1、2018 届浙江省选考物理模拟试卷(二)一、选择题 1. 下列物理量中属于矢量的是( )A. 速率 B. 电势 C. 电流 D. 位移【答案】D【解析】既有大小又有方向的物理量叫做矢量，如速度，位移，力等于；只有大小没有方向的物理量叫做标量，如速率，电势，电流，时间等，D 正确2. 下列仪器中,不能直接测量力学的三个基本物理量的是( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】刻度尺用来测量长度，而长度是基本物理量，故 A 正确。天平用来测量质量，而质量是基本物理量，故 B 正确。停表用来测量时间，而时间是基本物理量，故 C 正确。弹簧测力计测量力的大小，而力不是基本物理量，故 D 错误；故选
2、 D。3. 电场线的形状可以用实验来模拟,把头发屑悬浮在蓖麻油里,加上电场,头发屑就按照电场的方向排列起来,如图所示。关于此实验,下列说法正确的是 ( )A. a 图是模拟两等量同种电荷的电场线B. b 图一定是模拟两等量正电荷的电场线C. a 图中的 A、 B 应接高压起电装置的两极D. b 图中的 A、 B 应接高压起电装置的两极【答案】C【解析】从图 a 模拟出来的形状如图所示，可知为等量异种电荷产生的电场线，即 AB 应带异种电荷，所以接高压起电装置的正负极，而图 b 模拟出来电场线形状如图所示，可知为等量同种电荷产生的电场线，两极带同种电荷，所以应接高压起电装置的同一极，故 C 正确
3、4. 在影片红番区中,成龙在右边楼顶上遭遇围攻,情急之下向左急奔后跳出,落在左侧大楼顶层的阳台上,得以逃生。假设右边楼顶与左侧大楼顶层的阳台的高度差为 3 m,水平距离为 6.24 m,将上述“跳出”动作看成水平跳出,不考虑空气阻力, g 取 10 m/s2,则成龙起跳速度大小约为( )A. 6 m/s B. 8 m/sC. 11 m/s D. 13 m/s【答案】B【解析】根据 h= gt2得平抛运动的时间为 0 .8 s则起跳的速度为 v0= m/s=7.8 m/s8 m/s，故 B 正确，ACD 错误，故选 B.5. 两个分别带有电荷量 -Q 和 +5Q 的相同金属小球(均可视为点电荷)
4、,固定在相距为 r 的两处,它们间库仑力的大小为 F,两小球相互接触后将其固定距离变为 ,则两球间库仑力的大小为( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】相距为 r 时，根据库仑定律得： ，接触后，各自带电量变为 ，则此时，两式联立得 ，故选项 D 正确。点睛：本题考查库仑定律及带电题电量的转移问题注意两电荷接触后各自电荷量的变化，这是解决本题的关键。6. 图甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀速上楼(忽略扶梯对手的作用),图乙为一男士站在履带式自动扶梯上匀速上楼,两人相对扶梯均静止,下列关于力做功判断正确的是 ( )A. 甲图中支持力对人做正功B. 甲图中摩擦力对人做负功C. 乙图中支持力
5、对人做正功D. 乙图中摩擦力对人做负功【答案】A【解析】题图甲中，人匀速上楼，不受静摩擦力，摩擦力不做功，支持力竖直向上，与速度方向为锐角，则支持力做正功，故 A 正确，B 错误。题图乙中，支持力与速度方向垂直，支持力不做功，摩擦力方向与速度方向相同，做正功，故 CD 错误；故选 A.点睛：解决本题的关键知道力与速度方向垂直，该力不做功，力与速度方向成锐角，该力做正功，力与速度方向成钝角，该力做负功7. 我国“北斗二代”计划在 2020 年前发射 35 颗卫星,形成全球性的定位导航系统,比美国GPS 多 5 颗。多出的这 5 颗是相对地面静止的高轨道卫星(以下简称“静卫”),其他的有 27颗中
6、轨道卫星(以下简称“中卫”)轨道高度为静止轨道高度的 。下列说法正确的是( )A. “中卫”的线速度介于 7.9 km/s 和 11.2 km/s 之间B. “静卫”的轨道必须是在赤道上空C. 如果质量相同,“静卫”与“中卫”的动能之比为 35D. “静卫”的运行周期小于“中卫”的运行周期【答案】B【解析】试题分析：79 km/s 是地球卫星的最大速度，所以“中卫”的线速度小于 79 km/s，故 A 错误；同步轨道卫星轨道只能在赤道上空，则“静卫”的轨道必须是在赤道上空，故 B 正确；根据万有引力提供向心力得： ，解得： ，如果质量相同，动能之比等于半径的倒数比， “中卫”轨道高度为静止轨道
