2023届福建省泉州市高三下学期质量监测（三）物理试题含答案

泉州市2023届高中毕业班质量监测（三）

高三物理

一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题

目要求的。

1.据新闻报道，泉州某老师先后光脚参加了两百多场马拉松赛事。他在2022年11月27日比赛中，用了5

小时16分钟跑完42.195公里的全马，在该次比赛中（）

A.该老师不能看成质点B.5小时16分钟指的是时刻

C.该老师的位移是42.195公里D.可以求出该老师的平均速率

2.如图，被董黑的铁球表面有一层很薄的碳颗粒层，将其放入水中，碳粒层与水之间又形成了一空气层，

看上去变得程亮。这属于光的（）

A.折射现象B.全反射现象C.干涉现象D.衍射现象

3.2022年5月，我国首个商用压缩空气储能电站投产发电。在用电低谷期，利用剩余的电力把洞外空气压

缩到盐矿开采后留下的密闭盐穴矿洞中，储存能量；在用电高峰期，将储存在矿洞内的高压空气释放出来

驱动汽轮机发电。矿洞可视为绝热容器，在充气过程中，矿洞内（）

A.气体内能保持不变

B气体分子数密度不变

C.气体分子的运动速率都增加了

D气体分子对洞壁单位面积平均撞击力变大

4.三个相同的带孔金属小球A、B、C串在环形绝缘细绳上，A、B所带的电荷量分别为+Q、+2Q,C不

带电。将三个小球放在绝缘水平桌面上，保持静止时三个小球的位置如图甲所示。将三个球一起接触后释

放，再次静止时，三个小球的位置如图乙所示。不计小球的体积与一切摩擦，则前后两次静止时，细绳中

甲乙

第1页/共6页

A.4:9B.8:9c.8：96D.4:373

二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分,

选对但不全的得3分，有选错的得0分。

5.“儿童散学归来早，忙趁东风放纸莺”。一小孩站在水平地面上放风筝，慢慢地释放拉线，风筝越飞越

高，先后经过同一竖直面的a、b两点，如图所示，若风筝在4、b两点时，拉线的张力大小相等，风筝的

重力不能忽略，小孩受到的风力不计，则风筝在6点时（）

A.小孩受到地面的支持力比在。点时的大

B.小孩受到地面的摩擦力比在。点时的小

C.风筝受到的风力方向与在a点时的相同

D.风筝受到的风力比在a点时的大

6.国产科幻大片《流浪地球2》中的“太空电梯”给观众带来了强烈的视觉震撼。如图所示，“太空电梯”

由地面基站、缆绳、箱体、同步轨道上的空间站和配重组成，缆绳相对地面静止，箱体可以沿缆绳将人和

货物从地面运送到空间站。下列说法正确的是（）

缆绳7配重

空间同方轨道

祗,工）

箱体丫

L地面

.基站

A.地面基站可以建设在青藏高原上

B.配重的线速度小于同步空间站的线速度

C.箱体在上升过程中受到地球的引力越来越小

D.若同步空间站和配重间的缆绳断开，配重将做离心运动

7.如图，峰鸟可以通过快速拍打翅膀，使自己悬停在一朵花的前面。假设蜂鸟两翅膀扇动空气的总面积为

S,翅膀扇动对空气的作用力效果与翅膀用速度v平推空气的效果相同。己知空气密度为。，重力加速度大

小为g,则（）

第2页/共6页

A.单位时间内翅膀拍动空气的质量为S/7U

B.单位时间内翅膀拍动空气的质量为S。/

C.蜂鸟的质量为网二

g

D,蜂鸟的质量为之上

g

8.如图甲所示，水平绝缘传送带正在输送一闭合正方形金属线框，在输送中让线框随传送带通过一固定的

匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，磁场边界MN、尸。与传送带运动方向垂直，其间距为2d。已知传送

带以恒定速度%运动，线框质量为〃？，边长为d,线框与传送带间的动摩擦因数为〃，且在传送带上始终

保持线框左、右两边平行于磁场边界，线框右边进入磁场到线框右边离开磁场过程中，其速度u随时间/变

化的图像如图乙所示，重力加速度大小为g,则（）

A.线框进出磁场过程中感应电流方向相同

B.线框穿过磁场过程中受到的摩擦力方向不变

C.整个线框刚好离开磁场时的速度为"*-4〃gd

D.整个线框穿过磁场过程中安培力对线框做的功为-4〃机gt/

三、非选择题：共60分，其中9、10题为填空题，11、12题为实验题，13-15题为计算题。

考生根据要求作答。

9.2022年10月19日，我国新一代“人造太阳”HL-2M等离子体电流突破100万安培，创造了我国可控核

聚变装置运行新记录，标志着我国核聚变研发迈进了重要一步。核聚变的反应方程为：

234?

