2021年福建省厦门市高考物理第一次质检物理试卷（一模）

2021年福建省厦门市高考物理第一次质检物理试卷（一

模）

1.新元素的合成是探究微观世界的方式之一。也是材料科学发现的必经之路。某科学

家在研究某两个重核结合成“超重”元素的反应时，发现生成的“超重”元素的核

gX经过8次a衰变、6次0衰变后的产物为冬打。则超重元素的核电荷数和质量数

分别是（）

A.115,305B.190,305C.115,190D.190,115

2.滑雪是人们喜爱的运动之一。某同学在水平雪场上滑雪时的照片如图所示，。时刻

该同学的速度大小为10m/s,此后他不再用滑雪杖撑地，若滑雪板与雪地间的动摩

擦因数为0.1,取重力加速度大小g=10m/s2,则该同学在0〜15s内的位移大小为

()

A.37.5mB.50/nC.75mD.150/M

3.2021年2月240,“天问一号”探测器进入火星停泊轨道，

计划于今年5月开展火星着陆、巡视等任务。如图所示，“天

*•9«

问一号”在着陆火星前将先从高空圆轨道I变轨至低空圆轨；1

道口。已知火星半径为R,火星的质量为轨道I距火星

表面高度为灯，轨道口距火星表面高度为九2,引力常量为G,

下列说法正确的是（）

“天问一号”在轨道的线速度大小为系

A.IJ

B.“天问一号”在轨道n的运动周期为2兀心萨

“天问一号”在轨道I、n的向心加速度大小的比值为（翳y

K十九2

D.“天问一号”在轨道I加速才能变轨至轨道n

4.某简易发电机由一个面积为4x10-2m2、匝数10匝、电阻为2。的线圈和某变化的

磁场组成.线圈固定不动，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间，变化的

规律如图所示（磁场变化的周期T=0.4s）,下列判断正确的是（）

A.该简易发电机产生的电动势为4V

B.该简易发电机的短路电流为0.54

C.t=0.1s时，磁感应强度为零，此时简易发电机的瞬时电压为零

D.将额定功率为0.375W、电阻为6。的灯泡接入该简易发电机，灯泡能正常发光

5.如图所示，木箱A、B的质量分别为20版和60依，它们与水平地面之间的动摩擦

因数均为0.1,为防止木箱A、B之间发生碰撞，在A、B中间安置了一劲度系数为

lOOON/m的轻质弹簧，初始状态时弹簧为原长，两木箱置于水平地面上静止不动。

某搬运工尝试用一个大小为50N的水平力推木箱B,若最大静摩擦力等于滑动摩擦

力，取重力加速度大小g=10m/s2,则下列说法正确的是（）

A.木箱A不受摩擦力作用

B.木箱B受到的摩擦力大小为50N

C.弹簧的压缩量为5cm

D.缓慢增大推力，当推力为10CW时，木箱B对弹簧的弹力大小为40N

6.在如图甲所示的电路中，电阻R的阻值为100,电压表和电流表均为理想电表，变

压器为理想变压器，在变压器原线圈两端输入如图乙所示的电压，电压表的示数为

25V,下列说法正确的是（）

A.该变压器原线圈两端电压的有效值为

B.该变压器原、副线圈的匝数之比为11：5

C.电流表的示数为5.54

D.若增大电阻R的阻值，变压器原线圈的输入功率减小

7.战绳训练是当下一种火热的健身方式，运动员晃动战

绳一端，使战绳上下振动，其运动状态可视为简谐振

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动，如图所示。战绳上有相距L=6m的P、。两质点，一列简谐横波沿PQ方向传

