2022~2023学年湖南省永州市高三第三次模拟考试物理试卷及答案

2022~2023学年湖南省永州市高三（第三次）模拟考试物理

试卷

1.人类在研究光、原子结构及核能利用等方面经历了漫长的过程，我国在相关研究领域虽

然起步较晚，但是近年对核能的开发与利用却走在了世界的前列，有关原子的相关知识，下

列正确的是（）

A.卢瑟福最先发现电子，并提出了原子的核式结构学说

B.光电效应和康普顿效应都能说明光子具有粒子性，且前者可说明光子具有能量，后者除证

明光子具有能量，还可证明光子具有动量

C.原子核发生衰变时，产生的射线本质是高速电子流，因核内没有电子，所以射线是

核外电子逸出原子形成的

D.贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的

2.如图甲所示，为特高压输电线路上使用六分裂阻尼间隔棒的情景。其简化如图乙，间隔

棒将6条输电导线分别固定在一个正六边形的顶点a、b、c、d、e、f上，O为正六边形的

中心，A点、B点分别为Oa、Od的中点。已知通电导线在周围形成磁场的磁感应强度与电

流大小成正比，与到导线的距离成反比。6条输电导线中通有垂直纸面向外，大小相等的电

流，其中a导线中的电流对b导线中电流的安培力大小为F,则（）

图甲图乙

A.A点和8点的磁感应强度相同

B.其中b导线所受安培力大小为F

C.a、b、c、d、e五根导线在。点的磁感应强度方向垂直于ed向下

D.a、b、c、d、e五根导线在。点的磁感应强度方向垂直于ed向上

3,微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。如图，M极板固定，当

手机的加速度变化时，N极板只能按图中标识的“前后”方向运动。图中R为定值电阻。下

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列对传感器描述正确的是（）

R

M

ɪ

前

左一∙∣→右

后

A.静止时，电流表示数为零，电容器两极板不带电

B.由静止突然向前加速时，电容器的电容增大

C.由静止突然向前加速时，电流由b向a流过电流表

D,保持向前匀减速运动时，电阻R以恒定功率发热

4.如图所示，在倾角为,•的光滑固定斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和氏它们的质

量分别为m和2m,弹簧的劲度系数为k,在外力F的作用下系统处于静止状态。已知弹簧

始终处于弹性限度内，重力加速度为g,则（）

A.外力F的大小为-

B.弹簧的形变量为

C.若外力F的大小变为，I",当A、B相对静止时，弹簧弹力的大小为

D.若外力F的大小变为，当A、8相对静止时，突然撤去外力F的瞬间，物块B

的加速度大小为L-

■

5.如图所示，在竖直平面XOV内存在大小、方向未知的匀强电场。一质量为m的小球从

y轴上P点以水平速度V进入第一象限，速度方向沿X轴正方向，经过X轴上Q点时的速度

大小也为V,方向与X轴夹角为「。已知TiJ；I`,..Γ，、，重力加速度大小为

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go不计空气阻力，小球从P点运动到Q点的过程中（）

A,速度的最小值为'-B.所受电场力的最小值为'，

1（）10

C.动能与电势能之和一直减小D.水平位移与竖直位移的大小之比为一

6.如图甲所示，ab两点间接入电压如图乙变化的交流电源，电阻；滑动变阻器

心初始状态电阻为II，理想变压器原、副线圈匝数比为，则（）

A.若滑动变阻器：I”时，电流表示数为L；!

B.若滑动变阻器滑片向右移动时，•的功率逐渐增大

C.若改变滑动变阻器，,阻值，使；的功率最大时.，此时；1

D.若保持滑动变阻器，1不变，只改变原副线圈匝数比，使；功率最大时，原副线

圈匝数比为：

7.如图甲所示，三个物体A、8和C放在水平圆盘上，用两根不可伸长的轻绳分别连接

A、8和8、Co物块八、B、C与圆心距离分别为以、Q和h，己知，'..

