2024屆安徽省毛坦廠中學(xué)高考物理四模試卷含解析

2024屆安徽省毛坦廠中學(xué)高考物理四模試卷

注意事項(xiàng)：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。

2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5亳米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。

3.請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。

4.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

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、起重機(jī)將靜止在地面上的貨物豎直向上吊起，貨物由地面運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)過程中的箕一［圖像如圖所示，g=10m/s2,

以下說法中正確的是（）

A.0~3s內(nèi)貨物處于失重狀態(tài)

B.3?5s內(nèi)貨物的機(jī)械能守恒

C.5~7s內(nèi)貨物受到向上的拉力為重力的0.3倍

D.貨物上升的總高度為27m

2、下列粒子流中貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)的是（）

A.a射線B.陰極射線C.質(zhì)子流D.中子流

3、如圖所示，靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的某放射性元素的原子核，當(dāng)它放出一個(gè)a粒子后，其速度方向與磁場(chǎng)方向垂直，測(cè)

得a粒子和反沖核軌道半徑之比為44:1,則下列說法不正確的是（）

A.a粒子與反沖粒子的動(dòng)量大小相等，方向相反

B.原來放射性元素的原子核電荷數(shù)為90

C.反沖核的核電荷數(shù)為88

D.a粒子和反沖粒子的速度之比為1：88

4、如圖所示，一根質(zhì)量為M、長為L的銅管放置在水平桌面上，現(xiàn)讓一塊質(zhì)量為機(jī)、可視為質(zhì)點(diǎn)的鉉鐵硼強(qiáng)磁鐵從

銅管上端由靜止下落，強(qiáng)磁鐵在下落過程中不與銅管接觸，在此過程中（）

A.桌面對(duì)銅管的支持力一直為Mg

B.銅管和強(qiáng)磁鐵組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C.銅管中沒有感應(yīng)電流

A.圖甲是流過導(dǎo)體某個(gè)橫截面的電量隨時(shí)間變化的圖像，則電流在均勻增大

B.圖乙是某物體的位移隨時(shí)間變化的圖像，則該物體受不為零的恒定合力作用

C.圖丙是光電子最大初動(dòng)能隨入射光頻率變化的圖像，則與實(shí)線對(duì)應(yīng)金屬的逸出功比虛線的大

D.圖丁是某物體的速度隨時(shí)間變化的圖像，則該物體所受的合力隨時(shí)間增大

6、一質(zhì)子束入射到靜止靶核;;AI上，產(chǎn)生如下核反應(yīng)：p+；；AlfX+n,p、n分別為質(zhì)子和中子，則產(chǎn)生的新核

含有質(zhì)子和中子的數(shù)目分別為（）

A.28和15B.27和14C.15和13D.14和13

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。分。

7、如圖，在地面上方水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩帶電小球°、）以一定初速度射入電場(chǎng)中P點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)軌跡分別如圖

中虛線所示，力軌跡為直線。已知方球帶電量大小為g,質(zhì)量為，"，其軌跡與電場(chǎng)夾角為〃，重力加速度大小為g,則

A.。球帶負(fù)電

B.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=-氣

C.力球經(jīng)產(chǎn)點(diǎn)后做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

D.。球經(jīng)P點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)過程中電勢(shì)能逐漸增大

8、在用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，為了減小測(cè)量誤差，下列措施正確的有（）

A.對(duì)于相同半徑的木球和鐵球，選用鐵球

B.單擺的擺角從原來的5,改變?yōu)?5°

C.測(cè)量擺球振動(dòng)周期時(shí)，選取最高點(diǎn)作為計(jì)時(shí)的起、終點(diǎn)位置

D.在測(cè)量單擺的周期時(shí)，防止出現(xiàn)“圓錐擺”

E.測(cè)量擺長時(shí)，單擺在懸掛狀態(tài)下擺線長加上擺球的半徑作為擺長

9、如圖是在四川景區(qū)九寨溝拍攝的一張風(fēng)景照片，湖水清澈見底，近處湖面水下的樹枝和池底都看得很清楚，而遠(yuǎn)處

則只看到對(duì)岸山峰和綠樹的倒影，水面下的景物則根本看不到.下列說法中正確的是（）

A.遠(yuǎn)處山峰的倒影非常清晰，是因?yàn)閬碜陨椒宓墓饩€在水面上發(fā)生了全反射

B.光從空氣射入水中，光的波速變小，波長變小

C.遠(yuǎn)處水面下景物的光線到水面處，入射角較大，可能發(fā)生了全反射，所以看不見

D.來自近處水面下景物的光射到水面處，入射角較小，反射光強(qiáng)而折射光弱，因此有較多的能量射出水面而進(jìn)入人

的眼睛中

管的過程中，觀察到電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，說明螺線管中的電流方向（從上往下看）是沿（選填“順時(shí)針”或“逆