播，当P质点在波峰时，。质点刚好通过平衡位置且向上运动。已知该战绳的振动

周期7=ls,振幅4=0.4m,且该简谐波波长大于3加。下列说法正确的是（）

A.该波的传播速度大小可能为24m/s

B.该波的传播速度大小可能为0.96m/s

C.若从波传到P质点开始计时，0〜2.5s内。质点通过的路程可能为2〃？

D.若从波传到P质点开始计时，0〜2.5s内Q质点通过的路程可能为0.5m

8.如图所示，在光滑绝缘水平面内有一方向与水平面平行的匀强电场，该水平面内的

A、B、C三点恰好位于直角三角形的三个顶点，且乙4=90。，48=30。，AC长为

V3mo已知A点的电势为3匕B点的电势为6匕C点的电势为0。一带电小球从C

点以与AC边成60。角、大小为旧m/s的速度射出，其运动轨迹恰好经过A点。下

列说法正确的是（）

A.匀强电场的电场强度大小为117nl

B.带电小球从C点运动到A点的时间为0.5s

C.带电小球的比荷为6C/kg

D.带电小球在4点时的速度大小为回m/s

9.随着科技的发展，电容器己经广泛应用于各种电器中.有一平行板电容器，它的极

板上带有6X10-4C的电荷量，现只改变电容器所带的电荷量，使其两板间的电压

变为0.5V,此时极板上所带的电荷量比原来减少了4.5X10TC,则此电容器的电容

为电容器原来两板间的电压为Vo

10.一定质量的理想气体由状态。等压膨胀到状态b,再等容增压到状态c,然后膨胀

到状态让其压强p与体积V的关系如图所示，其中曲线cd为双曲线的一支。若气

体在状态〃时的热力学温度为7°,气体由状态«等压膨胀到状态b的过程中内能增

加了△（/,则该过程中气体从外界吸收的热量为,在状态d时的热力学温度

为。

11.在“探究质量一定时，加速度与物体所受合力的关系”的实验中，实验装置如图甲

所示，两滑轮间的轻绳始终与长木板平行，打点计时器所接的交流电的频率为50Hz。

(1)对该实验，下列必要且正确的操作有。

A.取下砂桶，抬起长木板右端，使小车沿长木板做匀速运动

8.测量砂桶和砂的质量

C实验时需要先释放小车，再接通电源

(2)若在实验中得到一条纸带如图乙所示，0、1、2、3、4为五个相邻的计数点，每

相邻的两个计数点之间还有四个计时点未画出。根据纸带数据，可求出小车的加速

度大小a=m/s2(结果保留两位有效数字)。

(3)该实验中，砂和砂桶的总质量相(选填“需要”或“不需要”)远小于小

车的质量

(4)以力传感器的示数F为横坐标，通过纸带计算出的加速度。为纵坐标，画出a-F

图像如图丙所示，则小车的质量M=kg(结果保留两位有效数字)。

12.电话手表越来越受儿童的青睐，某同学要测某品牌电话手表的电池的电动势和内阻,

设计了如图甲所示的电路，电路中&为定值电阻，阻值大小为0.50。

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(1)请按图甲所示的电路图完成图乙中实物图的连接。

(2)闭合开关S前，应先将滑动变阻器的滑片移到(填“左”或“右”)端。

(3)实验过程中，若某次电压表的示数如图丙所示，则该示数为匕

(4)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片，记录多组电压表。和电流表/的示数，作

出U-/图像如图丁所示，则电池的电动势5=V(结果保留三位有效数字),

电池的内阻r=0(结果保留两位有效数字)。

13.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MMPQ所在平面与水平面成0=30。角，

导轨间距1=lm,M,P两端之间接一阻值&=8。的定值电阻，金属棒他与导轨

垂直且接触良好，整个装置处于方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。现在导轨

上某一位置由静止释放金属棒，当其沿导轨向下运动一段距离后以u=5m/s的速

率匀速下滑。己知金属棒的质量m=100g、阻值&=20,下滑过程中金属棒始终

与导轨垂直且接触良好，导轨电阻和空气阻力忽略不计，取重力加速度大小g=

10m/s2o求：

(1)匀强磁场的磁感应强度大小；

(2)在金属棒匀速下滑x=2.5m的过程中，定值电阻产生的热量。

N

ta

\//

R,Q

ti