,物块A、8、C与圆盘间的动摩擦因数均为，「，最大静摩擦力等于滑动摩

擦力。当圆盘以不同角速度.绕轴00'匀速转动时，A、8之间绳中弹力和B、C之间绳

中弹力/随的变化关系如图乙所示，取，,下列说法正确的是（）

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A.

物体A的质量，

B.

物体C与圆心距离,

C.当角速度为I-时，圆盘对B的静摩擦力大小为一∖

D.

当角速度为'.H't,A、8即将与圆盘发生滑动

2

8.如图所示，半径为R的半圆形玻璃砖AB面水平，O为圆心。一束单色光与水平面成,

角照射到AB面上的D点,。为OA中点，折射光线刚好照射到圆弧最低点C,光线在C点

折射后照射到地面上的M点图中未画出，将入射点从。点移到。点，保持入射方向不变,

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最终光线也照射到地面上的M点，己知光在真空中的传播速度为c,不考虑光在圆弧面上的

A.玻璃砖对光的折射率为.

B.C点离地面的高度为

C.C点离地面的高度为，

D,光从。点入射时，光在玻璃砖中传播的时间为

9.两颗相距较远的行星A、B的半径分别为RA、RB,距八、8行星中心r处，各有一卫星

分别围绕行星做匀速圆周运动，线速度的平方d随半径「变化的关系如图甲所示，两图线左

端的纵坐标相同；卫星做匀速圆周运动的周期为丁，的图像如图乙所示的两平行直

线，它们的截距分别为bA.b已知两图像数据均采用国际单位，八，L,行星可

看作质量分布均匀的球体，忽略行星的自转和其他星球的影响，下列说法正确的是（）

A.图乙中两条直线的斜率均为：

B.行星A、8的质量之比为1;

C.行星A、8的密度之比为II

D.行星A、8表面的重力加速度大小之比为：

10.如图甲所示，物体以一定初速度从倾角•，的斜面底端沿斜面向上运动，上升的

最大高度为I，。选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能E随高度h的变化如

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图乙所示。>:L,ɪI1»',I、，则（

O1234A/m

乙

A.物体的质量"I.,"∣∙-

B.物体与斜面间的动摩擦因数

C.物体上升过程的加速度大小，

D.物体回到斜面底端时的动能；；•

11.如图所示，相距为L的两条足够长的平行金属导轨右端连接有一定值电阻R

整个装置被固定在水平地面上，整个空间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感

应强度大小为B：,两根质量均为m，，且接在导轨间的电阻都为r一，与导轨

间的动摩擦因数都为，的相同金属棒MN、CO垂直放在导轨上。现在给金属棒MΛ∕施

加一水平向左的恒力F；A,使金属棒MN从静止开始向左做加速直线运动，经过时间t

,金属棒C。刚好开始运动，若重力加速度为1•，导轨电阻不计，最大静摩擦

力与滑动摩擦力相等。则下列说法正确的是（）

XXXyXqXXX

X×XXlIX×rt×

×××XlXXl^^t×

XF^^×N×D×^^×X

A.金属棒CD刚开始运动时受到的摩擦力大小为，V,方向水平向左

B.金属棒CD刚开始运动时，水平拉力F的瞬时功率为

C.从金属棒MN开始运动到金属棒CD开始运动的过程中流过电阻R的电荷量为11J1.