H+HfHe+X+17.6MeV,其中X为（选填“质子”“中子”或“电子”）：的平

112----------1

均结合能（选填“大于”“等于”或“小于”）,He平均结合能。

10.如图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴0。匀速转动，产生的交变电流输入理想变压器的原线圈,

第3页/共6页

副线圈、理想电流表A与标有“6V3W”字样的小灯泡L串联成闭合回路，灯泡L正常发光。已知变压器

原、副线圈匝数比为5:3,矩形线圈的电阻为1.0C,则A的示数为A,矩形线圈的电动势有效

11.某同学利用图甲实验装置测量当地的重力加速度。实验主要步骤如下：

A.按图甲将沙漏悬挂在支架上，在沙漏正下方放置一块长木板，木板与电动机的牵引绳相连，在木板上固

定一张白纸；

B.测得悬挂沙漏的摆线长度为98.00cm；

C.使沙漏在支架所在的竖直面内小幅度摆动，同时让细沙不断流出；

D.启动电动机，使木板以2.5cm/s的速度水平匀速运动，运动方向与沙漏摆动平面垂直，细沙在白纸上形

成一条曲线，并建立坐标如图乙所示，用该图线研究沙漏的振动规律；

E.将摆线长度视为该单摆的摆长，结合其它所得的数据和图线，可求出当地的重力加速度。

（1）该单摆的周期为s；

（2）取不2=9.86,可求得当地的重力加速度大小为m/s2（结果保留三位有效数字）:

（3）重力加速度的测量值与真实值相比（选填“偏大”或“偏小”）。

12.实验小组选用以下器材测量电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。

电压表V（量程0〜3V,内阻约为3kC）

电流表A（量程0〜0.6A,内阻约为0.1C）

滑动变阻器凡（阻值变化范围为0〜20Q,额定电流为1A）

定值电阻R（阻值为5C）

待测电池组E（电动势约为3V,内阻约为1C）

开关、导线若干

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甲乙

(1)该小组连接的实物电路如图甲所示，实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读

数变化不明显，主要原因是

(2)为了解决这个问题，该小组将定值电阻R接入电路，请将不用的线用“x”去掉，再把需要的连线补上

(3)解决问题后重新做实验，得到了六组电压表读数。和对应的电流表读数/,并作出U-/图像，如图

乙所示。根据图像可得，电池组的电动势为V，内阻为Q。

13.如图，永春牛姆林的七彩滑道曾是福建省内最长的早雪滑道。其倾斜部分可近似为倾角24°、长80m的

斜面。一游客坐在滑垫上，从斜面顶端由静止开始沿直线匀加速下滑，经20s时间滑到斜面底端，然后滑到

水平滑道上，做匀减速直线运动直至停下。游客从斜面底端滑到水平滑道速率不变，滑垫与滑道间的动摩

擦因数处处相同，取sin240=0.4,cos240=0.9，重力加速度g=lOm/s?。求：

(1)滑垫与滑道间的动摩擦因数；

(2)游客在水平滑道上滑行的距离。

14.跑道式回旋加速器的工作原理如图所示，两个匀强磁场区域I、II的边界平行，相距为磁感应强度

大小相等，方向均垂直纸面向外。尸、。之间存在匀强电场，场强大小为E,方向与磁场边界垂直。质量

为加、电荷量为-q(q〉O)的粒子从尸端无初速进入电场，〃次经过电场加速后，从位于边界上的出射口K

射出。已知K、。之间的距离为d,不计粒子重力。求：

(1)粒子射出K时的速率；

(2)磁场的磁感应强度大小；

(3)粒子从尸端进入电场到运动至出射口K的过程中，在电场和磁场内运动的总时间。

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三K

d

L

■>

A迎

E

15.如图甲，水平地面上放有A、B两块等长、等厚的匀质木板，A、B质量分别为如、机2,B的左端栓接

着一原长为XI的水平轻弹簧，它们中轴在同一水平线上。现让A以速度V0向静止的B运动，忽略一切摩擦。

(1)求整个过程中，弹簧对A的冲量大小;

