1、2018 届江苏省天一中学高考物理考前热身卷 1一、 单项选择题1.如图所示,高空走钢丝的表演中,若表演者走到钢丝中点时,使原来水平的钢丝下垂与水平面成 角,此时钢丝上的弹力应是表演者(含平衡杆)体重的( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】以人为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件，两绳子合力与重力等大反向，则有：解得：故钢丝上的弹力应是表演者和平衡杆重力的 ，故 C 正确，A、B、D 错误。故选 C。【点睛】本题要注意明确两侧绳子的拉力大小相等，关于竖直方向具有对称性，同时正确应用平衡条件进行分析求解即可2.某电场的等势线分布如图所示,关于该电场,下列说法中正确的
2、是( )A. A 点的电场强度方向沿该点的切线方向B. A 点的电场强度大于 C 点的电场强度C. 将电子从 A 点移到 C 点其电势能减少 4 eVD. 将检验电荷 q 从 A 点移到 B 点外力一定做正功【答案】B【解析】A. 电场强度方向与等势线垂直，A 错误； B、等差等势线越密的地方电场强度越大，B 正确；C、将电子从高电势移到低电势，电场力做负功，电势能增加，C 错误；D、A、B 两点电势相等，将检验电荷 q 从 A 点移到 B 点电场力不做功，外力不做功，D 错误。故选 B。3.如图所示,从地面上同一位置 P 点抛出两小球 A、 B,落在地面上同一点 Q 点,但 A 球运动的最高
3、点比 B 球的高 .空气阻力不计,在运动过程中,下列说法中正确的是( )A. A 球的加速度比 B 球的大B. A 球的飞行时间比 B 球的长C. A、 B 两球在最高点的速度大小相等D. A、 B 两球落回 Q 点时的机械能一定相同【答案】B【解析】A. 做斜上抛运动的物体只受到重力的作用，加速度等于重力加速度。所以 A 与 B 的速度是相等的。故 A 错误；B. 如做竖直上抛运动的物体上升的高度为 h,则物体在空中的时间： ，由于 A 球上升是高度更高，所以 A 在空中运动的时间长。故 B 正确；C. 二者在水平方向的位移： x=vxt，由于二者在水平方向的位移是相等的，而 A 运动的时间
4、长，所以 A 的水平方向的分速度小。又由于在最高点物体只有水平方向的分速度，所以 A 球在最高点的速度小。故 C 错误；D. A 在空中运动的时间长，则 A 在竖直方向的分速度大；又由于 A 在水平方向的分速度小，所以不能判断出二者开始时合速度的大小关系，不能判断出开始时二者机械能的大小。二者在运动的过程中机械能不变，所以也不能判断出二者落回 Q 点时的机械能一定相同。故 D 错误。故选： B。4.物体从地面以某一初速度竖直向上抛出,受到与速度 v 成正比的空气阻力,则在从抛出到返回的全过程中,该物体加速度 a 和速度 v 的关系图象正确的是(取向上为正方向)( )A. B. C. D. 【答
5、案】B【解析】在上升过程中，对小球受力分析可知 mg+f=ma，由于向上减速运动，速度减小，受到的阻力大小与速度大小成正比，故加速度减小到 g，当达到最高点后开始加速下降，则 mgf=ma，速度增大，加速度减小，故 B 正确， ACD 错误。故选： B。5.如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图,此质谱仪由以下几部分构成:离子源、加速电场、静电分析器、磁分析器、收集器 .静电分析器通道中心线半径为 R,通道内有均匀辐射电场,在中心线处的电场强度大小为 E;磁分析器中分布着方向垂直于纸面,磁感应强度为 B 的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右边界平行 .由离子源发出一个质量为 m、电荷量为 q 的
6、正离子(初速度为零,重力不计),经加速电场加速后进入静电分析器,沿中心线 MN 做匀速圆周运动,而后由 P 点进入磁分析器中,最终经过 Q 点进入收集器 .下列说法中正确的是( )A. 磁分析器中匀强磁场方向垂直于纸面向内B. 加速电场中的加速电压 U= ERC. 磁分析器中圆心 O2到 Q 点的距离 d=D. 任何离子若能到达 P 点,则一定能进入收集器【答案】B【解析】【详解】A、离子在磁分析器中沿顺时针转动，所受洛伦磁力指向圆心，根据左手定则，磁分析器中匀强磁场方向垂直于纸面向外，故 A 错误.B、离子在静电分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有： ，设离子进入静电分析器时的速度为