D,从金属棒MN开始运动到金属棒CD开始运动的过程中，电路中电阻R产生的焦耳热为

9.6IU

12.某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测量5种不同摆长情况下单摆的振动

周期，记录数据如下：

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∣Γ2∕s2

试以/为横坐标，，为纵坐标，在坐标纸中作出,，，图线,并利用此图线求出

重力加速度2结果保留三位有效数字。

.■某同学在某次实验中，将每次测得的周期了及测得的摆长L代入公式计算重力加速度的

值，但每次的测定值总是偏大，其原因可能是o

A计算摆长时，只考虑了摆线的长度，没有加上摆球的半径

8.数摆动次数时，在记时的同时，就开始数L误将29次全振动记成了30次

C,摆线上端未牢固地固定，振动中出现了松动导致摆线长度变长了

13.某物理实验小组看到一则消息：锂硫电池的能量密度高，可使电动汽车的续航从

50Okm提升至1500km,手机一个星期都不需充电。这激起了同学们对电池的研究热情，

他们从市场上买来一新款电池，要测量这款电池的电动势E和内阻r,并利用这个电池提供

电能测量一未知电阻的阻值，设计了如图甲所示的实验电路。器材如下：

A待测电池电动势E、内阻r

B.待测电阻RX约「

C.电流表AI量程14、内阻很小

D.电流表A2，量程34内阻很小I

E.电阻箱最大阻值，「r

门.开关一只，导线若干

实验步骤如下：

根据电路图，请在图乙的实物图中画出连线；

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-■根据记录的电流表Al的读数/1和电流表八2的读数/2，以f为纵坐标，以对应的电阻箱

(I

的阻值:为横坐标，得到的图像如图丙所示。则由图丙可得待测电阻RX=结果保

Il

.图丁是以电流表Al的读数为横坐标，以电流表42的读数为纵坐标得到的图像。利用第.

的结果，由图可求得E=Hr='结果均保留1位小数。

14.如图所示，足够长的A、B两薄壁气缸的质量分别为mi.m2,分别用

质量与厚度均不计的活塞C、。将理想气体M、N封闭在气缸内，C、。两薄活塞用一跨过

两定滑轮且不可伸长的柔软轻绳连接，气缸B放置在水平地面上，系统在图示位置静止时,

气缸A的底部距离地面的高度，C、D两活塞距离气缸底部分别为h与36,h。

外界大气压恒为Po'5pa,气体M的热力学温度丁1>M,C、。两活塞的横截

面积均为S'2,取重力加速度大小g2,不计一切摩擦。对气体M缓慢加热，

气体N的热力学温度始终保持在280K,求：

气缸A的底部刚接触地面时气体M的热力学温度T2;

：气体M的温度升到T3i.-,∙∣Λ时活塞D距离地面高度/?,,

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15.如图甲所示，在Xoy平面的第I象限内有沿X轴正方向的匀强电场：，在,I区域

内同时存在着竖直向上的匀强电场巳和垂直纸面的磁场81，∙•IIA

.嘲定牌琳鬻，磁场81随时间t变化的规律如图乙所示，，「、，设垂直纸面向外为磁

ɪ*JiI

场正方向。一个质量为m、电荷量为q的带正电液滴从P点以速度2，`沿X轴负方向

入射，恰好沿y轴负方向的速度,经过原点0后进入「的区域。已知，∙，

:1，，，，时液滴恰好通过。点，重力加速度g取一2O

求液滴第一次到达。点时速度V的大小；

求液滴在，'时间内的路程；

,若在，•时撤去电场E1、E2和磁场81，同时在整个空间区域加竖直向上的匀强磁场82

未画出，，'.,求从此时刻起，再经过J,液滴距。点的距离。本小题中取

_2-；

"X

00-⅛2t03t04∕0

甲乙

16.如图所示，将滑块A无初速地轻放在长S、I,沿顺时针以。，,转动的水

平传送带左端，一段时间后A从传送带右端水平飞出，下落高度HI、后，恰能从P点

沿切线方向进入半径R!的光滑圆弧轨道，并沿圆弧轨道滑至最低点Q,滑块A经Q

点后滑上静置于粗糙水平面上长为L'lV的木板8,A与8间动摩擦因数为1.,B

与地面的动摩擦因数为,2I,A带动8向右运动，距离8右端d7处有一与木板

等高且足够长的固定光滑平台，B与平台碰撞后即粘在一起不再运动，滑块A滑上平台运动

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足够长时间后与左端带有轻弹簧的滑块C作用，己知A、8质量均为m,C的质量M