(2)取一块与A相同的木板C叠放在A的正上方，A、C左右两端对齐，再让A、C起以速度vo向静止的

B运动，以A接触弹簧时开始计时，弹簧的长度x随时间/的变化关系如图乙所示，片功时刻弹簧长度为X2。

(i)求弹簧的劲度系数;

(ii)若在尸2“时刻，C的重心在B的上面，求木板长度的取值范围。

一%

IAB|

////f/////z///////////

甲

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泉州市2023届高中毕业班质量监测（三）

高三物理

一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题

目要求的。

1.据新闻报道，泉州某老师先后光脚参加了两百多场马拉松赛事。他在2022年11月27日比赛中，用了5

小时16分钟跑完42.195公里的全马，在该次比赛中（）

A.该老师不能看成质点B.5小时16分钟指的是时刻

C.该老师的位移是42.195公里D.可以求出该老师的平均速率

【答案】D

【解析】

【详解】A.相对于全场马拉松比赛，老师的形状大小可以忽略不计，可以看成质点，A错误；

B.5小时16分钟为指的是时间，B错误；

C.42.195公里为老师的运动轨迹的长度，是路程，C错误：

D.知道老师的运动路程和时间，可以求出该老师的平均速率，D正确。

故选D。

2.如图，被董黑的铁球表面有一层很薄的碳颗粒层，将其放入水中，碳粒层与水之间又形成了一空气层，

看上去变得锂亮。这属于光的（）

A.折射现象B.全反射现象C.干涉现象D.衍射现象

【答案】B

【解析】

【详解】碳粒层与水之间又形成了一空气层，光由空气进入水会发生折射现象，但是光线由水内部射向空

气时，由于角度问题大部分光线发生了全反射，一般要经过2次或者更多次全反射之后才折射出来，即光

线在经过很多路径才传播出来，由于这些光路重叠交织在一起，所以看起来会比较亮。这是光的全反射现

象所形成的。

故选Bo

3.2022年5月，我国首个商用压缩空气储能电站投产发电。在用电低谷期，利用剩余的电力把洞外空气压

缩到盐矿开采后留下的密闭盐穴矿洞中，储存能量；在用电高峰期，将储存在矿洞内的高压空气释放出来

驱动汽轮机发电。矿洞可视为绝热容器，在充气过程中，矿洞内（）

A.气体内能保持不变

B.气体分子数密度不变

C.气体分子的运动速率都增加了

D.气体分子对洞壁单位面积平均撞击力变大

【答案】D

【解析】

【详解】A.根据热力学第一定律有

矿洞可视为绝热容器，即有

0=0

在充气过程中，外界对气体做功，可知，气体内能增大，温度升高，A错误;

B.矿洞体积一定，充气后，气体分子数增多，即气体分子数密度增大，B错误;

C.根据上述，气体温度升高，气体分子运动的平均速率增大，但具体到某一个分子，它的运动速率变化不

确定，有可能增大，有可能减小，C错误;

D.根据上述，气体温度升高，体积不变，则气体压强增大，即气体分子对洞壁单位面积平均撞击力变大,

D正确。

故选Do

4.三个相同的带孔金属小球A、B、C串在环形绝缘细绳上，A、B所带的电荷量分别为+Q、+2Q,C不

带电。将三个小球放在绝缘水平桌面上，保持静止时三个小球的位置如图甲所示。将三个球一起接触后释

放，再次静止时，三个小球的位置如图乙所示。不计小球的体积与一切摩擦，则前后两次静止时，细绳中

甲乙

A.4:9B.8:9C.8:973D.4:373

【答案】A

【解析】

【详解】令绳的全长为L,三个球一起接触之前，对A分析有

02。

=21

三个球一起接触后，对A分析有

Q+2QQ+2Q

2k------------—----cos300=2Tcos30°

1J?