7、v，离子在加速电场中加速的过程中，由动能定理有： ，解得：，B 正确 .C、离子在磁分析器中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有： ，解得： ，则： ，故 C 错误.D、由 B 可知： ，R 与离子质量、电量无关；离子在磁场中的轨道半径： ，离子在磁场中做圆周运动的轨道半径与电荷的质量和电量有关，能够到达 P 点的不同离子，半径不一定都等于 d，不一定能进入收集器，故 D 错误.故选 B.【点睛】本题考查粒子在电场中加速与匀速圆周运动，及在磁场中做匀速圆周运动掌握电场力与洛伦兹力在各自场中应用，注意粒子在静电分析器中电场力不做功二、 多项选择题6.某发电机输出的交流电压如图所示,经理想变压器升压后
8、向远处输送,最后经理想变压器降压后输送给用户 .则下列说法中正确的是( )A. 发电机输出交流电压的有效值为 500 VB. 用户获得的交流电压频率为 50 HzC. 若增加用户用电负载的数量,输电线上损失的功率将增加D. 若增加升压变压器原线圈的匝数,输电线上损失的功率将减小【答案】BC【解析】【详解】A、由图象可知交流电的最大值为 Um=500V，因此其有效值为 ，故 A错误.B、发电机的输出电压随时间变化的关系，由图可知， T=210-2s，故 ，故 B 正确.C、若增加用户用电负载的数量，当总电阻减小时，电流增大， P=I2R 知损失功率增大，故C 正确.D、增大升压变压器原线圈匝数，
9、输出电压减小，损失的功率为 ，损失功率增大，故 D 错误.故选 BC.【点睛】本题考查了有关交流电描述的基础知识，要根据交流电图象正确求解最大值、有效值、周期、频率、角速度等物理量，同时正确书写交流电的表达式7.2016 年 10 月 19 日凌晨,“天宫二号”和“神舟十一号”在离地高度为 393 千米的太空相约,两个比子弹速度还要快 8 倍的空中飞行器安全无误差地对接在一起,假设“天宫二号”与“神舟十一号”对接后绕地球做匀速圆周运动,已知同步轨道离地高度约为 36000 千米,则下列说法中正确的是( )A. 为实现对接,“神舟十一号”应在离地高度低于 393 千米的轨道上加速,逐渐靠近“天宫
10、二号”B. “比子弹快 8 倍的速度”大于 7.9103 m/sC. 对接后运行的周期小于 24hD. 对接后运行的加速度因质量变大而变小【答案】AC【解析】A. 要实现对接， “神舟十一号”应在离地高度低于 393 公里的轨道上加速做离心运动靠近“天宫二号” ，则 A 正确；B. 第一宇宙速度为最大绕行速度,则“比子弹快 8 倍的速度”小于 7.9103m/s，则 B 错误；C. 因其半径小于同步轨道，则其周期小于 24 小时，则 C 正确；D. 加速度与由轨道决定，与质量无关，则 D 错误；故选： A。8.如图所示, E 为电源, R 为电阻, D 为理想二极管, P 和 Q 构成一理想电
11、容器, M、 N 为输出端,让薄金属片 P 以图示位置为中心在虚线范围内左右做周期性往复运动,而 Q 固定不动 .下列说法中正确的是( )A. P 每次向右运动,电容器的电容就会增大B. P 每次向左运动,电容器的电压就会增大C. 随着 P 的左右运动,两板间电场强度最终会保持不变D. 随着 P 的左右运动,输出端会有周期性脉冲电压输出【答案】ABC【解析】A、根据电容器的电容： ， P 每次向右运动，d 减小，C 增大，A 正确；B、 P 每次向左运动,因为二极管，电容器无法放电，两板间电场强度不变，U=Ed，电容器的电压就会增大，B 正确；C、因为电容器无法放电，当电容器电量达到最大 时，
12、电量保持不变，两板间电场强度最终会保持不变，C 正确；D、电容器电量保持不变时，不再进行充放电，流过 R 中的电流为零，输出端输出电压为零，D 错误。故选 ABC。9.如图所示,一轻质弹簧左端固定,右端系一小物块,物块与水平面的最大静摩擦力和滑动摩擦力都为 f,弹簧无形变时,物块位于 O 点 .每次都把物块拉到右侧不同位置由静止释放,释放时弹力 F 大于 f,物体沿水平面滑动一段路程直到停止 .下列说法中正确的是( )A. 释放时弹性势能等于全过程克服摩擦力做的功B. 每次释放后物块速度达到最大的位置保持不变C. 物块能返回到 O 点右侧的临界条件为 F3fD. 物块能返回到 O 点右侧的临界
