2022屆山東省臨沂市高考二模物理試題 附答案

山東省臨沂市2022屆高三第二次模擬考試物理一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1.自1932年，英國科學(xué)家J。Chadwick發(fā)現(xiàn)中子以來，人類便開啟了人工合成超重新元素的大門。在我國，中科院近代物理研究所利用重離子加速器將原子核加速后轟擊原子核，成功合成了超重元素，除了合成了Bh外，還生成了一種粒子，則該粒子是（）A.中子 B.質(zhì)子 C.電子 D.氨核【1題答案】【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒可知是中子。故選A。2.一種“光開關(guān)”如圖虛框區(qū)域所示，其主要部件由兩個(gè)相距非常近的截面為半圓形的圓柱棱鏡構(gòu)成，兩半圓柱棱鏡可以繞圓心O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。單色光a從左側(cè)沿半徑射向半圓柱棱鏡的圓心O，若光線能從右側(cè)射出，則為“開”，否則為“關(guān)”，已知棱鏡對a的折射率為1.5，光a與半圓柱棱鏡的直徑MN夾角為45°。下列說法正確的是（）A.單色光a在棱鏡中的頻率是在真空中的1.5倍B.單色光a在棱鏡中的波長是在真空中的1.5倍C.順時(shí)針旋轉(zhuǎn)兩半圓柱棱鏡可實(shí)現(xiàn)“開”功能D.逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)兩半圓柱棱鏡可實(shí)現(xiàn)“開”功能【2題答案】【答案】D【解析】【詳解】A．頻率由光源決定，不會(huì)改變頻率，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)，可知，單色光a在真空中的波長是在棱鏡中的1.5倍，故B錯(cuò)誤；C．此時(shí)入射角為45°，根據(jù)題意可知臨界角小于45°，所以此時(shí)為關(guān)狀態(tài)，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)兩半圓柱棱鏡，入射角變大，則發(fā)生全發(fā)射，出現(xiàn)“關(guān)”功能，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)C選項(xiàng)分析可知，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)兩半圓柱棱鏡，入射角減小，不發(fā)生全反射，可實(shí)現(xiàn)“開”功能，故D正確。故選D。3.如圖為電能輸送示意圖，左側(cè)變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1：3，連接兩理想變壓器的輸電線的總電阻為10Ω，右側(cè)變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為2：1，輸電線上損失的功率為10W。已知降壓變壓器副線圈兩端的交變電壓，將變壓器視為理想變壓器，下列說法正確的是（）A.負(fù)載電阻的阻值為440ΩB.升壓變壓器輸入功率為450WC.通過輸電線上的電流為1AD.升壓變壓器輸入電壓的表達(dá)式為【3題答案】【答案】BC【解析】【詳解】AC．輸電線損失功率為解得I3=1A降壓變壓器副線圈電路電流解得I4=2A負(fù)載電阻的阻值為故A錯(cuò)誤，C正確；B．降壓變壓器副線圈兩端電壓得降壓變壓器副線圈兩端電壓U3=440V則可得升壓變壓器輸入功率為P1=P3+又I2=I3解得P1=450W故B正確；D．升壓變壓器副線圈兩端電壓U2=U3+I2r=450V又解得U1=150V升壓變壓器輸入電壓的表達(dá)式為，故D錯(cuò)誤。故選BC。4.如圖所示，由粗細(xì)均勻的電阻絲制成的邊長為l的正方形線框abcd，其總電阻為R，現(xiàn)使線框以水平向右的速度勻速穿過一寬度為2l、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，整個(gè)過程中ab、cd兩邊始終保持與磁場邊界平行。令線框的ab邊剛好與磁場左邊界重合時(shí)t=0，。線框中a、b兩點(diǎn)間電勢差隨線框ab邊的位移x變化的圖像正確的是（）