-■"'O忽略所有滑块大小及空气阻力对问题的影响。-巾.二I',.，、，重力

加速度g2。

求滑块A与传送带间的动摩擦因数大小需满足的条件；

一‘求滑块人滑上平台时的速度大小；

,滑块A与弹簧接触但不粘连，若在滑块C的右侧某处固定一弹性挡板，未画出，挡板

的位置不同，C与。相碰时的速度不同。已知C与D碰撞时间极短，C与。碰后C的速度

等大反向，且立即撤去挡板D,A与C相互作用过程一直没有离开水平面，求此后运动过程

中A与C组成的系统弹性势能最大值Ep的范围。

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答案和解析

L【答案】B

【解析】A汤姆生发现电子，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，故A错误；

B.光电效应和康普顿效应都能说明光子具有粒子性，光电效应说明光子具有能量，康普顿效应可

以说明光子具有动量，故B正确：

射线是高速电子流，来自原子核内部中子的转变为质子和中子，故C错误；

。.贝克勒尔通过对天然放射性的研究，揭示了原子核有复杂的结构，但并没有发现质子和中子，

故D错误。

故选8。

2.【答案】C

【解析】A根据对称性可知A点和B点的磁感应强度大小相等，方向不同，关于。点对称，故A

错误；

8,根据题意可知a、C对导线b的安培力大小F,

f、"对导线°的安培力大小为壁・事■物‘

e对导线b的安培力大小为；,

根据矢量的合成可得导线所受安培力,'/

b,ll,j1’

322

故8错误；

•i根据安培定则，a、d两条导线在O点的磁感应强度等大反向，b、e两条导线在O点的磁

感应强度等大反向，a、b、c,d、e五根导线在。点的磁感应强度方向与C导线在O点的磁感

应强度方向相同，垂直于ed向下，故C正确，D错误。

故选Co

3.【答案】C

【解析】解：A、静止时，电容器的电容不变，则电容器电量不变，电流表示数为零，电容器两

极板带电，选项A错误；

BC,由静止突然向前加速时，/V板向后运动，则电容器两极板间距变大，根据

∖(C=∖d汗ac{^S}{4nkd}∖)可知，电容器的电容减小，根据C,知，电容器带电量减小，则电

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容器放电，电流由b向a流过电流表，故8错误，C正确；

。、保持向前匀减速运动时，加速度不变，则N板在某位置静止不动，电容器电量不变，电路中

无电流，所以电阻R的功率为零，故。错误。

故选：C,

静止时，电容器连在电源两端，电容器带电，但电路中无电流；由静止突然向前加速时，用决定

式C∖(=∖dfrac{ES}{4nkd}∖)分析平行板电容器电容的变化，用定义式C1分析电容器所带电

荷量的变化：保持向前匀减速运动时，N板静止不动，电容器电量不变，无电流通过电阻

本题主要考查电容器的动态分析问题，关键是可以根据题设条件结合决定式C''分析出平行

板电容器电容的变化情况。

4.【答案】D

【解析】A对物块A和B整体受力分析，由平衡条件可得，外力F的大小为

翳口艇第⅛⅜⅛⅞⅛i⅜¾⅛⅞

故A错误；

8.对物块8受力分析，由平衡条件可得，弹簧的弹力为蜃身龊谑碘后健EB

则弹簧的形变量为您解

故B错误：

,J对物块入和B整体受力分析，由牛顿第二定律，得解-软篇瞰破sa⅜⅛

解得-J-Ilh

物块A和B的加速度大小为⅛⅛ξ≡婚凶篦就谈

对物块B受力分析，由牛顿第二定律睡?白酶调碱日窗耍

可得，弹簧弹力的大小为股目题撷®

突然撤去外力F的瞬间，弹簧不突变，所以物块8的加速度大小不变，故C错误，。正确。

故选。。

5.【答案】B

【解析】。.小球水平分位移为SJ电

Ibin37

小球竖直分位移为，；

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解得∙

Uɪ

。错误；

A根据题中所述，可知小球水平方向向右做匀减速直线运动，小球水平方向的分加速度大小为

小球竖直方向的分加速度大小为“

令小球合加速度方向与竖直方向夹角为，则有L'