13、条件为 F4f【答案】BD【解析】A、物体最后停下来的位置不一定是原长，最后还有弹性势能，释放时的弹性势能只有一部分克服摩擦力做功，A 错误；B、物块速度达到最大的位置是弹簧弹力与摩擦力平衡的位置，所以速度达到最大的位置保持不变，B 正确；CD、设物块刚好能返回到 O 点，物块在最左端受到的弹力是 F1， 物块在向左运动的过程可看作一个简谐运动，物块在向右运动的过程也可看作一个简谐运动，根据简谐运动的对称性，在最大位移处恢复力大小相等，向左运动：向右运动：联立得： F=4f，C 错误、D 正确。故选 BD。三、 简答题10.如图甲所示，在“探究功与速度变化的关系”的实验中，主要过程如下：A设法
14、让橡皮筋对小车做的功分别为 W、2 W、3 W、；B分析纸带，求出橡皮筋做功使小车获得的速度 v1、 v2、 v3、；C作出 W-v 图象； D分析 W- v 图象。如果 W-v 图象是一条直线，表明 W v；如果不是直线，可考虑是否存在W v2、 W v3、 W 等关系。(1)实验中得到的一条如图乙所示的纸带，求小车获得的速度应选_（选填“AB”或“ CD”）段来计算。(2)关于该实验，下列说法正确的有_A.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加B.通过改变小车质量可以改变橡皮筋对小车做的功C.每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需保持一致D.先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下
15、弹出(3)在该实验中，打点计时器正常工作，纸带足够长，点迹清晰的纸带上并没有出现一段等间距的点，造成这种情况的原因可能是_。 （写出一条即可）【答案】 (1). CD (2). ACD (3). 没有平衡摩擦力或木板的倾角过大或过小【解析】(1)由图知：在 AB 之间，由于相邻计数间的距离不断增大，而打点计时器每隔 0.02s 打一个点，所以小车做加速运动；在 CD 之间相邻计数间距相等，说明小车做匀速运动。小车离开橡皮筋后做匀速运动，应选用 CD 段纸带来计算小车的速度；(2)AB、该实验中利用相同橡皮筋形变量相同时对小车做功相同，通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加。故
16、 A 正确， B 错误；C. 为保证每根橡皮条对小车做功一样多，每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需保持一致，故 C 正确；D. 在中学阶段，用打点计时器测量时间时，为有效利用纸带，总是先接通电源后释放纸带，故 D 正确。故选：ACD。(3)在该实验中，打点计时器正常工作，纸带足够长，点迹清晰的纸带上并没有出现一段等间距的点，造成这种情况的原因可能是没有平衡摩擦力或木板的倾角过大或过小。【名师点睛】 （1）打点计时器每隔 0.02s 打一个点，根据相邻计数点间距离的变化，分析小车的运动情况。小车离开橡皮筋后做匀速运动，由 CD 段纸带，求出速度。（2）在探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化
17、的关系的实验中应注意：n 根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的 n 倍，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难；该实验需要平衡摩擦力以保证动能的增量是只有橡皮筋做功而来；小车最大速度即为后来匀速运动的速度。11.为测量一根金属丝（电阻约 5 )的电阻率 选用的电学器材：电压表（量程 3V，内阻约 3K)，电流表（量程 0. 6A，内阻约 0.2 )，滑动变阻器 0-15 )，学生电源（稳压输出 3V)， 开关，导线若干。（1）如图甲所示，用螺旋测微器测量金属丝的直径时，为了防止金属丝发生明显形变，同时防止损坏螺旋测微器，转动旋钮 C 至测砧、测微螺杆与金属丝将要