14.如图所示，在x轴上方有方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为8的匀强磁场，在

x轴下方也有垂直纸面的匀强磁场(图中未画出)。一个质量为电荷量为4的带

负电粒子，在纸面内以大小为v的速度从。点与x轴负方向成60。角射入x轴上方

磁场，粒子第1次经过x轴时的位置为P(图中未画出)，第2次经过x轴时的位置为

Q(图中未画出)，且粒子从。点到P点的运动时间等于粒子从P点到Q点的运动时

间，不计粒子受到的重力。求：

(1)从P点到。点的距离；

(2)x轴下方匀强磁场的磁感应强度大小和方向。

15.如图所示，一质量=0.1kg的物块甲静止在A点，物块甲与墙壁间有一压缩状态

的水平轻弹簧，物块甲从静止状态释放后被弹簧弹出，沿水平面向左运动与另一质

量啊=0.3的的物块乙碰撞(时间极短)后粘在一起滑出B点，滑上半径R=0.5m的

半圆弧轨道(直径CO竖直)，两物块经过半圆弧轨道的最低点。时对。点的压力大

小FN=84N。木板质量M=0.4kg、长度L=6m,上表面与半圆轨道相切于。点，

木板与右侧平台P等高，木板与平台相碰后瞬间静止。已知两物块与木板间的动摩

擦因数〃=0.5,其余摩擦不计，两物块均可视为质点，木板右端与平台P左侧的

距离为s,取重力加速度大小g=10m/s2。求：

(1)两物块经过D点时的速度大小外,；

(2)释放物块前弹簧的弹性势能Ep和碰撞过程中损失的能量£；

(3)物块滑上平台P时的动能a与s的关系。

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答案和解析

1.【答案】A

【解析】解：由题意可知，“超重”元素的原子序数为Z,质量数为A,

设经过8次a衰变和6次衰变后变为界江，

根据质量数和电荷数守恒有：

Z=105+2x8-6,4=273+4x8,

解得：A=305,Z=115,故A正确，8CZ）错误。

故选：Ao

正确利用衰变过程中质量数和电荷数守恒解决有关问题.

本题考查了原子核的组成以及质量数和电荷数守恒在衰变方程中的应用，对于这些基础

知识，注意平时加强理解与练习.

2.【答案】B

【解析】解：根据牛顿第二定律：limg=ma,解得：a=lm/s2,到该同学停下来用

时f,由％=解得：t=10s,所以0〜15s内的位移等与该同学从0时刻到停

2

下来发生的位移，由％=密解得：x=50m,故B正确，AC。错误。

2a

故选：B。

用牛顿第二定律求出加速度，用运动学公式求出从0时刻到停下来用的时间，判断

0〜15s内是否停下来，然后根据实际情况求位移。

本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，此题解题的关键是要判断0〜15s内

该同学是否停下来。

3.【答案】B

【解析】解：根据万有引力提供向心力，=mm=mr箓=man，解得：v=

HTGM

丁=2可获，an=—

4、“天问一号”在轨道I的轨道半径r=R+八「所以其线速度大小为〃=廖，故

7R+h'

A错误；

运动周期T=2兀序,

8、“天问一号”在轨道n的轨道半径r'=R+九2,故8正

确;

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C、“天问一号”在轨道i、n的向心加速度大小分别为的=就七，。2=湍七，故

\K+nl)\K+n2)

合播A，故C错误；

。、天问一号”在轨道I点火向速度方向喷气减速才能变轨至轨道口，故。错误。

故选：B。

根据万有引力提供向心力，列式求解环绕天体的线速度、周期和向心加速度表达式即可

求解；

根据万有引力提供向心力，结合向心力的对应的表达式即可求解相应的物理量。

4.【答案】D

【解析】解：A3、根据法拉第电磁感应定律，0〜2s内，穿过线圈的磁通量减小，产生

的感应电动势大小为

==n—S=10xx4x10-2V=-2V(负号表示方向)

£△tAt0.2

同理0.2s〜0.4s内，穿过线圈的磁通量增加，产生的感应电动势大小为

△0AB0.5-(-0.5),

E=n——=n—S=10x——_-x4x10~2V=2V

△tAt0.2

可知线圈中产生交变电流的有效值为2匕则发电机的短路电流为

E2

-=-A=lA

R2

故AB错误;