A. B.C. D.【4題答案】【答案】B【解析】【詳解】因?yàn)榫€框各邊電阻均勻，ab邊進(jìn)入磁場后，ab相當(dāng)于電源，則ab兩端電勢差為路端電壓，即由右手定則判斷出感應(yīng)電流方向沿逆時(shí)針方向，則a的電勢高于b的電勢，Uab為正；線框全部進(jìn)入磁場后，線框中雖然感應(yīng)電流為零，但ab兩端仍有電勢差，且Uab=U0，由右手定則判斷可知，a的電勢高于b的電勢，Uab為正；ab邊穿出磁場后，cd邊切割磁感線，相當(dāng)于電源，ab兩端電壓為由右手定則知，a點(diǎn)的電勢仍高于b的電勢，Uab為正。故選B。5.如圖所示，在一個(gè)足夠大、表面平坦的雪坡頂端，有一個(gè)小孩坐在滑雪板上。給他一個(gè)大小為的水平初速度使其運(yùn)動(dòng)。若雪坡與滑雪板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，不計(jì)空氣阻力，則小孩（）

A.沿初速度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.做類平拋運(yùn)動(dòng)C.最終會(huì)沿斜面做垂直于方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)D.最終會(huì)沿斜面做與方向保持小于90°角的加速直線運(yùn)動(dòng)【5題答案】【答案】C【解析】【詳解】A．雪坡與滑雪板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，即所以沿斜面方向有加速度，不可能沿初速度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．因?yàn)橛凶枇?，所以水平方向不是勻速運(yùn)動(dòng)，不是類平拋運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；CD．因?yàn)樽枇εc相對運(yùn)動(dòng)方向相反，當(dāng)水平速度減為零后，最終會(huì)沿斜面做垂直于方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確D錯(cuò)誤。故選C。6.在平直公路上行駛的a車和b車，其位移-時(shí)間圖像分別為圖中直線a和曲線b，已知b車的加速度恒定且，t=3s時(shí)直線a和曲線b剛好相切。下列說法正確的是（）A.a車的速度大小為 B.t=0時(shí)，a車和b車的距離為7mC.t=2s時(shí)，a車在b車前方1m處 D.0-2s內(nèi)，b車比a車多行駛6m【6題答案】【答案】C【解析】【詳解】A．圖像的斜率代表速度，所以a車的速度大小為故A錯(cuò)誤；B．t=3s時(shí)直線a和曲線b剛好相切，速度相等，所以b的初速度為解得所以0-3s，b的位移為所以初始時(shí)，b的位置坐標(biāo)t=0時(shí)，a車和b車的距離為故B錯(cuò)誤；CD．t=2s時(shí)，b的速度0-2s的位移a的位移所以b車比a車多行駛8m，t=2s時(shí)，a車b車前方故C正確D錯(cuò)誤。故選C。7.如圖所示，光滑斜面上等高處固定著兩個(gè)等量正電荷，兩電荷連線的中垂線上有一帶負(fù)電的小球?，F(xiàn)將小球由靜止釋放，取兩電荷連線中點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O，以此連線中垂線沿斜面向下為正方向，取無限遠(yuǎn)處電勢為零，設(shè)小球在O點(diǎn)重力勢能為零，則小球運(yùn)動(dòng)過程中加速度a、重力勢能、機(jī)械能E、電勢能隨位置x變化的關(guān)系圖像可能正確的是（）

A. B.C. D.【7題答案】【答案】A【解析】【詳解】A．小球在O點(diǎn)以上向下運(yùn)動(dòng)時(shí)因從開始下滑到O點(diǎn)的過程中電場強(qiáng)度可能先增大后減小，則加速度先增大后減??；在O點(diǎn)時(shí)加速度為在O點(diǎn)以下向下運(yùn)動(dòng)時(shí)隨場強(qiáng)先增大后減小，則加速度先減小后增大，故A正確；B．因O點(diǎn)為零重力勢能點(diǎn)，且沿斜面向下為正方向，則重力勢能即O點(diǎn)上方重力勢能為正，O點(diǎn)下方重力勢能為負(fù)，故B錯(cuò)誤；C．因從開始到O點(diǎn)，電場力做正功，則機(jī)械能增大；在O點(diǎn)以下向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場力做負(fù)功，機(jī)械能減小，可知O點(diǎn)的機(jī)械能最大，故C錯(cuò)誤；D．由題意得O點(diǎn)電勢最高，而負(fù)電荷在電勢高的地方電勢能小，則小球在O點(diǎn)的電勢能最小，故D錯(cuò)誤。故選A。8.如圖所示，質(zhì)量為M的木板放在光滑的水平面上，上面放一個(gè)質(zhì)量為m的小滑塊，滑塊和木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是，現(xiàn)用恒定的水平拉力F作用在木板上，使二者發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，改變拉力F或者木板質(zhì)量M的大小，當(dāng)二者分離時(shí)（）