18、接触时，应调节旋钮_(选填“A” “B” (或“D” ）发出“喀喀”声时停止；某次的测量结果如图乙所示，其读数为_ mm。（2）请在答题卡上用笔画线代替导线将图丙的电路补充完整_。（3）如图丁所示，实验数据已描在坐标纸上，作出图线_，求出该金属丝的电阻值为_ (结果保留两位有效数字） 。（4）有人认为用图象法求金属丝的电阻是为了减小系统误差，他的观点是否正确_？请说明理由_；【答案】 (1). （1）D； (2). 0.540（0.539-0.541） (3). （2）如图；(4). （3）如图；(5). 4.2-4.6 (6). （4）不正确； (7). 多次测量取平均值只能减小偶然误差，不
19、能减小系统误差；【解析】（1）调节微调旋钮“D”读数为： ；（2）电流表串联在电路中，实物连接如图：（3）利用描点作图，将各组数据连接成直线如图：斜率表示电阻， ；（4）他的观点不正确，多次测量取平均值只能减小偶然误差，不能减小系统误差；12.下列说法中正确的是A. 液晶具有流动性,物理性质各向同性B. 布朗运动表明,组成固体小颗粒的分子在做无规则运动C. 若大气中温度降低的同时绝对湿度增大了,则相对湿度会增大D. 气体压强由气体分子碰撞器壁产生,大小由气体分子的数密度和温度决定【答案】CD【解析】A、液晶具有流动性,物理性质表现为各向异性，A 错误；B、布朗运动固体小颗粒的无规则运动，它反映
20、的是液体分子的无规则运动，B 错误； C、温度降低，饱和气压降低，同时绝对湿度增大,相对湿度等于绝对湿度与饱和湿度之比，则相对湿度会增大，C 正确；D、气体压强由气体分子持续碰撞器壁产生,气体分子的数密度越大，温度越高，压强越大，D 正确。故选 CD。13.如图所示,理想气体作图示的循环,其中 23 过程是绝热过程,31 过程是等温过程,则23 过程中气体内能_(填“增加” “减小”或“不变”),31 过程中气体_(填“吸热”或“放热”) .【答案】 (1). 减小 (2). 放热【解析】23 过程是绝热过程, 体积增大，气体对外界做功,内能减小；31 过程是等温过程,内能不变，体积减小，外界
21、对气体做功,气体向外放热。14.如图所示,理想气体作图示的循环,其中 23 过程是绝热过程,31 过程是等温过程,若23 过程中气体对外界做功 150 J,31 过程中外界对气体做功 100 J,试问:（1）全过程气体对外做功为多少?（2）12 过程中气体吸收的热量为多少?【答案】 （1）50J；（2）150J【解析】（1）1 到 2 过程是等容过程，气体不对外界做功,外界也不对气体做功；全过程只有 2 到 3过程和 3 到 1 过程做功，全过程气体对外做功： 。（2）23 过程是绝热过程, 气体对外界做功 150 J,内能减小 150J；31 过程是等温过程,内能不变，外界对气体做功 100
22、 J,气体向外放热 100J；12 过程，内能要恢复原来的内能，需要吸收的热量 150J。15.下列说法中正确的是A. 受迫振动的物体的振动频率可能等于其固有频率B. 多普勒效应不仅适用于声波,也适用于电磁波C. 光是一种电磁波,而且是一种纵波D. 火车由静止加速到接近光速,车中乘客会看到火车长度比上车时短【答案】AB【解析】A. 作受迫振动的物体的频率由它的策动频率来决定，也可能刚好等于其固有频率，A 正确；B. 多普勒效应的原因是由于接收者与波源的相对运动使接收频率发生了变化，不仅适用于声波,也适用于电磁波，B 正确； C. 光是一种电磁波,交变的电场和磁场方向相互垂直，且都与传播方向垂直
23、，是横波，C 错误；波的干涉和衍射是波所特有现象，故 C 正确；D. 根据光速不变原理，接近光速火车中乘客看到火车长度无限长，D 错误。故选 AB。16.如图, a、 b、 c、 d 是均匀介质中 x 轴上的四个质点 .相邻两点的间距依次为 2 m、4 m 和6 m.一列简谐横波以 2 m/s 的波速沿 x 轴正向传播,在 t=0 时刻到达质点 a 处,质点 a 由平衡位置开始竖直向下运动, t=3 s 时 a 第一次到达最高点 .则波的频率是 _Hz,在 t=5 s 时质点c 向 _(填“上” “下” “左”或“右”)运动 .【答案】 (1). 0.25 (2). 上【解析】t=3s 时 a