時(shí)針”）方向。

圖乙

⑶下表是該小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的記錄表格的一部分，表中完成了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄，還有一項(xiàng)需要推斷的實(shí)驗(yàn)結(jié)果未完成,

請(qǐng)幫助該小組的同學(xué)完成（選填“垂直紙面向外”或“垂直紙面向里

實(shí)驗(yàn)記錄表（部分）

操作N極朝下插入螺線管

從上往下看的平面圖（而表示原磁場(chǎng)，

即磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)）

原磁場(chǎng)通過螺線管磁通量的增減增加

感應(yīng)電流的方向沿逆時(shí)針方向

感應(yīng)電流的磁場(chǎng)配的方向

（4）該小組同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)探究，對(duì)楞次定律有了比較深刻的認(rèn)識(shí)。結(jié)合以上實(shí)驗(yàn)，有同學(xué)認(rèn)為，理解楞次定律，關(guān)鍵

在于抓住__________（選填“隊(duì)”或“B”）總是要阻礙填“Bo”或“叱）磁通量的變化。

12.（12分）如圖所示為某同學(xué)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的電路圖,其中包括電源E,開關(guān)&和S2,電阻箱R,電流

表A,保護(hù)電阻&?該同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）將電阻箱的阻值調(diào)到合適的數(shù)值，閉合Si、S2,讀出電流表示數(shù)為1,電阻箱讀數(shù)為9.5Q,斷開Sz,調(diào)節(jié)電阻箱的

阻值，使電流表示數(shù)仍為，，此時(shí)電阻箱讀數(shù)為4.5Q.則保護(hù)電阻的阻值&=（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

⑵Sz斷開，Si閉合，調(diào)節(jié)R,得到多蛆展和/的數(shù)值，并畫出;-火圖象，如圖所示，由圖象可得，電源電動(dòng)勢(shì)￡=

V,內(nèi)阻r=C.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

⑶本實(shí)驗(yàn)中，內(nèi)阻的測(cè)量值________（填“大于”或“小于”）真實(shí)值，原因是.

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，半徑為a的圓內(nèi)有一固定的邊長為L5a的等邊三角形框架ABC,框架中心與圓心重合，S為

位于BC邊中點(diǎn)處的狹縫.三角形框架內(nèi)有一水平放置帶電的平行金屬板，框架與圓之間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,

方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一束質(zhì)量為m、電量為q,不計(jì)重力的帶正電的粒子，從P點(diǎn)由靜止經(jīng)兩板間電場(chǎng)加

速后通過狹縫S,垂直BC邊向下進(jìn)入磁場(chǎng)并發(fā)生偏轉(zhuǎn).忽略粒子與框架碰撞時(shí)能量與電量損失.求：

（1）要使粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后第一次打在SB的中點(diǎn)，則加速電場(chǎng)的電壓為多大？

⑵要使粒子最終仍能回到狹縫S,則加速電場(chǎng)電壓滿足什么條件？

⑶回到狹縫S的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間是多少？

14.（16分）如圖所示，質(zhì)量〃h=lkg的木板靜止在傾角為9=30。足夠長的、固定的光滑斜面上，木板卜端上表而與半

徑Rfm的固定的光滑圓弧軌道相切圓弧軌道最高點(diǎn)B與圓心O等高。一質(zhì)量62=2kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊以

vo=15m/s的初速度從長木板頂端沿木板滑下已知滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)”巫，木板每次撞擊圓弧軌道時(shí)都會(huì)

立即停下而不反彈，最終滑未從木板上端滑出，取重力加速度g=10m*。求

⑴滑塊離開圓弧軌道B點(diǎn)后上升的最大高度；

(2)木板的最小長度；

⑶木板與圓弧軌道第二次碰撞時(shí)損失的機(jī)械能。

15.(12分)如圖所示，。和4是間距為"的兩條平行的虛線，。上方和右下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為8、方向均

垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一電子從A點(diǎn)在紙面內(nèi)沿與4成30。角方向以速度%射出，偏轉(zhuǎn)后經(jīng)過4上的。點(diǎn)。已知

電子的質(zhì)量為"，，帶電荷量為%不計(jì)電子重力。求：

(1)電子第一、二次經(jīng)過。上的兩點(diǎn)間的距離;