A.若只改變F，當(dāng)F增大時(shí)，木板獲得的速度增大B.若只改變F，當(dāng)F增大時(shí)，滑塊獲得的速度增大C.若只改變M，當(dāng)M增大時(shí)，木板獲得的速度增大D.若只改變M，當(dāng)M增大時(shí)，滑塊獲得的速度增大【8題答案】【答案】D【解析】【詳解】AB．因?yàn)槲飰Km在木板上滑動(dòng)的加速度為是一定的，木板的加速度當(dāng)木塊滑離木板時(shí)滿足則當(dāng)只改變F，當(dāng)F增大時(shí)，aM變大，則t減小，木板獲得的速度則木板獲得速度不一定變大；根據(jù)可知滑塊獲得速度變小，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；CD．若只改變M，當(dāng)M增大時(shí)，aM變小，則t變大，則木板獲得速度則木板獲得速度不一定變大；根據(jù)可知滑塊獲得速度變大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。故選D。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。9.2022年3月23日，中國空間站“天宮課堂”第二課開講?？臻g站軌道可簡化為高度約400km的圓軌道，認(rèn)為空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。在400km的高空也有非常稀薄的氣體，為了維持空間站長期在軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，需要連續(xù)補(bǔ)充能量。下列說法中正確的是（）

A.如果不補(bǔ)充能量，系統(tǒng)的機(jī)械能將增大B.如果不補(bǔ)充能量，空間站運(yùn)行的角速度將變大C.空間站的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度D.空間站的運(yùn)行速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間【9題答案】【答案】BC【解析】【詳解】AB．如果不補(bǔ)充能量，克服阻力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能將減小，軌道半徑減小角速度會(huì)變大，故A錯(cuò)誤B正確；CD．第一宇宙速度是最大的衛(wèi)星環(huán)繞速度，所以空間站的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，故C正確D錯(cuò)誤。故選BC。10.均勻介質(zhì)中，波源位于xOy水平面的A（+2，0）點(diǎn)，從t=0時(shí)開始計(jì)時(shí)，波源開始沿垂直于xOy水平面的z軸（z軸正方向豎直向上）從z=0處開始做簡諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)函數(shù)為。經(jīng)時(shí)間，在、區(qū)域中第二次形成如圖所示波面分布圖（實(shí)線表示波峰，虛線表示相鄰的波谷）。xOy水平面上P點(diǎn)的坐標(biāo)是（-4m，+8m）。下列說法正確的是（）

A.波的周期為0.20sB.波的傳播速度為10m/sC.第二次形成圖示中波面分布圖的時(shí)間D.t=1.25s時(shí)，P點(diǎn)受到的回復(fù)力方向?yàn)閦軸正方向【10題答案】【答案】BD【解析】【詳解】A．根據(jù)振動(dòng)函數(shù)得則故A錯(cuò)誤；B．觀察波面圖判斷出波長則傳播速度為故B正確；C．由題意知波傳到x=4m處需要的時(shí)間，且由振動(dòng)函數(shù)知波源的起振方向向上，所以x=4m的質(zhì)點(diǎn)從開始振動(dòng)第二次到達(dá)波谷需要即即在、區(qū)域中第二次形成如圖所示波面分布圖時(shí)故C錯(cuò)誤；D．由幾何關(guān)系知，P點(diǎn)距離波源10m，即振動(dòng)從波源傳播到P點(diǎn)時(shí)間是則在1.2s~1.4s時(shí)間內(nèi)，P點(diǎn)向z軸負(fù)方向振動(dòng)，所以t=1.25s時(shí)，P點(diǎn)所受回復(fù)力方向?yàn)閦軸正方向，故D正確。故選BD。11.2022年4月15日哈佛-史密森天體物理學(xué)中心的科學(xué)家喬納森·麥克道維爾推文表明：莫尼亞軌道上第一次出現(xiàn)中國衛(wèi)星，該衛(wèi)星曾在2021年工況異常。盡管喬納森的描述中沒有提及該衛(wèi)星使用了何種引擎，但從軌道提升的描述來判斷，幾乎可以肯定是屬于離子電推引擎，這是利用電場將處在等離子狀態(tài)的“工質(zhì)”加速后向后噴出而獲得前進(jìn)動(dòng)力的一種發(fā)動(dòng)機(jī)。這種引擎不需要燃料，也無污染物排放。引擎獲得推力的原理如圖所示，進(jìn)入電離室的氣體被電離成正離子，而后飄入電極A、B之間的勻強(qiáng)電場（離子初速度忽略不計(jì)），A、B間電壓為U，使正離子加速形成離子束，在加速過程中引擎獲得恒定的推力。單位時(shí)間內(nèi)飄入的正離子數(shù)目N為定值，離子質(zhì)量為m，電荷量為ne（其中n是正整數(shù)，e是元電荷），加速正離子束所消耗的功率為P，引擎獲得的推力為F，下列說法正確的是（）