24、 第一次到达最高点， ，T=4s； ；根据 ， ，波传到 C 点后，C 振动了 2s，即半个周期，所以 5s 时 C 经平衡位置向上运动。【名师点睛】由题“在 t=0 时刻到达质点 a 处，质点 a 由平衡位置开始竖直向下运动，t=3s 时 a 第一次到达最高点”可确定出该波的周期和频率根据 a 与 c 间的距离，求出波从 a 传到 d 的时间根据时间 t=5s 与周期的关系，分析质点 c 的状态。17.如图所示,在真空中一束平行复色光被透明的三棱镜 ABC(截面为正三角形)折射后分解为互相分离的 a、 b、 c 三种色光,分别照射到三块板上 .则:（1）若将 a、 b、 c 三种色光分别通过
25、某狭缝,则发生衍射现象最明显的是哪种色光?（2）若 OD 平行于 CB,三棱镜对 a 色光的折射率 na是多少?【答案】 （1）折射率最小的是 c 光,则它的波长最长,衍射现象最明显；（2） 【解析】（1）由图知，三种色光，a 的偏折程度最大，c 的偏折程度最小，知 a 的折射率最大，c 的折射率最小则 c 的频率最小，波长最长衍射现象最明显。（2）若 OD 平行于 CB,则折射角 ，三棱镜对 a 色光的折射率 。18.下列说法中正确的是A. 普朗克研究黑体辐射并提出了量子说B. 玻尔的氢原子理论能够解释所有原子的光谱C. 人工放射性的同位素的半衰期通常比较短,废料便于处理D. 爱因斯坦发现了
26、光电效应现象并给出了著名的光电效应方程【答案】AC【解析】A. 普朗克研究黑体辐射时提出了量子说，A 正确； B. 玻尔理论成功解释了氢原子特征光谱，故 B 错误。C. 人工放射性的同位素的半衰期通常比较短,废料便于处理，C 正确； D. 赫兹发现了光电效应现象，爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说。故 D 错误。故选： C。19.如图所示的是研究光电效应的装置的电路图,若用某一频率的光照射光电管阴极 P,发现电流表有读数,则增加光的强度,电流表示数 _(填“变大” “变小”或“不变”) .若开关 K 断开时,用光子能量为 2.5 eV 的一束光照射阴极 P,发现电流表读数不为零,合上
27、开关,调节滑动变阻器,当电压表读数大于或等于 0.60 V 时,电流表读数为零,由此可知阴极材料的逸出功为_eV.【答案】 (1). 变大 (2). 1.9【解析】电流表有读数,说明发生了光电效应，光电流的大小与光的强度成正比。增加光的强度,电流表示数变大。电压表读数大于或等于 0.60 V 时,电流表读数为零,根据题意光电子的最大初动能为：Ek=qU=0.6eV根据爱因斯坦光电效应方程有： W=hvEk=2.5eV0.6eV=1.9eV。【名师点睛】发生了光电效应时，光电流的大小与光的强度成正比。光电子射出后，有一定的动能，若当恰好不能达到时，说明电子射出的最大初动能恰好克服电场力做功，然后
28、根据爱因斯坦光电效应方程即可正确解答。20.静止的 Li 原子核,俘获一个速度为 7.7104 m/s 的中子而发生核反应放出 粒子后变成一个新原子核,测得 粒子速度为 2104 m/s,方向与中子速度方向相同 . 写出核反应方程式 . 求生成的新核的速度大小 .【答案】 Li n H He 1.0103 m/s【解析】【详解】根据质量数守恒和电荷数守恒，可知该核反应的方程式： Li n H He以中子的初速度方向为正方向，根据动量守恒，有： mnvn=m v +mHvH又因为： vn=7.7104m/s， v =2104m/s代入解得： vH=-1.0103m/s即新核速度大小为 1.010
29、3m/s，方向与中子方向相反。【点睛】本题考查了核反应方程与动量守恒，解题关键是要知道核反应前后质量数守恒、电荷数守恒，知道核反应过程中动量守恒，并能运用动量守恒定律进行定量求解，综合性较强.四、计算题21.如图所示,有一倾斜的光滑平行金属导轨,导轨平面与水平面的夹角 = 30,导轨间距为 L=0.5 m,在导轨的中间矩形区域内存在垂直斜面向上的匀强磁场 .一质量 m=0.05 kg、有效电阻 r=2 的导体棒从距磁场上边缘 d 处静止释放,当它进入磁场时刚好匀速运动,整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持与导轨垂直,已知 d=0.4 m,接在两导轨间的电阻R=6 ,不计导轨的电阻,