7、高度的 ，地球半径相同，所以“中卫”轨道半径不是静止轨道半径的 ，则“静卫”与“中卫”的动能之比不是 3：5，故C 错误；根据 得： ，则半径越大周期越大，所以“静卫”的运行周期大于“中卫”的运行周期，故 D 错误故选 B考点：万有引力定律的应用【名师点睛】此题是万有引力定律的应用问题；要知道同步卫星的轨道与地球赤道共面，7 9 km/s 是地球卫星的最大速度；万有引力提供圆周运动的向心力，掌握圆周运动向心力和万有引力的公式是正确解题的关键；8. 小李同学用铁钉与漆包线绕成电磁铁,当接通电路后,放在其上方的小磁针 N 极立即转向左侧,如图所示。则此时( )A. 导线 A 端接电池负极B. 铁钉
8、内磁场方向向右C. 铁钉左端为电磁铁的 N 极D. 小磁针所在位置的磁场方向水平向右【答案】B【解析】当接通电路后，放在其上方的小磁针 N 极立即转向左侧，所以小磁针处的磁场的方向向左，通电螺线管产生的磁场的方向向右，铁钉右端为电磁铁的 N 极所以螺旋管外侧的电流的方向向下，即漆包线内电流由 A 流向 B，导线 A 端接电池正极故 B 正确，ACD 错误故选 B9. 铜电阻温度计价格便宜,常用于测量 -50150 温度段,在这个范围内电阻与温度呈线性关系; Rt=R0(1+at),其中 R0为铜电阻温度计在 0 时的电阻, Rt为温度为 t 时的电阻, t 为温度,a0,则此铜电阻的 U-I
9、图线为( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】随温度升高，铜电阻温度计电阻变大，故 的值随电流变大，即 U-I 图线的斜率增大，故 C 正确，ABD 错误；故选 C点睛：考查学生对金属电阻随温度变化与 U-I 图象的理解，关键是图像的斜率的变化，同时掌握欧姆定律的内容10. 如图所示为某静电除尘装置的原理图,废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区。图中虚线是某一带负电的尘埃(不计重力)仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹,A、 B 两点是轨迹与电场线的交点。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化,则以下说法正确的是( )A. A 点电势高于 B 点电势B. 尘埃在 A 点
10、的加速度大于在 B 点的加速度C. 尘埃在迁移过程中做匀变速运动D. 尘埃在迁移过程中电势能一直在增大【答案】B【解析】沿电场线方向电势降低，由图可知，B 点的电势高于 A 点电势，故 A 错误；由图可知，A 点电场线比 B 点密集，因此 A 点的场强大于 B 点场强，故 A 点的电场力大于 B 点的电场力， 则 A 点的加速度大于 B 点的加速度，故 B 正确；放电极与集尘极间建立非匀强电场，尘埃所受的电场力是变化的故粒子不可能做匀变速运动，故 C 错误；由图可知，开始速度方向与电场力方向夹角为钝角，电场力做负功，电势能增大；后来变为锐角，电场力做正功，电势能减小；对于全过程而言，根据电势的
11、变化可知，电势能减小，故 D 错误故选 B点睛：本题考查考查分析实际问题工作原理的能力，解题时要明确电场线的分布规律，并且能抓住尘埃的运动方向与电场力方向的关系是解题突破口11. 小娟、亮亮两人共提总重力为 G 的一桶水匀速前行,如图所示,两人手臂用力大小均为 F,两人手臂间的夹角为 。则( )A. 当 0=60时, F=B. 当 = 90时, F 有最小值C. 当 = 120时, F=GD. 越大时, F 越小【答案】C【解析】设小娟、小明的手臂对水桶的拉力大小为 F，由题小娟、小明的手臂夹角成 角，根据对称性可知，两人对水桶的拉力大小相等，则根据平衡条件得：2Fcos =G，解得：，当 =
