滑動(dòng)摩擦力的大小.施加豎直方向的

電場與改變滑塊的質(zhì)量效果相同，各力沿斜面向下的分力之和與滑動(dòng)摩擦力的大小始終相等，滑塊仍做勻速直線運(yùn)動(dòng),

AD錯(cuò)誤；

B.翻轉(zhuǎn)滑塊，改變它與斜面的接觸面積，并未改變它與斜面間的摩擦力，所以滑塊仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；

C.施加水平向左的恒力時(shí)（滑塊不脫離斜面），該力有沿斜面向下的分力，而且摩擦力減小，滑塊將做加速運(yùn)動(dòng)；施

加水平向右的恒力時(shí)，該力有沿斜面向上的分力，而且摩擦力增大，滑塊將做減速運(yùn)動(dòng)，C正確。

故選C。

4、A

【解析】

AD.對(duì)球A受力分析可知，球3對(duì)A的支持力

F二mg二2后出

附-cos30--F

則A對(duì)笈的壓力為不〃吆；

容罌壁對(duì)4的壓力

F=mgtan30=——mg

N3

選項(xiàng)A正確，D錯(cuò)誤；

B.對(duì)球A6的整體豎直方向有

N=2mg

容器底對(duì)B的支持力為2mgf選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.對(duì)球的整體而言，容器壁對(duì)B的支持力等于器壁對(duì)4的壓力，則大小為孝〃吆，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

故選A。

5、D

【解析】

根據(jù)平行四邊形定則，大小分別為5N和7N的力的合力最大為12N,最小為2N,物體在四個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡

狀態(tài)，說明另兩個(gè)恒力的合力最大也為12N,最小為2N,根據(jù)牛頓第二定律，當(dāng)其中兩個(gè)大小分別為5N和7N的力

突然同時(shí)消失，質(zhì)量為4kg的物體產(chǎn)生的加速度最大為。=3m/s2,最小為a=0.5m/s2,但由于合力的方向與速度方向關(guān)

系不知，只能說明物體做勻變速運(yùn)動(dòng)，可能是直線運(yùn)動(dòng)或勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，但不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故ABC錯(cuò)誤,

D正確。

故選D。

6、C

【解析】

系統(tǒng)靜止時(shí)，由胡克定律和力的平衡條件得

kZ=2mg

物塊Q勻加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律得

Z(Ax-A)-mg-F=nui

聯(lián)立以上兩式解得

F=-a)-kx

對(duì)照圖象得C正確。

故選C。

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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。

全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

7、BC

【解析】

AB.而衰變后兩個(gè)新的帶電粒子向相同方向偏轉(zhuǎn)，故兩粒子帶異種電荷，原子核發(fā)生了口衰變，A項(xiàng)錯(cuò)誤、B項(xiàng)正確;

mv

C.由于衰變后兩帶電粒子的動(dòng)量大小相等，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，帶電粒子的軌跡半徑r二r，電荷量大的軌跡半

徑小，再利用左于定則判斷反沖核沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，c項(xiàng)正確；

D.衰變中有核能轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪?，故系統(tǒng)發(fā)生質(zhì)量虧損，即總質(zhì)量略有減少，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

故選BC.

8、ABE

【解析】

A.兩列波的頻率均為2Hz,可知周期為7=：=0.5s,選項(xiàng)A正確；

B.質(zhì)點(diǎn)2是谷谷疊加，則振動(dòng)加強(qiáng)，則質(zhì)點(diǎn)2的振幅為15cm,選項(xiàng)B正確；

C.圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)1在波峰位置，位移為正向15cm；質(zhì)點(diǎn)2為波谷位置，位移為負(fù)向15cm,則此時(shí)質(zhì)點(diǎn)1、2的豎直

高度差為30cm,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)2在波谷，質(zhì)點(diǎn)5在波峰位置，質(zhì)點(diǎn)3正處于2和5的中間位置，由波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向

的關(guān)系可知，質(zhì)點(diǎn)3處于平衡位置且向下運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；

E.質(zhì)點(diǎn)5的振動(dòng)加強(qiáng)，振幅為A=15cm,則從圖示的時(shí)刻起經(jīng)0.25s=0.5T,質(zhì)點(diǎn)5通過的路程為2A=30cm,選項(xiàng)E

正確；

故選ABE.