解得

T29

故选A。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分,

选对但不全的得3分，有选错的得。分。

5.“儿童散学归来早，忙趁东风放纸莺”。一小孩站在水平地面上放风筝，慢慢地释放拉线，风筝越飞越

高，先后经过同一竖直面的6两点，如图所示，若风筝在以6两点时，拉线的张力大小相等，风筝的

重力不能忽略，小孩受到的风力不计，则风筝在6点时（）

A.小孩受到地面的支持力比在。点时的大

B.小孩受到地面的摩擦力比在。点时的小

C.风筝受到的风力方向与在a点时的相同

D.风筝受到的风力比在。点时的大

【答案】BD

【解析】

【详解】AB.根据题意，对小孩受力分析，受重力、地面的摩擦力、地面的支持力和绳子的拉力，如图所

f-Fcos6

FN+FCOS0-G

风筝在b点时，拉力E的大小不变，与水平面夹角。变大，可知，/变小，入变小，即小孩受到地面的支

持力比在。点时的小，受到地面的摩擦力比在。点时的小，故A错误，B正确；

CD.根据题意，在a、b两点分别对风筝受力分析，由共点力平衡的特点可知，风筝受到风力与绳子拉力

和风筝重力的合力等大反向，如图所示

由平行四边形法则可知，风筝受到的风力方向与在。点时的不同，由于绳子的拉力和风筝的重力大小不变,

在b时两个力间夹角小，则合力大，即风筝受到的风力比在。点时的大，故C错误，D正确。

故选BDo

6.国产科幻大片《流浪地球2》中的“太空电梯”给观众带来了强烈的视觉震撼。如图所示，“太空电梯”

由地面基站、缆绳、箱体、同步轨道上的空间站和配重组成，缆绳相对地面静止，箱体可以沿缆绳将人和

货物从地面运送到空间站。下列说法正确的是（）

缆绳7配重

空间同方轨道

祗,工）

箱体丫

L地面

.基站

A.地面基站可以建设在青藏高原上

B.配重的线速度小于同步空间站的线速度

C.箱体在上升过程中受到地球的引力越来越小

D.若同步空间站和配重间的缆绳断开，配重将做离心运动

【答案】CD

【解析】

【详解】A.由题意可知缆绳相对地面静止，则整个同步轨道一定在赤道正上方，所以地面基站不可能在青

藏高原上。故A错误；

B.根据“太空电梯”结构可知

v=cor

配重和同步空间站的角速度相同，空间站的环绕半径小于配重的环绕半径，所以配重的线速度大于同步空

间站的线速度。故B错误；

C.箱体在上升过程中受到地球的引力

万有引力随着箱体与地球距离的增加而减小，故C正确；

D.根据题意可知，空间站做匀速圆周运动，若缆绳断开，配重与地球之间的万有引力

.„Mm「Mm2

F=G--—<G——=mco2径<77169

依公

即万有引力小于配重做圆周运动的向心力，故配重会做离心运动。故D正确。

故选CDo

7.如图，峰鸟可以通过快速拍打翅膀，使自己悬停在一朵花的前面。假设蜂鸟两翅膀扇动空气的总面积为

S,翅膀扇动对空气的作用力效果与翅膀用速度v平推空气的效果相同。已知空气密度为。，重力加速度大

A.单位时间内翅膀拍动空气的质量为Spu

B.单位时间内翅膀拍动空气的质量为Spu?

C.蜂鸟的质量为“匚

g

D.蜂鸟的质量为红匚

g

【答案】AC

【解析】

【详解】AB.设扇动一次的时间为3拍动空气的总质量为

m-Svtp

单位时间内翅膀拍动空气的质量为

m

=Svp

A正确，B错误；

CD.翅膀用速度y平推空气，使空气的速度变为o,根据动量定理

Ft=mv

则翅膀对空气的作用力大小，即等于空气对翅脐的作用力大小为

F'=F=Spv2

由平衡关系得

F'=Mg

蜂鸟的质量为

Spv2

Mu=——

g

C正确，D错误。

故选AC。

8.如图甲所示，水平绝缘传送带正在输送一闭合正方形金属线框，在输送中让线框随传送带通过一固定的

匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，磁场边界MN、P0与传送带运动方向垂直，其间距为2d。已知传送

带以恒定速度?运动，线框质量为〃？，边长为d,线框与传送带间的动摩擦因数为〃，且在传送带上始终

保持线框左、右两边平行于磁场边界，线框右边进入磁场到线框右边离开磁场过程中，其速度v随时间，变

化的图像如图乙所示，重力加速度大小为g,则（）

A.线框进出磁场过程中感应电流方向相同

B.线框穿过磁场过程中受到的摩擦力方向不变

C.整个线框刚好离开磁场时的速度为［寸-4/Jgd

D.整个线框穿过磁场过程中安培力对线框做的功为

【答案】BD

【解析】

【详解】A.由楞次定律可知线框进入磁场过程中感应电流方向为逆时针（俯视），出磁场过程中感应电流

方向为顺时针（俯视），故A错误；

B.滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，由修图可知线框右边进入磁场到右边恰离开磁场过程中速度小

