q
(1)求带电粒子的比荷；
m
(2)求带电粒子进入右侧电场时的纵坐标范围；
(3)若无论带电粒子从PQ上哪个位置出发都能打到K板上，则电压U至少为多大？
江苏省启东中学2018-2019学年度第二学期期中考试
高二物理答案
一、单项选择题 1.A 2.D3.C4.D5.C6．A 二、多项选择题 7.AC8.AD9.BC10.BD11.AD 三、填空题
12. (1)a c B BC
(2)短接G表前后各摇动G表一次，比较指针偏转，有明显变化，则线圈未断；反之则断了．
13．大于 升高 降低 四、计算题 14答案 (1)
2qU023dU082qmU0
(2) (3) m3L3qa
解析 (1)粒子在加速电场中由动能定理得 12
qU0＝mv0
2
故粒子到达小孔s2时的速度v0＝
2qU0
m
(2)粒子在板间运动轨迹如图甲所示，粒子离开偏转电场时，速度偏转角θ＝30°， 竖直方向速度vy＝v0tan 30°＝
3v0 3
FqUL
在偏转电场中的加速度大小a＝＝，运动时间t＝
mmdv0qUL
由于vy＝at＝
mdv0
23dU0
故E、F两极板间电压U＝
3L
(3)如图乙所示，要使得粒子从AB边射出，R越大，B越小，R最大的临界条件就是圆周与AC边相切，由几何关系得R＝
3a 4
v0
cos 30°
2
粒子进入磁场时速度v＝
mv
在磁场中，由洛伦兹力提供向心力可得qvB＝
R
82qmU0
故所加磁场的磁感应强度最小值为B＝.
3qaBkl122
15.答案 (1)，方向水平向右 (2)mv－kq
3R23
ΔФ
解析 (1)设线圈中的感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律E＝，则E＝k ①
Δt设PQ与MN并联的电阻为R并，有 R
R并＝ ②
2
E
闭合S时，设线圈中的电流为I，根据闭合电路欧姆定律得I＝ ③
R并＋R设PQ中的电流为IPQ，有 1
IPQ＝I ④
2
设PQ受到的安培力为F安，有F安＝BIPQl ⑤ 保持PQ静止，由受力平衡，有 F＝F安 ⑥
联立①②③④⑤⑥式得 Bkl
F＝ ⑦
3R方向水平向右．
(2)设PQ由静止开始到速度大小为v的加速过程中，PQ运动的位移为x，所用时间为Δt，回路中的磁通量变化为ΔФ，平均感应电动势为E，有 E＝
ΔΦ
⑧ Δt
其中ΔФ＝Blx ⑨ 设PQ中的平均电流为I，有
EI＝
2R ⑩
根据电流的定义得 I＝
q
? Δt
由动能定理，有 12
Fx＋W＝mv－0 ?
2联立⑦⑧⑨⑩??式得
122
W＝mv－kq ? 23
2B0L4B0LF0LF0L16.答案 (1) (2)－2
TF0T2gT
ΔΦ2B0L
解析 (1)0～T时间内，根据法拉第电磁感应定律，线框中产生的感应电动势E＝＝
ΔtT结合题图，对线框受力分析：t＝0时刻，F0＝F安＋mg；t＝T时刻，F安＝mg E
又F安＝B0IL，I＝
RF04B0L得m＝，R＝
2gF0T
(2)线框在上边进入磁场前做匀速运动，设线框的速度为v，根据受力平衡，对线框分析有F安′＝mg B0Lv又F安′＝B0L·
R
12
线框从开始下落到上边刚到虚线位置过程中产生的电热Q＝mgL－mv
2F0LF0L
联立解得Q＝－2.
2gT
2U222＋2
17答案 (1)22 (2)－R～R (3)U
BR22412
解析 (1)由动能定理可知qU＝mv
2
由已知条件可知，带电粒子在磁场中运动的半径R0＝R 洛伦兹力提供粒子在磁场中做圆周运动的向心力， vq2UqvB＝m．联立解得＝22
R0mBR
(2)如图，沿QN方向入射的带电粒子，在磁场中做圆周运动的圆心为O1，由几何关系知，对应的圆心角为135°，离开磁场的出射点a在y轴上的投影与O′的距离为 Δy＝R＋
2
R 2
2R 2
2R 2
2
2
23
2
2
23
2
a点的纵坐标ya＝
同理可得，沿PM方向入射的带电粒子离开磁场的出射点b的纵坐标yb＝－故带电粒子进入右侧电场时的纵坐标范围为： －
22R～R 22
(3)只要沿QN方向入射的带电粒子能打在K板上，则从其他位置入射的粒子也一定打在K板上，则在电场
中 UAKE＝ 2RF＝qE＝ma Δy＝R＋212R＝at 22
应满足4R≥vt 2＋2
解得UAK≥U．
4
江苏省启东中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理试题