A.引擎獲得的推力B.引擎獲得推力C.為提高能量的轉(zhuǎn)換效率，要使盡量大，可以用質(zhì)量大的離子D.為提高能量的轉(zhuǎn)換效率，要使盡量大，可以用帶電量大的離子【11題答案】【答案】AC【解析】【詳解】AB．電場對粒子加速根據(jù)動(dòng)量定理其中，整理得故A正確B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)以上分析可知要使盡量大，可以用質(zhì)量大、帶電量小即n小的離子，故C正確D錯(cuò)誤。故選AC。12.如圖所示，輕彈簧放在傾角為的斜面體上，輕彈簧的下端與斜面底端的固定擋板連接，上端與斜面上點(diǎn)對齊。質(zhì)量為的物塊從斜面上的點(diǎn)由靜止釋放，物塊下滑后，壓縮彈簧至點(diǎn)時(shí)速度剛好為零，物塊被反彈后滑到的中點(diǎn)時(shí)速度剛好為零，已知長為L，長為，重力加速度為，，，則（）

A.物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為B.彈簧具有的最大彈性勢能為C.物塊最終靜止在之間的某一位置D.物塊與彈簧作用過程中，向上運(yùn)動(dòng)和向下運(yùn)動(dòng)速度都是先增大后減小【12題答案】【答案】ACD【解析】【詳解】A．物塊從點(diǎn)靜止釋放到壓縮彈簧至點(diǎn)再被反彈后滑到的中點(diǎn)的整個(gè)過程，根據(jù)動(dòng)能定理可得解得物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為A正確；B．物塊壓縮彈簧至點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢能最大，從到的過程，根據(jù)能量守恒定律可得解得B錯(cuò)誤；C．由于可知物塊每次被彈簧彈回后又繼續(xù)向下壓縮彈簧，由于摩擦力做功產(chǎn)生內(nèi)能，使得每次壓縮彈簧的壓縮量越來越小，物塊最終靜止在之間的某一位置，C正確；D．物塊與彈簧作用過程中，向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈力先小于重力做加速運(yùn)動(dòng)，后大于重力，做減速運(yùn)動(dòng)，向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈力先大于重力做加速運(yùn)動(dòng)，后小于重力，做減速運(yùn)動(dòng)，可知向上運(yùn)動(dòng)和向下運(yùn)動(dòng)速度都是先增大后減小，D正確；故選ACD。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.很多智能手機(jī)都有加速度傳感器。安裝能顯示加速度情況的應(yīng)用程序，會(huì)有三條加速度圖像，它們分別記錄手機(jī)沿圖甲所示坐標(biāo)軸方向的加速度隨時(shí)間變化的情況。某同學(xué)將手機(jī)水平拿到距離緩沖墊上方一定高度處，打開加速度傳感器，然后松手釋放，讓手機(jī)自由下落，最終手機(jī)跌到緩沖墊上。觀察手機(jī)屏幕上的加速度傳感器的圖線如圖乙所示。