12、0时，cos 值最大，则 F= ，即为最小；当 为 60时，F= G，当 =90时，F=G；当 为 120时，F=G，当 越大时，则 F 越大；故 ABD 错误，C 正确；故选 C点睛：本题要根据对称性得出两人对水桶的拉力大小相等，再由竖直方向力平衡即可求出小娟、小明的手臂受到的拉力大小与重力的关系，是解题的关键12. 图甲为某标有“35 F 5%”的电容器,图乙为标有“3.7 V 1 350 mAh”的某品牌手机电池板。则以下说法正确的是( )A. 电容器和手机电池的充电过程都是电能转化为化学能的过程B. 该手机电池铭牌上的 1 350 mAh 指储存的电荷量,当以 135 mA 的电流工作
13、时,可连续放电10 小时C. 该电容器只有在正常工作时电容才是 35 F 左右D. 该手机电池能储存的最大电能约为 1 kWh【答案】B13. 某质量为 m 的电动玩具小车在平直的水泥路上由静止沿直线加速行驶。经过时间 t,小车前进的距离为 x,且速度达到最大值 vm,设这一过程中电动机的功率恒为 P,小车受阻力恒为 F,则 t 时间内( )A. 小车做匀加速运动B. 小车受到的牵引力逐渐增大C. 合外力对小车所做的功为 PtD. 牵引力对小车所做的功为 Fx+【答案】D【解析】电动机功率恒定，P=F 牵 v，结合牛顿第二定律可知 F 牵 -F=ma，v=at 可知，当速度增大时，牵引力减小，
14、加速度减小，故小车做加速度减小的变加速运动，故 AB 错误；整个过程中，牵引力做正功，阻力做负功，故合力做功为 W= mvm2，Pt 为牵引力所做的功，故 C错误；整个过程中，根据动能定理可知 PtFx mvm2，解得 Pt=Fx+ mvm2，故 D 正确；故选 D.点睛：小车的恒定功率启动方式是一种最快的启动方式，是加速度不断减小的加速运动，运动学公式不再适用，但可以根据动能定理列式求解二、选择题 14. 如图所示,沿 x 轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为 200 m/s,则下列说法正确的是( ) A. 图中质点 b 的加速度在增大B. 从图示时刻开始,经 0.0
15、1 s 质点 a 通过的路程为 40 cm,此时相对平衡位置的位移为零C. 从图示时刻开始,经 0.01 s 质点 b 位于平衡位置上方,并向上做减速运动D. 若产生明显的衍射现象,该波所遇到障碍物的尺寸一般不小于 200 m【答案】AC【解析】简谐横波沿 x 轴正方向传播，由波形平移法得知此时质点 b 向下运动，位移在增大，则加速度在增大故 A 正确由波的图象读出振幅 A=20cm，波长 =4m，则该波的周期为，所以 t=0.01s= ，则知，从图示时刻开始，经 0.01 s 质点 a 通过的路程为 S=2A=40 cm，此时质点 a 到达波谷，相对平衡位置的位移为-20cm，故 B 错误从
16、图示时刻开始，经 0.01 s 时质点 b 的振动状态与图示时刻的相反，即质点 b 位于平衡位置上方，并向上做减速运动，故 C 正确若产生明显的衍射现象，该波所遇到障碍物的尺寸一般不小于 4m故 D 错误故选 AC.点睛：根据波的图象能读出振幅、波长、位移、速度方向及大小变化情况，加速度方向及大小变化情况等，都是应具备的基本功，要熟练掌握15. 下列有关说法正确的是( )A. 铀核发生 衰变时,释放出 粒子和一定的能量,目前核电站利用的就是这一自发释放的能量B. 如果利用紫光照射某种金属可以发生光电效应,改用红光一定不能发生光电效应C. 氢原子由较高能级跃迁到较低能级时,会释放出一定频率的光子
17、D. 机械波和电磁波都具有干涉、衍射的特性【答案】CD【解析】核电站利用的是铀核的裂变反应释放的能量，选项 A 错误；紫光的频率大于红光，如果利用紫光照射某种金属可以发生光电效应，改用红光不一定能发生光电效应，选项 B 错误；氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，会释放出一定频率的光子，选项 C 正确；机械波和电磁波都具有干涉、衍射的特性，选项 D 正确；故选 CD.16. 如图所示,在某一输电线路的起始端接入两个理想变压器,原、副线圈的匝数比分别为n1n 2=100 1 和 n3n 4=1 100,图中 a、 b 表示电流表或电压表,已知电压表的示数为 22 V,电流表的示数为 1 A,则以下说