9、ACE

【解析】

A.由圖像知波長為

A=4.0m

振幅為

A=10cm

故A正確；

B.簡諧波沿x軸正方向傳播，則尸質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)；0.6s時(shí)2點(diǎn)恰好第二次到達(dá)波峰，對(duì)應(yīng)波形如圖所示

傳播距離

Ax=0.8m+2=4.8m

則波速為

v=一=8m/s

故B錯(cuò)誤；

C.簡諧波的周期為

24.0cu

T=—=——s=0.5s

v8

則簡諧波的頻率

/=-=2Hz

T

故C正確；

DE.質(zhì)點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)了時(shí)間為

0.65=1-T

5

則運(yùn)動(dòng)路程小于5A=5x5cm=25cm,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q在平衡位置的下方，沿）'軸正方向運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤，E正確;

故選ACEo

10、AC

【解析】

AB.設(shè)開始時(shí)A離地面的高度為L設(shè)某一時(shí)刻繩子與豎直方向的夾角為〃，則繩子的彈力為：

T=k,---L---

cosO

其豎直向上分力

Fj=TcosO=ZcL

故物體對(duì)地面的壓力為

N=mg-kL

所以物體對(duì)地面的壓力保持不變；

又因?yàn)樵?M故摩擦力也保持不變，故A正確，B錯(cuò)誤；

C.水平拉力

F=f+TsinQ=f+kLtanQ

隨著夕的增大，拉力產(chǎn)逐漸增大，故C正確；

D.物體始終處于平衡狀態(tài)，其合外力始終為零，故D錯(cuò)誤。

故選AC,

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、012.0V-12.0V1530。1.8。12.6V1.50

【解析】

(1)[11[21[31，步驟①中，電流計(jì)G的示數(shù)為0時(shí)，電路中A3兩點(diǎn)電勢相等，即A和3兩點(diǎn)的電勢差UAB=OV；4和C

兩點(diǎn)的電勢差等于電壓表的示數(shù)，即UAC=12V；A和O兩點(diǎn)的電勢差UAD==?12V；

(2)[41(5].利用步驟①中的測量數(shù)據(jù)可以求得電壓表的內(nèi)阻為

Rv=-^=—=15300

Z--0.4--—

段30.6

電流表的內(nèi)阻為

UI?

R、=q_R,=-----28.2=1.8Q

八/-0.4

⑶⑹⑺.由閉合電路歐姆定律可得

2E=2t/Ac+/-2r

即

2月=24+0.8/*

同理

2E=2UAC+I-2r

即

2E=2xll.7+0.6-2r

解得

E=12.6V

r=1.50￡2

2ma_…

12、8.0系統(tǒng)

【解析】

根據(jù)位移差公式Ax?-求解系統(tǒng)的加速度.對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行分析，根據(jù)牛頓第二定律求解M的表達(dá)式.根據(jù)誤差

來源分析誤差的性質(zhì)。

【詳解】

根據(jù)位移差公式-=4/2,解得系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的加速度為

M(2.95+3.29)一(2.32+2.64)

xlO2m/s2=8.0m/s2

4X0.02?

⑵⑵根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)Q和Z有

（M+m）^-T=（M+m）

對(duì)物體P有

T-mg=ma

.,Ima

聯(lián)立解得歷=——o

g-a

⑶[3]由題意可知本實(shí)驗(yàn)中誤差是由于實(shí)驗(yàn)原理的選擇而造成的，無法通過多測數(shù)據(jù)來消除，故這是一種系統(tǒng)誤差。

【點(diǎn)睛】

本題主要考查了通過系統(tǒng)牛頓第二定律測質(zhì)量的方法，能分析出實(shí)驗(yàn)誤差的原因。明確系統(tǒng)誤差和偶然誤差的定義。

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。

c兀機(jī),21介

13、(D-;(2)67-+-^/-；(3)0

3qB2

【解析】

(1)根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得

v2

Bqv=m—

R

則軌跡半徑為

R=—=d

qB

粒子從0運(yùn)動(dòng)到O'的運(yùn)動(dòng)的示意圖如圖所示：

粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為

9=60

周期為

丁24R2開，〃

I=------=-------

vBq

所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

TTim

t——=-----

63qB

⑵根據(jù)旋轉(zhuǎn)圓的方法得到粒子在I區(qū)經(jīng)過的范圍如圖所示，沿有粒子通過磁場的區(qū)域?yàn)閳D中斜線部分面積的大小:

根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得面積為

S=d2^-7td2

2

⑶粒子垂直于邊界進(jìn)入H區(qū)后，受到的洛倫茲力為

m

在n區(qū)受到的電場力為

由于電場力小于洛倫茲力，粒子將向下偏轉(zhuǎn)，當(dāng)速度為零時(shí)，沿一）’方向的位移為由動(dòng)能定理得

-qEy=()-^niv2

解得