⑵電子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用的總時(shí)間。

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、D

【解析】

A.貨物開始時(shí)豎直向上運(yùn)動(dòng)，由了一，圖像讀出。?3s的斜率即加速度為正，表示加速度向上，則貨物處于超重狀態(tài),

故A錯(cuò)誤;

B.3~5s內(nèi)貨物做向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)，一定有除重力以外的拉力對(duì)貨物做正功，則貨物的機(jī)械能增加，故B錯(cuò)誤;

C.5?7s內(nèi)的加速度為

Av0-6,)c「

a=—=-----m/s-=-3m/s-

2

由牛頓第二定律有

FT-mg=ma

可得

4=7/九=U.7mg

則有貨物受到向上的拉力為重力的0.7倍，故C錯(cuò)誤;

D.口一，四像的面積表示貨物上升的總位移，則總高度為

h=J"1""x6m=27m

2

故D正確。

故選D。

2、D

【解析】

a射線射線的穿透能力最弱，一張紙即可把它擋住，但是其電離能力最強(qiáng)，陰極射線是電子流，能穿透0.5mm的鋁板;

質(zhì)子流比電子流的穿透能力要強(qiáng)一些，中子不帶電，相同的情況下中子的穿透能力最強(qiáng).

A.a射線，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

B.陰極射線，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

C.質(zhì)子流，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤;

D.中子流，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確;

故選D.

3、D

【解析】

微粒之巨相互作用的過程中遵守動(dòng)量守恒定律，由于初始總動(dòng)量為零，則末動(dòng)量也為零，即a粒子和反沖核的動(dòng)量大

小相等，方向相反；由于釋放的a粒子和反沖核均在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)，且在洛倫茲力作用下做圓周運(yùn)動(dòng)；由

即:噂得：R嚙'若原來放射性元素的核電荷數(shù)為Q,則對(duì)a粒子"懸,對(duì)反沖核4就與

由于片二鳥，根據(jù)凡：&=44:1,解得Q=90,反沖核的核電荷數(shù)為90-2=88,它們的速度大小與質(zhì)量成反比,

由于不知道質(zhì)量關(guān)系，無法確定速度大小關(guān)系，故A、B、C正確，D錯(cuò)誤；

4、D

【解析】

C.強(qiáng)磁鐵通過鋼管時(shí)，導(dǎo)致鋼管的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤；

B.磁鐵在銅管中運(yùn)動(dòng)的過程中，雖不計(jì)空氣阻力，但在過程中，出現(xiàn)安培力做功產(chǎn)生熱能，所以系統(tǒng)機(jī)械能不守恒,

故B錯(cuò)誤；

A.由于圓管對(duì)磁鐵有向上的阻力，則由牛頓第三定律可知磁鐵對(duì)圓管有向下的力，則桌面對(duì)銅管的支持力尸,Mg,

故A錯(cuò)誤；

D.因圓管對(duì)磁鐵有阻力，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間與自由落體運(yùn)動(dòng)相比會(huì)變K,即有r>故D正確。

故選D。

5、C

【解析】

A、由于q=〃，「，圖像的斜率不變，所以電流不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B、由圖像可知，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，合力為0,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C、根據(jù)光電效應(yīng)方程或二尿一M得，延長圖像，圖像的縱截距絕對(duì)值為逸出功，則與實(shí)線對(duì)應(yīng)金屬的逸出功比虛線

的大，選項(xiàng)C正確；

D、y”圖像斜率是加速度，斜率越來越小，加速度減小，則合力減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選C。

6、D

【解析】

質(zhì)子的電荷數(shù)為1,質(zhì)量數(shù)為1;中子的電荷數(shù)為0,質(zhì)量數(shù)為1;根據(jù)電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)守恒，X的質(zhì)子數(shù)（電荷數(shù)）為

1+13-0=14,質(zhì)量數(shù)為1+27-1=27,中子數(shù)：27-14=13。

A.28和15。與上述結(jié)論不符，故A錯(cuò)誤；

B.27和14。與上述結(jié)論不符，故B錯(cuò)誤；

C.15和13。與上述結(jié)論不符，故C錯(cuò)誤；

D.14和13。與上述結(jié)論相符，故D正確。

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】

A.a球最后做直線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力和重力的合力在這條直線上，可知，a球受到的電場(chǎng)力必定水平向左，與電場(chǎng)方向一

致，則a球帶正電，A錯(cuò)誤；

BC.b球做直線運(yùn)動(dòng)，切受到的電場(chǎng)力水平向左，所以電場(chǎng)力和重力的合力與初速度方向相同，故做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，

軌跡與電場(chǎng)方向夾角為則

Eqtan0=mg

解得

E=^-

夕tan。

BC正確；

D.b球受到的電場(chǎng)力方向和位移方向夾角為銳角，則電場(chǎng)力做正功，所以電勢(shì)能減小，D錯(cuò)誤。

故選BC.