18、法正确的是( )A. a 为电流表, b 为电压表B. a 为电压表, b 为电流表C. 输电线路总电阻为 22 D. 线路输送电功率是 220 kW【答案】BD【解析】由图可知：a 表是电压表，b 表是电流表而甲互感器原线圈的匝数比副线圈匝数100：1，乙互感器原线圈的匝数比副线圈匝数 1：100，由电压表的示数为 22V，得原线圈的电压为 2200V，由电流表的示数为 1A，原线圈的电流为 100A所以电线输送功率是2.2105W=220KW，由已知条件无法求输电线电阻故 BD 正确，AC 错误；故选 BD.点睛：理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象同时变压比与匝
19、数成正比，变流比与匝数成反比三、非选择题17. 如图所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律。(1)对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是_。 A.重物选用质量和密度较大的金属锤B.两限位孔在同一竖直面内上下对正C.精确测量出重物的质量D.用手托稳重物,接通电源后,撒手释放重物(2)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到 50 Hz 的交流电源上,按正确操作得到了一条完整的纸带,由于纸带较长,图中有部分未画出,如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点,其中 O 点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出
20、,利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有_。 A.OA、 AD 和 EG 的长度 B.OC、 BC 和 CD 的长度C.BD、 CF 和 EG 的长度 D.AC、 BD 和 EG 的长度【答案】 (1). (1)AB (2). (2)BC【解析】重物选用质量和密度较大的金属锤，减小空气阻力，以减小误差，故 A 正确；两限位孔在同一竖直面内上下对正，减小纸带和打点计时器之间的阻力，以减小误差，故 B 正确；验证机械能守恒定律的原理是： ，重物质量可以消掉，无需精确测量出重物的质量，故 C 错误；用手拉稳纸带，而不是托住重物，接通电源后，撒手释放纸带，故 D 错误。由 EG 的长度长度可求
21、出打 F 点的速度 vF，打 O 点的速度 v1=0，但求不出 OF 之间的距离 h，故 A 错误；由 BC 和 CD 的长度长度可求出打 C 点的速度 vC，打 O 点的速度 v1=0，有 OC 之间的距离 h，可以用来验证机械能守恒定律，故 B 正确；由 BD 和 EG 的长度可分别求出打 C 点的速度 v1和打 F 点的速度 v2，有 CF 之间的距离 h，可以来验证机械能守恒定律，故 C 正确；AC、 BD 和 EG 的长度可分别求出打 BCF 三点的速度，但 BC、 CF、 BF 之间的距离都无法求出，无法验证机械能守恒定律，故 D 错误。点睛：本题的难点是对实验原理的理解。18.
22、在“测定电源的电动势和内阻”实验中:小明同学用如图 1 装置图做“测量电池的电动势和内阻”实验,在闭合开关前,需要把滑动变阻器的滑片移至_(选填“ a”或“ b”)端,闭合开关后,移动滑片,记录两只电表的两次读数,其中电压表的两次读数为 1.51 V、0.60 V,电流表的两次示数如图 2(a)(b)表示,其中(a)读数为_A,(b)读数为_A。由上述数据可估算此电源的电动势 E=_V,内阻为 r=_。(计算结果保留三位有效数字) 【答案】 (1). a (2). 0.40 (3). 0.15 (4). 2.06 (5). 3.64【解析】在闭合开关时需要回路电流从最小开始，故需要把滑动变阻器