C、t=0.1s时，磁感应强度的变化率不变，则此时简易发电机的瞬时电压为2V,故C

错误；

。、接入该简易发电机的灯泡额定电压为

1］额==V0.375x6V=1.5V

接入发电机后，该灯泡的两端电压为

r6

U=-——E=---x2V=1.5V

R+丁2+6

与该灯泡的额定电压相等，则灯泡能正常发光，故。正确。

故选：Do

根据法拉第电磁感应定律计算产生感应电动势的大小，由欧姆定律求解电流。

本题是考查电磁感应与电路相结合的综合问题，需注意产生感应电动势的大小取决于磁

通量的变化率，再结合电路的有关知识分析求解。

5.【答案】AB

【解析】解：ABC,木箱3受到的最大静摩擦力源,=umbg=0.1x60xION=60N,

推力F=50N时，推力小于木箱B受到的最大静摩擦力，所以推不动木箱8,弹簧不被

压缩，弹力等于零，木箱A不受摩擦力作用，由平衡条件知，木箱8受到的静摩擦力大

小等于推力，为50N,故AB正确，C错误；

D、此时推力F'=100N大于AB滑动摩擦力之和以啊+mB)g=0.1x(20+60)x

10N=80N,当系统加速稳定时•，以整体为研究对象，由牛顿第二定律：F-+

2

m^g=(ma4-mb)a,解得：a=0.25m/s,对A用牛顿第二定律：T-nmag=maa,

解得：T=25N,此时弹簧压缩到最短，弹力最大，所以弹簧弹力一直小于40N,故。

错误。

故选:AB.

先比较推力与最大静摩擦力的大小关系，判断物体的运动情况，然后用平衡条件或牛顿

第二定律求解。

本题考查受力分析，目的是考查学生的推理能力。注意：物体相对地面发生相对滑动的

临界是静摩擦力达到最大静摩擦力。

6.【答案】BD

【解析】解：4根据电流的热效应：£=里",即"、002=暨*竺^，解得：

RR2R'R2

该变压器原线圈两端电压的有效值为〃方=55匕故A错误：

B、由以上分析可知原线圈的输入电压有效值为:%=%=55V,则乎=学=卷=3

故B正确；

C、流过副线圈电阻的电流为：，2=3=黑=2.54则原线圈的输入电流A=乎2=

Kx\JS2"1

^X2.5A=^A,故C错误；

D、若增大电阻R的阻值，则变压器副线圈的输出功率「2=半减小，变压器原线圈的输

入功率等于变压器副线圈的输出功率，也是减小，故。正确；

故选:BD。

求有效值方法是将交流电在一个周期内产生热量与将恒定电流在相同时间内产生的热

量相等，则恒定电流的值就是交流电的有效值;再根据理想变压器的变压比，与变流比，

并由功率不变，即可求解.

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本题考查理想变压器的电压与匝数的关系，电流与匝数的关系，理解理想变压器的功率

不变，本题还可总结一个小技巧：正弦交流电通过二极管之后，电流或者电压的有效值

变为最大值的一半。做选择题时，利用该结论，可节省解题时间。

7.【答案】AC

【解析】解：48、根据机械波的传播特点可知乙=#1+；/15=0、1、2......),故有□=

诟%:=悬7n/sS=°、I、2……)，t=°时，该波的传播速度大小为24m/s,

当ri=6时，v=0.96m/s；但此时波长为0.96m,小于3加，故该波的传播速度大小不

可能为0.96ms,故A正确，B错误；

CD、若九=0时，波的传播速度为%=24m/s,此时波从P点到Q点所用的时间为“=

5=真根/S=0.25s,质点Q运动的时间为t=2.5s-0.25s=/则。质点通过的路

程为Si=：x44=3.6m,当n=1时，波的传播速度为艺=此时波从P点到Q

点所用的时间为12=2=冬=1.25s,质点。运动的时间为t=2.5s-1.25s=",Q

质点通过的路程为Si=：x44=2.0m,当nN2时，波长小于3,不符合，故C正确，

。错误。

故选：AC。

根据P质点、Q质点的振动情况求出波长的表达式，再根据波速计算公式求解波速；以

最小的波速计算，求出波从P点传到。点的时间和经过2.5s时间内。质点运动的时间，

根据一个周期内质点通过的路程为44求解。点通过的路程。

本题主要是考查了波形图象；解答本题关键是要能够根据图象直接读出振幅、波长和各

个位置处的质点振动方向，知道波速、波长和频率之间的关系〃=/九

8.【答案】BCD

【解析】解：A、由题意可知BC边的中点。的电势

为3匕A。连线为等势线所以电场线方向如图所示,

电场强度大小E=5=就端，解得E=2V/m，

故选项A错误；

8、带电小球做类平抛运动，沿初速度方向做匀速直线运动，则

4Csin300即,日

t=------，解得t0.5s,故选项B正确;