8、ADE

【解析】

A.對(duì)于相同半徑的木球和鐵球，選擇鐵球可以忽略空氣阻力以及懸線的重力，A正確；

B.單擺在擺角很小的情況下才做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，單擺的擺角不能太大，一般不超過5°，B錯(cuò)誤；

C.為了減小測(cè)量周期時(shí)的誤差，應(yīng)取擺球通過的最低點(diǎn)作為計(jì)時(shí)的起、終點(diǎn)位置，C錯(cuò)誤；

D.擺球做圓錐擺時(shí)周期表達(dá)式為

\8

若用

7=2乎

算出重力加速度g誤差較大，為了減小測(cè)量誤差，應(yīng)防止出現(xiàn)“圓錐擺%D正確；

E.測(cè)量擺長時(shí)，單擺在懸掛狀態(tài)下擺線長加上擺球的半徑作為擺長，E正確。

故選ADEe

9、BC

【解析】

試題分析：遠(yuǎn)處山峰的倒影非常清晰，是因?yàn)樯椒宓墓饩€在水面上發(fā)生了反射，但不是全反射，因?yàn)槿瓷渲挥泄鈴?/p>

光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)才可能發(fā)生，故A錯(cuò)誤.光線由空氣射入水中，光的波速變小，頻率不變，由波速公式v=M

知波長變小，故B正確.遠(yuǎn)處水面下景物的光線射到水面處，入射角很大，當(dāng)入射角大于等于全反射臨界角時(shí)能發(fā)生

全反射，光線不能射出水面，因而看不見，故C正確.近處水面下景物的光線到水面處，入射角越小，反射光越弱而

折射光越強(qiáng)，射出水面而進(jìn)入人眼睛中能量越少，故D錯(cuò)誤.故選BC.

考點(diǎn)：光的折射；全反射

10、ACD

【解析】

A.根據(jù)幾何關(guān)系，粒子恰好經(jīng)過〃點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)半徑

._回

3'

由

v2

qvB=in—

r

可知速度

v二曲二6qBl

1m3m

則速度小于避迎的粒子均從?！ㄟ呺x開磁場(chǎng)，根據(jù)幾何關(guān)系可知轉(zhuǎn)過的圓心角均為120',運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為

3m

120.

t.=----=-/

13603

丁為粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期，A正確；

BC.粒子恰好經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)半徑

「2=01

根據(jù)幾何關(guān)系可知運(yùn)動(dòng)時(shí)間

1-127rmmn

。=—/=-------=----

66qB3qB

速度

6qBl

V2=一二=------

mm

則速度大于叵絲的粒子一定打在〃邊上，B錯(cuò)誤，C正確;

m

D.粒子垂直打在cd邊上時(shí)，如圖：

根據(jù)幾何關(guān)系可知圓心角為30'，運(yùn)動(dòng)時(shí)間

1丁兀m

2~n

D正確。

故選ACDo

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、C順時(shí)針垂直紙面向外跟3。

【解析】

由題意可知，電流從電流計(jì)左邊進(jìn)時(shí)，指針左偏，右邊進(jìn)時(shí)，指針右偏，本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄扛袘?yīng)電流的方向，則

進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)的目的是推斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系，故選C；

(2)[2]電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，說明電流從電流計(jì)的右邊(正接線柱)流入，則說明螺線管中的電流方向(從上往下看)

是沿順時(shí)針方向；

(3)[3]由題意可知，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針，由右手螺旋定則可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外；

(4)[4]由題意可知，理解楞次定律，關(guān)鍵在于抓住8總是要阻礙吸磁通量的變化

12、5.03.02.2大于電流表也有內(nèi)阻

【解析】

由題意可知，閉合中和S2時(shí)只有電阻箱接入電路，閉合與、斷開S2時(shí)，電阻箱與R串聯(lián)接入電路，兩種情況下

電路電流相等，由歐姆定律可知，兩種情況下電路總電阻相等，所以保護(hù)電阻的阻值

a=9.5。?4.5。=5.0。

(2)[2][3]根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得，E=I(R+Rx+r)f整理可得

11D+r

/EE

可見圖線的斜率

k=—

E

圖線的縱截距

b=-----

E

結(jié)合圖象中的數(shù)據(jù)可得

E=3.0Vfr=2.2￡2.