23、的滑片移至 a 端；由图 2 可知，电流表量程为 0.6A，最小分度为 0.02A，故第一次读数为 0.40A；第二次读数为 0.15A；根据闭合电路欧姆定律公式 U=E-Ir 可得：路端电压大时电流较小，则可知，E=1.51+0.15r；E=0.60+0.4r联立解得：E=2.06V，r=3.64点睛：本题考查利用闭合电路欧姆定律测量电动势和内电阻的方法，要注意明确实验原理，知道电表的读数方法，同时明确两组电压和电流表示数的对应关系，知道路端电压越大时，内电压越小，电流越小19. 如图所示,经过专业训练的杂技运动员进行爬杆表演,运动员爬上 8 m 高的固定竖直金属杆,然后双腿夹紧金属杆倒立,
24、头顶离地面 7 m 高,运动员通过双腿对金属杆施加不同的压力来控制身体的运动情况。假设运动员保持如图所示姿势,从静止开始先匀加速下滑 3 m,速度达到 4 m/s 时开始匀减速下滑,当运动员头顶刚要接触地面时,速度恰好减为零,设运动员质量为 50 kg。(空气阻力不计, g 取 10 N/kg)求(1)运动员匀加速下滑时的加速度大小;(2)运动员匀减速下滑时所受摩擦力的大小;(3)运动员完成全程所需的总时间。【答案】(1) m/s2 (2) 600 N (3) 3.5 s【解析】(1)运动员匀加速下滑时，由运动学公式v22a 1x1代入数据得：a 1 m/s2(2)运动员匀减速下滑时 v22a
25、 2x2解得 a22 m/s 2由牛顿第二定律：F fmgma 2得 Ff600 N(3)由运动学公式va 1t1va 2t2tt 1t 2联立解得 t3.5 s20. 某同学在设计连锁机关游戏中,设计了如图所示的起始触发装置。 AB 段是长度连续可调的竖直伸缩杆, BCD 段是半径为 R 的四分之三圆弧弯杆, DE 段是长度为 2R 的水平杆,与 AB 杆稍稍错开。竖直杆外套有下端固定且劲度系数较大的轻质弹簧,在弹簧上端放置质量为 m 的套环。每次将弹簧的长度压缩至 P 点后锁定,设 PB 的高度差为 h,解除锁定后弹簧可将套环弹出。在触发器的右侧有多米诺骨牌,多米诺骨牌的最高点 Q 和 P
26、 点等高,且与 E 的水平距离x=8R,已知弹簧锁定时的弹性势能 E=9mgR,套环 P 与水平杆的动摩擦因数 = 0.5,与其他部分的摩擦不计,不计套环受到的空气阻力及解除锁定时的弹性势能损失,不考虑伸缩竖直杆粗细变化对套环的影响,重力加速度为 g。求:(1)当 h=3R 时,套环到达杆的最高点 C 处时的速度大小 v;(2)在(1)问中套环运动到最高点 C 时对杆作用力的大小和方向;(3)若 h 可在 R6R 连续可调,要使该套环恰能击中 Q 点,则 h 需调节为多长?【答案】(1) (2)9mg,方向竖直向下 (3)5R【解析】 （1）当 h=3R 时，套环从 P 点运动到 C 点，根据
27、机械能守恒定律有： E mg(h+R)+ mv2，E=9mgR解得： v（2）在最高点 C 时，对套环，根据牛顿第二定律有：mg+F C=m解得：F C=9mg，方向竖直向下；（3）套环恰能击中 Q 点，平抛运动过程：hR gt2x=vEt从 P 到 E，根据能量守恒定律有： E mg(hR)+ mg2R+ mvE2联立解得：h=5R 点睛：本题考查了圆周运动最高点的动力学方程以及机械能守恒定律的应用，知道圆周运动向心力的来源，以及平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律是解决本题的关键21. 在用插针法测玻璃砖折射率的实验中,玻璃砖的 ab 边与 ab边相互平行, aa边与 bb边不平行。某
28、同学在白纸上仔细画出了玻璃砖的两条边线 aa和 bb,如图所示。(1)实验时,先在玻璃砖的一侧插两枚大头针 P1和 P2以确定入射光线 AO。接着,眼睛在玻璃砖的_(选填“同一侧”或“另一侧”)观察所插的两枚大头针 P1和 P2,同时通过插第三、第四枚大头针来确定从玻璃砖射出的光线。 (2)实验中是否要求四枚大头针的针帽在同一视线上?_(选填“是”或“否”)。 (3)下列操作可以减小实验误差的是_(填字母代号)。 A.适当增大大头针 P1、 P2的间距B.选择玻璃砖相互平行的 ab、 ab边来测量C.选用尽可能细的笔画线D.使 AO 的入射角接近于 90【答案】 (1). (1)另一侧 (2)