%

C、沿电场力方向做匀变速运动，由4Ccos30°=：at2,。=殁，解得g=6。/如，故选

2771TH

项C正确；

D、合速度u=J诏+(砒¥，解得V=V5百n/s，故选项。正确；

故选：BCD。

根据题目己知条件找到等势线，再根据电场线和等势线垂直找到电场方向，小球初速度

方向和合力方向垂直判断小球做类平抛运动，根据类平抛知识列式求解。

本题考查带电粒子在匀强电场中运动，目的是考查学生的分析综合能力，找出等势线利

用电场线和等势线垂直找到电场方向时解题关键。

9.【答案】3002

【解析】解：电容器极板上的电荷量减少后，剩余的电荷量：Q=Qi-△Q=6x10-4。_

4.5x10-4C=1.5x10-4C

1504

电容器的电容：C=-=XL~F=3xKT"=300M/7

U0.5L

电容器原来两板间的电压：U1=包=处与l/=2IZ

1C3x10-4

故答案为：300,2

先求出电容器极板上的带电量，然后由电容的定义式即可求出电容；由电容的公式即可

求出开始时两板间的电压。

对于电容器的电容，表征电容器容纳电荷的本领大小，与其电量、电压无关。求电容也

可用C=*计算。

10.【答案】△〃+「()%4To

【解析】解：气体膨胀过程中对外做的功：W=Fs=p-^V,可知气体由状态。等压

膨胀到状态b的过程中对外做的功：W=p0-(2K0-%)=p0V0

气体由状态。等压膨胀到状态匕的过程中内能增加了应用热力学第一定律△〃=

W+Q得：△〃=—W+Q

所以Q=AU+W,即此过程气体吸收的热量为：Q=△〃+〃=△U+poX

“状态时理想气体得压强：Pa=P0'体积：匕=%，温度：Ta=T。

c状态时理想气体得压强：pc=2p0,体积：Vc=2l/0,温度：Tc=??

根据理想气体的状态方程：华=攀

lalc

可得：Tc=4T0

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曲线cd为双曲线的一支，则气体从状态c到d时是等温变化，所以兀=兀=47。

故答案为：△U+po%,4To

气体在状态“到时是等压变化，根据功的公式求出气体对外做的功，然后应用热力学

第一定律△〃=W+Q求解外界吸收的热量；“到d的过程气体的温度、压强与体积都

发生了变化，由理想气体的状态方程即可求出。

本题考查了理想气体状态方程的应用和热力学第一定律的应用，能通过图像得出有关的

状态参量是关键，难度中等.

11.【答案】A0.80不需要0.33

【解析】解：(1)4本实验认为绳子的拉力对物体提供合外力，故需要满足小车及车上

物体的总重力的沿斜面向下的分力等于沿斜面向上的摩擦力，即取下砂桶，抬起长木板

右端，使小车沿长木板做匀速运动，故A正确。

8、因为传感器能测出小车的拉力，而拉力对物体提供合外力，故不需要测量砂桶和砂

的质量，故B错误。

C、实验时，为了能打出更多的点小车应靠近打点计时器，先通电源，再放小车，故C

错误。

故答案为：4。

(2)由题意f=50Hz,则T=0.02s,由于相邻两计数点间还有4个点未画出，故相邻两

计数点间的时间间隔为7=5x0.02s=0.1s,根据匀变速直线运动的推论△x=aT2得:

2

a=!您】上我。)喘。沪处立m/s2=0.80m/so

(3)因为传感器能测出小车的拉力，而拉力对物体提供合外力，故不需要满足砂和砂桶

的总质量远小于小车的质量。

(4)弹簧测力计的示数为F,根据牛顿第二定律F=Ma得:2F=Ma,则a=2/=Ma,

则a=5F,斜率K=g故由丙图可知K=^/cgT=6kgT,故M=0.33kg

MK1).75

故答案为：(1)/1(2)0.80(3)不需要(4)0.33

本实验认为绳子的拉力对物体提供合外力，故需要满足小车及车上物体的总重力的沿斜

面向下的分力等于沿斜面向上的摩擦力，即取下砂桶，抬起长木板右端，使小车沿长木

板做匀速运动；因为传感器能测出小车的拉力，而拉力对物体提供合外力，故不需要测

量砂桶和砂的质量，也不需要满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量：由图像斜率求

质量。

正确解答实验问题的前提是明确实验原理，尤其是平衡摩擦力时需要怎么操作，以及什

么情况下不需要满足钩码的质量远小于小车的质量等，要从实验原理出发进行分析，不

能死记硬背。

12.【答案】左2.402.940.97

【解析1解：(1)顺着电流方向或逆着电流方向连线，注意

电表的接线规则，根据电路图连接实物图如图所示；

(2)为了让电流由最小值开始调节，滑动变阻器的滑片开始

时应滑到最左端；

电路中定值电阻的作用是保护电路，防止电源发生短路；

(3)电压表量程是3.0V,最小分度是0.1V,由图示可读出电压示数为2.40V；

(4)根据闭合电路欧姆定律可知，U=E-/(/?0+r),由图可知，电源的电动势E=2.94V,

图象的斜率的绝对值表示内电阻与定值电阻之和，故r+&=端=1.47/2,所以:

r—0.970。

故答案为：(1)如图所示;(2)左；(3)2.40；(4)2.94、0.97。

(1)根据电路图连接实物图；

(2)明确电路结构，根据安全要求进行分析，明确电阻的作用以及滑片开始时的位置；

(3)根据电压表的量程及最小分度进行读数；

(4)U-/图线的纵轴截距表示电源的电动势，图线斜率的绝对值表示等效内阻，将保护

电阻等效到电源的内部；

解决本题的关键会从U-/图线获取电源的电动势和内阻，注意将保护电阻等效到电源

的内部，最终电源的内阻等于图线的斜率绝对值减去保护电阻的阻值。还要注意实物连

接顺着或逆着电流方向进行，不能交叉，最后接电压表，接线之前应使开关断开。

13.【答案】解：已知金属棒的质量m=100g=0.1kg。

(1)金属棒切割磁感线产生的感应电动势E=Blv

感应电流/=7^7-

金属棒受到的安培力F==华

金属棒做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：mgsind=

Kl+K2

联立解得：B=1T；

(2)金属棒匀速下滑x=2.5爪的过程中，由能量守恒定律得：mgxsind=

定值电阻产生的热量Q=占Q&

KjTK2

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代入数据解得：Q=U。

答：（1）匀强磁场的磁感应强度大小为17；

（2）在金属棒匀速下滑x=2.5m的过程中，定值电阻产生的热量为1人

【解析】（1）根据平衡条件结合安培力的计算公式求解磁感应强度大小；

（2）由能量守恒定律结合焦耳定律求解定值电阻产生的热量。

对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，根据牛顿第二定律或平衡条

件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、

功能关系等列方程求解。

14.【答案】解：（1）设粒子在x轴上面运动过程中轨迹半径为R,根据几何关系可得:

P0=2Rcos30°

根据洛伦兹力提供向心力可得：R嘴

联立解得：p0=誓

（2）粒子从。到P运动过程中，粒子轨迹对应的圆心角为0=360°-120°=240°,

粒子在磁场中运动周期为7=警

则粒子在x轴上面磁场中运动的时间为：t=翳7=嘿

OOUCfD

x轴下方的磁场有两种情况:

①磁场方向垂直纸面向里，如图1所示;

此时粒子从P到。运动的时间为：口=黑>黑=鬻

由于ti=t,贝ij：Bi=

②磁场方向垂直纸面向外，如图2所示;

此时粒子从P到。运动的时间为：t2=翳、黑=鬻