于传送带速度，所受滑动摩擦力方向水平向右，线框出磁场过程与进入磁场过程中初速度相同、受力情况

相同，所以运动情况相同，即出磁场过程中速度由%一直减小至斗，所以出磁场过程中所受滑动摩擦力方

向水平向右，故线框穿过磁场过程中受到的摩擦力方向不变。故B正确；

C.由B项分析知线框刚好离开磁场时的速度为匕，线框恰完全进入磁场至右边恰出磁场过程中线框做匀加

速直线运动，有

=2〃gd

解得

%=M-2〃gd

故C错误；

D.线框穿过磁场的整个过程中初末速度为%、匕，整个过程中摩橡力不变，所以由动能定理可得

峰+"mgx3d

解得

%=-A^imgd

故D正确。

故选BDo

三、非选择题：共60分，其中9、10题为填空题，11、12题为实验题，13-15题为计算题。

考生根据要求作答。

9.2022年10月19日，我国新一代“人造太阳”HL-2M等离子体电流突破100万安培，创造了我国可控核

聚变装置运行新记录，标志着我国核聚变研发迈进了重要一步。核聚变的反应方程为：

234R

H+H-He+X+17.6MeV,其中x为（选填“质子”“中子”或“电子”）；的平

112----------1

均结合能（选填“大于”“等于”或“小于”）,He平均结合能。

【答案】①中子②.小于

【解析】

【详解】［1］由核反应中质量数和电荷数守恒可知，X为；n,为中子。

［2］核反应方程式中，生成物比反应物稳定，所以生成物的比结合能大于反应物的比结合能，可知:H的平

均结合能小于3He平均结合能。

10.如图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴。。匀速转动，产生的交变电流输入理想变压器的原线圈,

副线圈、理想电流表A与标有“6V3W”字样的小灯泡L串联成闭合回路，灯泡L正常发光。已知变压器

原、副线圈匝数比为5:3,矩形线圈的电阻为1.0C,则A的示数为A,矩形线圈的电动势有效

值为V。

【答案】0.0.5②.10.3

【解析】

【详解】口］由于灯泡L正常发光，所以

j=1.=，=3A=0.5A

UL6

［2］根据原副线圈的电流与匝数的关系有

J_=红=>

解得原线圈中的电流为

7=0.3A

根据原副线圈的电压与匝数的关系有

%n23

解得原线圈两端的电压为

t/=10V

根据闭合电路欧姆定律有

=t/+/r=10+0.3x1.0V=10.3V

II.某同学利用图甲实验装置测量当地的重力加速度。实验主要步骤如下：

A.按图甲将沙漏悬挂在支架上，在沙漏正下方放置一块长木板，木板与电动机的牵引绳相连，在木板上固

定一张白纸；

B.测得悬挂沙漏的摆线长度为98.00cm；

C.使沙漏在支架所在的竖直面内小幅度摆动，同时让细沙不断流出；

D.启动电动机，使木板以2.5cm/s的速度水平匀速运动，运动方向与沙漏摆动平面垂直，细沙在白纸上形

成一条曲线，并建立坐标如图乙所示，用该图线研究沙漏的振动规律；

E.将摆线长度视为该单摆的摆长，结合其它所得的数据和图线，可求出当地的重力加速度。

悬点

（1）该单摆的周期为S;

（2）取/=9.86,可求得当地的重力加速度大小为m/s2（结果保留三位有效数字）:

（3）重力加速度的测量值与真实值相比（选填“偏大”或“偏小”）。

【答案】①.2.0②.9.66③.偏小

【解析】

【详解】（1）口］根据题意，由图乙可知，单摆摆动一个周期，木板移动的距离为5cm,可得单摆周期为

T--=2.0s

V

（2）［2］根据题意，由单摆周期公式T=2万J/可得，当地的重力加速度为

4兀21

代入数据解得

g«9.66m/s2

（3）［3］由于计算时摆长用的摆线长，小于实际摆长，则重力加速度的测量值与真实值相比偏小。

12.实验小组选用以下器材测量电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。

电压表V（量程0〜3V,内阻约为3k。）

电流表A（量程0〜0.6A,内阻约为0.1Q）

滑动变阻器凡（阻值变化范围为0〜20C,额定电流为1A）

定值电阻R（阻值为5C）

待测电池组E（电动势约为3V,内阻约为1C）

开关、导线若干

（1）该小组连接的实物电路如图甲所示，实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读

数变化不明显，主要原因是。

（2）为了解决这个问题，该小组将定值电阻R接入电路，请将不用的线用“x”去掉，再把需要的连线补上

（3）解决问题后重新做实验，得到了六组电压表读数。和对应的电流表读数/,并作出。-/图像，如图

乙所示。根据图像可得，电池组的电动势为V,内阻为Q。

【答案】①.电池内阻太小②.③.