⑶⑷⑸本實(shí)驗(yàn)中，內(nèi)阻的測(cè)量值大于其實(shí)值，原因是電流表也有內(nèi)阻，測(cè)量值等于電源內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻之和.

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、(I/轡(2)U=袈-."5=4,56...)；(3)&皿=筆

512"?32mqB

【解析】

(1)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng),進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)，結(jié)合幾何關(guān)系找到半徑.求解加速電場(chǎng)的電

壓；(2)要使粒子能回到S,則每次碰撞時(shí)粒子速度都應(yīng)與邊垂直，則可能的情況是：粒子與框架垂直碰撞，繞過三

角形頂點(diǎn)時(shí)的軌跡圓弧的圓心應(yīng)位于三角形頂點(diǎn)上，即SB為半徑的奇數(shù)倍；要使粒子能繞過頂點(diǎn)且不飛出磁場(chǎng)，臨

界情況為粒子軌跡圓與磁場(chǎng)區(qū)域圓相切；(3)根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡圖，找到圓周運(yùn)動(dòng)的圓心

角，結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)周期公式，求出在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間；

【詳解】

(1)粒子在電場(chǎng)中加速，qU=^mv2

粒子在磁場(chǎng)中，qvB=^―

r

3a

r=——

16

解得U=叵/=皿叱

2m512m

(2)要使粒子能回到S,則每次碰撞時(shí)粒子速度都應(yīng)與邊垂直，則r和v應(yīng)滿足以下條件：

①粒子與框架垂直碰撞，繞過三角形頂點(diǎn)時(shí)的軌跡圓弧的圓心應(yīng)位于三角形頂點(diǎn)上，即SB為半徑的奇數(shù)倍，

SB_3a

即r=(n=L2,3,...)

2n-\"4(2/?-l)

②要使粒子能繞過頂點(diǎn)且不飛出磁場(chǎng)，臨界情況為粒子軌跡圓與磁場(chǎng)區(qū)域圓相切,

即r<a-

2

解得n>3.3,即n=4,5,6...

n9M2

得加速電壓。=京⑵I)T(n=4,5,6,...).

(3)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期為T

?mv~—2萬廣

qvB=-----,T=------

rv

2mn

解得

7523

當(dāng)n=4時(shí)，時(shí)間最短，即t,”加=3x6xF3x—T=—T

262

237Z7”

解得~~

qB

(3)^J?5.56J

14、(l)9.75m；(2)7.5m；

【解析】

(1)由滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=曰=tan30?？芍?，滑塊在木板上勻速下滑，即滑塊到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度大小依然

為也產(chǎn)15m/s,設(shè)滑塊離開圓弧軌道〃點(diǎn)后上升的最大高度為力，則由機(jī)械能守恒定律可得

說二，%g(Reos。+〃)

解得

/i=9.75m

(2)由機(jī)械能守恒定律可得滑塊回到木板底端時(shí)速度大小為vo=15m/s,

滑上木板后，木板的加速的為內(nèi)，由牛頓第二定律可知

2gcos6-"gsin8=m1al

滑塊的加速度為。2,由牛頓第二定律可知

以"12gcos9+m2gsin9=m2a2

設(shè)經(jīng)過4時(shí)間后兩者共速，共同速度為白，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知

匕=%一%乙也

該過程中木板走過的位移

v.

滑塊走過的位移

X2-2

之后一起勻減速運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)，若滑塊最終未從木板上端滑出，則木板的最小長度

1^X2—X\

聯(lián)立解得

L=7.5ni；

（3）滑塊和木板一起勻減速運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)，然后一起滑下，加速度均為“3,由牛頓第二定律可知

（班+"A）gsin0=（叫+）a3

一起勻減速向上運(yùn)動(dòng)的位移

2

X.工

七一c

2a3

木板從最高點(diǎn)再次滑至A點(diǎn)時(shí)的速度為V2,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知

Vj

…涼

滑塊第三次、第四次到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度大小均為電，第二次沖上木板，設(shè)又經(jīng)過時(shí)間t2兩者共速，共同速度為門，由

運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知

V3=V2—ait2=ait2

該過程中木板走過的位移

一起勻減速向上運(yùn)動(dòng)的位移

X-甘

設(shè)木板第二次滑至A點(diǎn)時(shí)的速度為卬由運(yùn)