請觀察圖像回答以下問題：（本題結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（1）由圖乙可讀出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮〖s為______m/s2；（2）手機(jī)自由下落的高度約為______m；（3）若手機(jī)的質(zhì)量為187g，緩沖墊對手機(jī)豎直方向上的最大作用力約為______N?！?3題答案】【答案】①.10②.1.3③.6.5【解析】【詳解】（1）[1]由圖乙可讀出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮〖s為10m/s2。（2）[2]根據(jù)圖乙可知，下落時(shí)間約為0.5s，故下落高度為（3）[3]根據(jù)圖乙可知，緩沖時(shí)間0.2s，根據(jù)動(dòng)量定理，聯(lián)立解得14.用伏安法測干電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r。（1）一位同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路并部分連接，如圖甲所示，由于干電池的內(nèi)阻相對外電阻偏小，故串聯(lián)R0以增大內(nèi)阻，請你用筆畫線代替導(dǎo)線把電壓表接入電路_________。（2）為了知道R0的阻值，某同學(xué)選用歐姆擋“×1”擋位，歐姆調(diào)零后進(jìn)行測量，指針偏轉(zhuǎn)如圖乙中線段“a”所示。他應(yīng)該把擋位換到________（選填“×10”“×100”或“×1k”）擋，再次歐姆調(diào)零后進(jìn)行測量，若指針偏轉(zhuǎn)如圖乙中線段“b”所示，則電阻R0的阻值等于________Ω。（3）下表為該同學(xué)用熱敏電阻插入不同溫度的水時(shí)測得的數(shù)據(jù)，由這些數(shù)據(jù)可得干電池的電動(dòng)勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω（保留3位有效數(shù)字）。t/℃20406080100I/mA1.002.824.556.468.28U/V2.742.542.352.141.94（4）利用以上數(shù)據(jù)分析還可以發(fā)現(xiàn)：隨著水的溫度的升高，熱敏電阻的阻值變________（選填“小”或“大”）?！?4題答案】【答案】①②.×10③.100④.2.83##2.84##2.85##2.86##2.87⑤.9.80～10.0⑥.小【解析】【詳解】（1）[1]電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于干電池和R0的阻值之和，故電流表相對于干電池和R0外接，同時(shí)開關(guān)斷開時(shí)，電壓表應(yīng)沒有示數(shù)，故連線如圖所示（2）[2]指針偏轉(zhuǎn)如圖乙中線段“a”所示，方向偏轉(zhuǎn)角度較小，讀數(shù)約為100Ω，說明量程選擇較小，為使指針大致居中，應(yīng)換稍大的×10擋。[3]再次歐姆調(diào)零后進(jìn)行測量，讀數(shù)為（3）[4][5]根據(jù)所給表格，可以判斷，電流表示數(shù)與電壓表示數(shù)滿足關(guān)系式根據(jù)閉合電路歐姆定律可得（4）[6]發(fā)現(xiàn)，隨溫度升高，干路電流增大，總電阻增小，則熱敏電阻阻值變小。15.冰壺比賽是2022年北京冬奧會(huì)比賽項(xiàng)目之一，比賽場地示意圖如圖。在某次比賽中，中國隊(duì)運(yùn)動(dòng)員從起滑架處推著冰壺出發(fā)，在投擲線AB處放手讓冰壺以速度沿虛線滑出。從此時(shí)開始計(jì)時(shí)，在t=10s時(shí)，運(yùn)動(dòng)員開始用毛刷一直連續(xù)摩擦冰壺前方冰面，使冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)減小，最后冰壺恰好停在圓心O處。已知投擲線AB與O之間的距離s=30m，運(yùn)動(dòng)員摩擦冰面前冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，摩擦冰面前后冰壺均做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。重力加速度。求：（1）t=10s時(shí)冰壺的速度及冰壺與AB的距離；（2）冰壺與被摩擦后的冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