y

解得1ill<,f

l

可知，小球在空中做类斜抛运动，可以将该运动分解为垂直于合加速度方向的匀速直线运动与沿

合加速度方向的匀加速直线运动，可知匀速直线运动的分速度即为速度的最小值，则有

”皿《-

结合上述解得—日

A错误；

C.根据上述可知，小球从P点运动到Q点的过程中重力一直做正功，重力势能一直减小，小球运

动过程中只有重力势能、动能与电势能的转化，可知动能与电势能之和一直增大，C错误；

B.根据上述小球所受电场力与重力的合力大小为

F—HHJ

该合力方向与竖直方向夹角亦为，一可知，当电场力方向与合力方向垂直时，电场力达到最小值,

则有∙⅛喳口嬲翱0

8正确。

故选8。

6.【答案】D

【解析】1.：输入的交流电源的有效值为蜡ɪ■修

设电流表的示数为/,根据电流与匝数比的关系可知原线圈的电流为，

副线圈的电压为，，"：

则原线圈的电压为瞰骨髓!^髻情融

则般

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联立可得。.I

则人`、1

根据犀鼻㈱柳硒修序姆］＜H嬲

可知若滑动变阻器滑片向右移动时，/变小，根据：，；，可知∙,的功率逐渐减小，A8错

误；

C.将原线圈等效为电阻阻值为"，根据电路结构可知，；消耗功率

.国“品城®.

04-他U?

化简得一-16"J-8〃也-R"1.I"，..

1

Irt2*R1,

可知根据数学知识可知，当"；"时，K的功率最大，此时；一

C错误；

。.设原副线圈的匝数比为n,根据A8选项分析可知，可以将原线圈电阻等效为；,结合C

选项分析，当l.-∕l∙H时，：功率最大，即，，•」R

9

解得I

可知若保持滑动变阻器，‘；'l'"不变，只改变原副线圈匝数比，使，.功率最大时，原副线圈

匝数比为，D正确。

故选Do

7.【答案】D

2

【解析】AA所受合力提供向心力，则有7\+Ag=mAΓA

2

即Tl=PIAΓA-Ag

根据题图可得叫日醉日翻

带入数据解得：mA.,A错误；

8.由图乙可知，8、C绳中先出现弹力，根据酶球CH翱■!叱s‰

当!'时曲1百弧龌褪^^

当!时靖信原

代入数据解得，，mc

B错误；

C.当角速度为I时

由图可知//.I\

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8、C间绳的拉力均为1Λ∕,对B只有摩擦力提供向心力，有

l

If基蝴雄承叙国岫峭

选项C错误；

。.根据题图可得

瀛

Γl=(20,'∙1)Λ'

A、B即将与圆盘发生滑动时，满足

e

羯I=圈=辍∣≡礴忐⅛

代入八、/可得

用则口萩

解得匐口

D正确。

故选。。

8.【答案】BD

【解析】A画出光路如下图

光线在A8面上的入射角为.....

折射角t∙∣∣)

则7”；

V5

折射率为部■舞,警

故A错误；

Z因。C平行于OM,则&≡f0[3ax螂

WJ≡^-≡

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故B正确，C错误。

。.由几何关系可得，/，''''

2

光在玻璃砖中传播的速度为，

光从D点入射时，光在玻璃相中传播的时间为普=1驾工；

故D正确。

故选BD.

9.【答案】AC

【解析】根据万有引力提供向心力有‘4-

Arrιr、

；

整理得聚.