2.95(2.93-2.97)④.0.90(0.86~0.94)

【解析】

【详解】（1）［1］实验中发现调节滑动变阻器时,电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显，主要原因

是电池内阻太小，导致路端电压变化不明显。

（2）［2］如图，用电压表测量滑动变阻器两端电压

（3）[3][4]根据图示电路图，由闭合电路的欧姆定律可知

U=E-I(r+R)

由图丙所示图象可知，电池组电动势

£,=2.957

图象斜率的绝对值

,c\U2.95八…

k=r+R=---=----£1=5.9

M0.5

所以内阻为

r-0.90Q

13.如图，永春牛姆林的七彩滑道曾是福建省内最长的早雪滑道。其倾斜部分可近似为倾角24。、长80m的

斜面。一游客坐在滑垫上，从斜面顶端由静止开始沿直线匀加速下滑，经20s时间滑到斜面底端，然后滑到

水平滑道上，做匀减速直线运动直至停下。游客从斜面底端滑到水平滑道速率不变，滑垫与滑道间的动摩

擦因数处处相同,取sin24°=0.4,cos24°=0.9.重力加速度g=lOm/s?。求:

（1）滑垫与滑道间的动摩擦因数;

（2）游客在水平滑道上滑行的距离。

【答案】(I)〃=0.4；(2)S2=8m

【解析】

【详解】（1）设游客在斜面上滑行的加速度大小为4,根据运动学公式、牛顿第二定律得

1

4=5印;①

mgsin240-〃cos240=max②

由①②得

//=0.4(3)

(2)游客到达斜面底端时速度大小为v,则

设游客在水平面上滑行的加速度大小为电，根据运动学公式、牛顿第二定律得

/jmg=ma2⑤

2

v=2a2s2⑥

由③④⑤⑥得

s2=8m⑦

14.跑道式回旋加速器的工作原理如图所示，两个匀强磁场区域I、H的边界平行，相距为L，磁感应强度

大小相等，方向均垂直纸面向外。尸、0之间存在匀强电场，场强大小为E，方向与磁场边界垂直。质量

为小、电荷量为-g(q〉0)的粒子从尸端无初速进入电场，〃次经过电场加速后，从位于边界上的出射口K

射出。已知K、。之间的距离为d,不计粒子重力。求：

(1)粒子射出K时的速率；

(2)磁场的磁感应强度大小；

(3)粒子从尸端进入电场到运动至出射口K的过程中，在电场和磁场内运动的总时间。

12nmL(1、mid

—JlnmqEL(3)t=l----+n--,

qd、\qEI2)yjlnmqEL

【详解】(1)设经过〃次加速后粒子的速率为射，根据动能定理得

nqEL=gmv?

解得

v=

(2)粒子从K点离开前的轨道半径为

R/

2

粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律得

V2

qvB=m—

R

解得

B=-^-JlnmqEL

qd'

(3)粒子在电场中做初速度为零的匀加速运动，设加速度大小为°,在电场中运动的总时间为则

qE=ma

n=%

解得

i2nmL

“5

在磁场中运动周期

_2兀R271m

T=-----=------

vqB

粒子在磁场中运动的总时间为tB9则

tf+tB

解得

t_2nmL(1]m7id

XqE12)yj2nmqEL

15.如图甲，水平地面上放有A、、B两块等长、等厚的匀质木板，A、B质量分别为g、，"2,B的左端栓接

着一原长为力的水平轻弹簧，"t:们中轴在同一水平线上。现让A以速度vo向静止的B运动，忽略一切摩擦。

(1)求整个过程中，弹簧对A的冲量大小；

(2)取一块与A相同的木板C叠放在A的正上方，A、C左右两端对齐，再让A、C起以速度vo向静止的

B运动，以A接触弹簧时开始t-卜时，弹簧的长度X随时间f的变化关系如图乙所示，片力时刻弹簧长度为X2。

(i)求弹簧的劲度系数；

(ii)若在片2fo时刻，C的重心在B的上面，求木板长度的取值范围。

7。

IA|^w|B|

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甲