29、. (2)否 (3). (3)AC【解析】 （1）实验时，先在玻璃砖的一侧插两枚大头针 P1和 P2以确定入射光线 AO；接着，眼睛在玻璃砖的另一侧观察所插的两枚大头针 P1和 P2，同时通过插第三、第四枚大头针来确定从玻璃砖射出的光线；（2）实验中要求四枚大头针的针尖在同一视线上，而不是针帽；（3）大头针 P1和 P2及 P3和 P4之间的距离适当大些时，相同的距离误差，引起的角度误差会减小，角度的测量误差会小些，故 A 正确作插针法测定折射率时，玻璃砖上下表面不一定要平行，故 B 错误为了准确确定入射光线和折射光线，选用尽可能细的笔画线，故 C 正确为了减小测量的相对误差，选择的入射角应尽
30、量大些，效果会更好，但不是接近 90，故 D错误故选 AC.点睛：本题是插针法测定玻璃砖的折射率，实验原理是折射定律，采用单位圆法处理数据比较方便，同时掌握实验原理，注意实验操作事项22. 如图所示,两条相距 l 的光滑平行金属导轨位于同一竖直面(纸面)内,其上端接一阻值为R 的电阻;在两导轨间 OO下方区域内有垂直导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度为 B。现使电阻为 r、质量为 m 的金属棒 ab 由静止开始自 OO位置释放,向下运动距离 d 后速度不再变化。(棒 ab 与导轨始终保持良好的接触且下落过程中始终保持水平,导轨电阻不计) (1)求棒 ab 在向下运动距离 d 过程中回路产生的总
31、焦耳热;(2)棒 ab 从静止释放经过时间 t0下降了 ,求此时刻的速度大小;(3)如图在 OO上方区域加一面积为 S 的垂直于纸面向里的均匀磁场 B,棒 ab 由静止开始自OO上方某一高度处释放,自棒 ab 运动到 OO位置开始计时, B随时间 t 的变化关系为 B=kt,式中 k 为已知常量;棒 ab 以速度 v0进入 OO下方磁场后立即施加一竖直外力使其保持匀速运动。求在 t 时刻穿过回路的总磁通量和电阻 R 的电功率。【答案】(1) mgd- (2)gt0- (3)Blv0t+ktS 【解析】试题分析：（1）对闭合回路：由平衡知识可知：由能量关系：（2） 由动量定理可知：解得：（3）因
32、为：由法拉第电磁感应定律可得：考点：法拉第电磁感应定律；动量定理；23. 如图所示的 xOy 坐标系中, y 轴右侧空间存在范围足够大的匀强磁场,方向垂直于 xOy 平面向里。 P 点的坐标为( -L,0),M1、 M2两点的坐标分别为(0, L)、(0, -L)。质量为 m1电荷量为q 的带负电粒子 A1,靠近极板经过加速电压为 U 的电场从静止加速后,沿 PM1方向运动。有一质量也为 m、不带电的粒子 A2静止在 M1点,粒子 A1经过 M1点时与 A2发生碰撞,碰后粘在一起成为一个新粒子 A3进入磁场(碰撞前后质量守恒、电荷量守恒),通过磁场后直接到达 M2,在坐标为（- L，0）处的
33、C 点固定一平行于 y 轴放置绝缘弹性挡板, C 为挡板中点。假设带电粒子与弹性绝缘挡板碰撞前后,沿 y 方向分速度不变,沿 x 方向分速度大小不变、方向相反。不计所有粒子的重力及粒子间的相互作用力。(1)粒子 A1与 A2碰后瞬间的速度大小。(2)磁感应强度的大小。(3)若粒子 A2带负电,且电荷量为 q,发现粒子 A3与挡板碰撞两次,能返回到 P 点,求粒子 A2的电荷量 q。【答案】(1) (2) (3) q【解析】(1)粒子 A1经电压 U 加速得： Uq= mv2与静止的 A2发生碰撞,由动量守恒定律得： mv=2mv3联立可得： v3= (2)粒子 A3在磁场中做匀速圆周运动,画出运动轨迹如图所示。由几何关系可知粒子 A3做匀速圆周运动的半径： r3=O3M1= L对粒子 A3,洛伦兹力提供向心力： qv3B=2m 从而求得： B= 每次在磁场中偏转一次,沿 y 轴的负方向下移距离： y1=2r4cos45= r4离开磁场的方向与 M2P 平行。从磁场出来与 C 板碰撞再进入磁场时,粒子沿 y 轴正方向上移的距离： y2=2 tan45= L由题意经过两次与 C 板碰撞后回到 P 点，则有：3 y1-2 y2=2L联立以上两式可得： r4= L而对粒子 A3做匀速圆周运动时有：( q+q)Bv3=2m联立以上可得： q= q