两边取对数得酶时■瞬曾枷隰蠹

整理可得鲍.轴

题图乙中两条直线的斜率均为:，选项A正确;

B.根据已知条件有I1k∖I

2(rΛl∕/2(rΛ∕,∣

解彳褊后f⅛%

选项B错误:

C.由题图甲可知，两行星的第一宇宙速度相等，有物

解得：；'

两行星的密度满足翻

解得八一，，，1'•

选项C正确：

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。.在星球表面邈B

解得.」—，，

选项。错误。

故选AC.

10.【答案】AC

【解析】A根据题意可知，运动到最高点时，物体的速度为0,结合图乙可知，此时的重力势能

为5Q/,又有

Ei.—rrπ∕∕ι

解得…I.,>>■:

故A正确;

8.根据题意可知，物块上滑过程中，除重力以外只有摩擦力做功，由功能关系可知

解得,HJ

故8错误：

U根据题意，由牛顿第二定律有

故C正确；

。.根据题意可知，物块下滑过程中摩擦力做功与上滑过程中摩擦力做功相等均为

整个过程由动能定理有.X>.I

其中/7/

解得/

故。错误。

故选AC。

IL【答案】BC

【解析】A金属棒C。刚开始运动时受到的摩擦力大小为僻≡≡g^r≡明料豳鹘醵'=<⅛霸

方向水平向右，故A错误；

8.金属棒CD刚开始运动时，此时金属棒C。受力平衡，满足

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■)

又

E-BLr

7=⅛

“c-1.50

联立解得，1",、

所以水平拉力F的瞬时功率为摩∙MI∙MH岫酹官篇卿

故B正确；

C.从金属棒MN开始运动到金属棒CO开始运动的过程中，对金属棒MA/运用动量定理，得

孵戚总噌■BT

qIt

联立解得“'，，

所以流过电阻R的电荷量为软自能目

故C正确；

。.从金属棒MN开始运动到金属棒CD开始运动的过程中，由公式

「

R.

解得

对金属棒MN运用动能定理，得解=陋蒯=尊⅛瓣薮＜=妹

解得

所以电路中电阻R产生的焦耳热为厚目

故D错误。

故选BCo

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4Γ7s2

12.【答案】1均可

图线如下图所示

霞

可得/

所以斜率是，L,即］、

代入图线中数据可知

g=9.50m∕Λ2

「I计算摆长时，只考虑了摆线的长度，没有加上摆球的半径会导致摆长偏小则重力加速度测

量值偏小，故A错误；

B.数摆动次数时，在记时的同时，就开始数L误将29次全振动记成了30次，会导致周期测量

值偏小，则重力加速度测量值偏大，故B正确；

C.摆线上端未牢固地固定，振动中出现了松动导致摆线长度变长了，则记录值比实际偏小使重力

加速度测量值偏小，故C错误。

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故选B。

13.【答案】

【解析】根据电路图连接实物图，如图所示:

电流表AI测通过RX的电流，电流表八2测干路电流，同时R与RX并联，则由欧姆定律可得

整理得1；I

∏H

结合丙图可知，纵轴的截距为i，；根据图中数据可知，图线的斜率为

根据公式可知，此时的斜率即为RX的阻值，即RX的值为I，一。

，由题意及全电路欧姆定律可得

E=l1r-IxKs

变形可得

EHt.

即

解得

rJl

Ell：；!

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14.【答案】气体M等压变化酶

W

解得了2

由知，T3>T2,气缸A已经落地，假设绳子仍绷紧，对气体M

谶题!国唠睡第

对气体N

酶"1微

又

解得`，

因为ι^⅛,理蟹龌

假设成立，故，

【解析】本题考查理想气体状态方程及压强的求法，要注意分析活塞的运动导致气体体积的变化,

找出初末状态，明确状态方程的应用。

15.【答案】对带电液滴在水平方向和竖直方向的运动喧浦口唧=逊

∏jlj∕—”∙

解得^1

.1带电液滴在第II、Ill象限有j，,

则带电液滴在第II、Ill象限中在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.，，，-，

1-Ir

当∕∙时t…~

HiH1

当〃If时，一•1；,/