30、 取 g=10 m/s2.求:(1) 导体棒刚进入磁场时的速度 v.(2) 导体棒通过磁场过程中,电阻 R 上产生的热量 QR.(3) 导体棒通过磁场过程中,通过电阻 R 的电荷量 q.【答案】 （1）2 m/s；（2）0.075 J；（3）0.05 C【解析】（1）设导体棒刚进入磁场时的速度为 v,由动能定理有代入数据得：v=2m/s（2）导体棒匀速通过磁场区域，根据能量转化与守恒定律，减小的重力势能转化为回路的电能，经过 R、r 产生热量为 Q。电阻 R 上产生的热量：(3)根据法拉第电磁感应定律：回路的电流：通过电阻 R 的电荷量： ，根据金属棒进入磁场时刚好匀速运动,受力平衡： ，B=
31、2T,联立得：q=0.05C【名师点睛】 （1）由动能定理求出导体棒进入磁场时的速度； （2）根据能量转化与守恒定律，减小的重力势能转化为回路的热量为 Q，再求出电阻 R 上产生的热量；（3）由法拉第电磁感应定律求出通过电阻 R 的电荷量。22.如图所示,质量 M=4 kg、长 L=2 m 的木板 A 静止在光滑水平面上,质量 m=1 kg 的小滑块 B置于 A 的左端 .B 在 F=3 N 的水平恒力作用下由静止开始运动,当 B 运动至 A 的中点时撤去力F.A、 B 之间的动摩擦因数 = 0.2,取 g=10 m/s2.求:(1) 撤去 F 之前 A、 B 的加速度大小 a1、 a2.(2
32、) F 对 B 做的功 W.(3) 整个运动过程中因摩擦产生的热量 Q.【答案】 （1） a1=0.5 m/s2， a2=1 m/s2；（2）6 J；（3）2.4 J【解析】(1)根据牛顿第二定律得：对 A： mg =Ma1,代入数据得： a1=0.5m/s2对 B： Fmg =ma2,代入数据得： a2=1m/s2.(2)设 F 作用时间为 t，由位移公式得：对 B：对 A：当 B 运动至 A 的中点时,有 xBxA=L/2 代入数据得： t=2s F 做的功： W=FxB代入数据得： W=6J (3)撤去 F 后对 B:mg =ma3代入数据得： a3=2m/s2设从撤去 F 到 A. B
33、 相对静止所需时间为 t，则：a2t+a3 t= a1t+a1t代入数据得： t=25 s 由位移关系得：代入数据得： 摩擦产生的热：代入数据得： Q=2.4 J 【名师点睛】（1）根据牛顿第二定律求 A、B 的加速度大小 a1、a 2；（2）当 B 运动至 A 的中点时 B 与 A 对地位移之差等于 L/2，根据位移时间公式和位移关系求出 F 作用的时间 t，再求得 B 的位移，即可由 W=Fx 求解 F 对 B 做的功 W；（3）撤去 F 后，B 做匀减速运动，A 做匀加速运动，由牛顿第二定律和速度公式求得两者达到相同速度时所经历的时间，再求得相对位移，从而求得摩擦生热。23.如图所示,虚
34、线框内为某两级串列加速器原理图, abc 为长方体加速管,加速管底面宽度为d,加速管的中部 b 处有很高的正电势, a、 c 两端均有电极接地(电势为零),加速管出口 c 右侧距离为 d 处放置一宽度为 d 的荧光屏 .现让大量速度很小(可认为初速度为零)的负一价离子(电荷量为 -e)从 a 端进入,当离子到达 b 处时,可被设在 b 处的特殊装置将其电子剥离,成为三价正离子(电荷量为 +3e),而不改变其速度大小 .这些三价正离子从 c 端飞出后进入与其速度方向垂直的、磁感应强度为 B 的匀强磁场中,其中沿加速管中轴线进入的离子恰能打在荧光屏中心位置,离子质量为 m,不计离子重力及离子间相互作用力 . (1) 求离子在磁场中运动的速度 v 的大小 .(2) 求 a、 b 两处的电势差 U.(3) 实际工作时,磁感应强度可能会与设计值 B 有一定偏差,若进入加速器的离子总数为 N,则磁感应强度为 0.9B 时有多少离子能打在荧光屏上?【答案】 （1） （2） （3）【解析】（1）三价正离子在磁场中做匀速圆周运动的半径 r=d， ， ；（2）ac 过程，由动能定理得：解得：（3）磁感应强度为 B 时，半径等于 d，所有粒子全部打在荧光屏上；磁感应强度为 0.9B 时，半径等于打在荧光屏外的离子数为打在荧光屏上的离子数为 。