【15題答案】【答案】（1），20m；（2）0.005【解析】【詳解】（1）不摩擦冰面時(shí)，冰壺做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為，時(shí)速度為，滑行距離為s1，則解得（2）摩擦冰面時(shí)冰壺仍做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小的，滑行距離為，則且解得16.氣動(dòng)避震是安裝在汽車上面的一種空氣懸掛減震器，其主要結(jié)構(gòu)包括彈簧減震器、氣壓控制系統(tǒng)等，其減震性能和舒適性都比原車的好很多。減震器可簡化為如圖A、B兩個(gè)氣室（均由導(dǎo)熱性能良好的材料制成），A氣室在活塞內(nèi)，AB氣室通過感應(yīng)開關(guān)M相連，B氣室底部和活塞之間固定一輕彈簧，當(dāng)B氣室氣壓達(dá)到8時(shí)開關(guān)M打開，當(dāng)B氣室氣壓低于4時(shí)開關(guān)M閉合。初始狀態(tài)如圖所示，A氣室壓強(qiáng)為2，容積為，B氣室壓強(qiáng)為6，，B氣室容積為，B氣室高度為4L。已知大氣壓強(qiáng)為。則：（1）把一定量的某種貨物緩慢放入汽車，電子開關(guān)剛好能打開，則電子開關(guān)打開時(shí)B氣室的體積是多大？（2）若電子開關(guān)打開后再次穩(wěn)定時(shí)B氣室氣體體積變?yōu)?，忽略氣室中氣體質(zhì)量的變化，求輕彈簧的勁度系數(shù)k?！?6題答案】【答案】（1）V1=3V0；（2）k=【解析】【詳解】（1）B空氣做等溫變化有6p04V0=8p0V1解得V1=3V0（2）氣體做等溫變化2p02V0+6p04V0=p(2V0+2V0)則p=7p0橫截面積S==B體積為2V0，可知高為2L，則有8p0S=pS+k2L解得k=17.現(xiàn)代科學(xué)儀器常利用電場、磁場控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)，如圖所示，真空中存在多組緊密相鄰的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，已知電場和磁場的寬度均為d，長度足夠長，電場強(qiáng)度大小為E，方向水平向右，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，垂直紙面向里，電場、磁場的邊界互相平行且與電場方向垂直。一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電的粒子在電場左側(cè)邊界某處由靜止釋放，不計(jì)粒子的重力及運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁輻射。求：（1）粒子剛進(jìn)入第1組磁場時(shí)的速度的大??；（2）粒子在第1組磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（3）粒子最多能進(jìn)入第幾組磁場。

【17題答案】【答案】（1）；（2）；（3）4【解析】【詳解】（1）粒子剛進(jìn)入第1組磁場時(shí)的速度v解得（2）粒子在第1組磁場中半徑，根據(jù)幾何關(guān)系可知，轉(zhuǎn)過圓心角，運(yùn)動(dòng)周期運(yùn)動(dòng)時(shí)間（3）設(shè)粒子在第n層磁場中運(yùn)動(dòng)的速度為vn，軌跡半徑為rn，則有粒子進(jìn)入第n層磁場時(shí)，速度的方向與水平方向的夾角為αn，從第n層磁場右側(cè)邊界穿出時(shí)速度方向與水平方向的夾角為θn，粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，垂直于電場線方向的速度分量不變，有由以上三式可得則可知r1sinθ1、r2sinθ2、r3sinθ3、…rnsinθn為一組等差數(shù)列，公差為d，可得當(dāng)n=1時(shí)，由圖可知

r1sinθ1=d則可得若粒子恰好不能從第n層磁場右側(cè)邊界穿出，則有解得18.如圖，豎直平面內(nèi)一足夠長的光滑傾斜軌道與一長為的水平軌道AB通過一小段光滑圓弧平滑連接，水平軌道AB和水平軌道BO（長為）在B點(diǎn)與一個(gè)半徑的光滑的豎直固定圓弧軌道相切于B點(diǎn)。以水平軌道BO末端O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系xOy，x軸的正方向水平向右，y軸的正方向豎直向下。水平軌道BO右下方有一段弧形軌道PQ，該弧形軌道是曲線在坐標(biāo)系xOy（x>0，y>0）中的一半（見圖中實(shí)線部分），弧形軌道Q端在y軸上。帶電量為q（q>0）、質(zhì)量為m的小球1與水平軌道AB、BO間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，在x軸上方存在豎直向上的勻強(qiáng)電場，其場強(qiáng)，重力加速度為g。（1）若小球1從傾