浙江省名校协作体2018届高三上学期考试物理试题

浙江省名校协作体2018届高三上学期考试物理试题一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39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，选对的得3分，选错的得0分）

1. 下列物理量中属于矢量，而且采用比值法定义表达正确的是（）

A. 加速度，

B. 电流强度,

C. 电容,

D. 电场强度，

【答案】D

..................

点睛：在定义一个物理量的时候采取比值法定义．用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，解决本题的关键理解比值定义法的特点：被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变.

2. 智能手机上装载的众多app软件改变着我们的生活。如图所示为百度地图app软件的一张截图，表示了某次导航的具体路径，其推荐路线中有两个数据，10分钟，公里，关于这两个数据，下列说法正确的是（）

A. 研究汽车在导航图中的位置时，可以把汽车看作质点

B. 10分钟表示的是某个时刻

C. 公里表示了此次行程的位移的大小

D. 根据这两个数据，我们可以算出此次行程的平均速度的大小

【答案】A

【解析】研究汽车在导航图中的位置时，汽车的大小和形状可忽略不计，则可以把汽车看作

质点，选项A正确；10分钟表示的是时间，选项B错误；公里表示了此次行程的路程的大小，选项C错误；平均速率等于路程和时间的比值，则根据这两个数据，我们可以算出此次行程的平均速率的大小，选项D错误；故选A.

3. 现在有一种观点，认为物理学是一门测量的科学。那么在高中物理中的自由落体运动规律、万有引力常量、电流的热效应、元电荷的数值分别是由不同的科学家测量或发现的，他们依次是（）

A. 伽利略、牛顿、安培、密立根

B. 牛顿、卡文迪许、奥斯特、库仑

C. 伽利略、卡文迪许、焦耳、密立根

D. 牛顿、开普勒、奥斯特、密立根

【答案】C

【解析】自由落体运动规律是伽利略测出的；万有引力常量是卡文迪许测出的；电流的热效应是焦耳发现的；元电荷的数值是密立根测出的，选项C正确.

4. 鱼在水中沿直线水平向左减速游动过程中，水对鱼的作用力方向合理的是（）

A. B.

C. D.

【答案】C

【解析】鱼在水中受水的浮力保持鱼在竖直方向的平衡，由于水平方向向左减速，故鱼受水平方向向右的外力；故水对鱼的作用力应是浮力与向右推动力的合力；故应斜向右上方；故选C.

5. 近年来高楼坠物事故频发，若将高楼坠物视为自由落体运动，下列图像能基本反映高楼坠物下落时各物理量变化规律的是 ( )

A. B.

C. D.

【答案】C

【解析】根据自由落体运动的规律可知，则x-t关系应为曲线，选项AD错误；因a=g，则选项B错误；因v=gt，则选项C正确；故选C.

6. 网球是一项最近比较流行的体育运动。两位运动员分别从同一高度同一方向水平发出甲乙两只网球，甲球出界了，乙球恰好越过球网落在界内，不计空气阻力，对于两球的初速度v甲和v乙，飞行时间t甲和t乙，下落过程中的加速度a甲和a乙比较正确的是 ( )

A. v甲

B. t甲=t乙，a甲>a乙

C. v甲>v乙, t甲

D. v甲>v乙, t甲=t乙

【答案】D

【解析】两球均做平抛运动，则加速度均为g；抛出的高度相同，根据可知，飞行的时间相同；因甲出界，乙落在界内，可知甲的水平位移较大，根据可知，甲的初速度比乙大；故选D.

7. 2016年共享单车忽如一夜春风出现在大城市的街头巷尾，方便了百姓的环保出行。雨天遇到泥泞之路时，在自行车的后轮轮胎上常会粘附一些泥巴，行驶时感觉很“沉重”。如果将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇脚踏板，使后轮飞速转动，泥巴就被甩下来，如图所示，图中a、b为后轮轮胎边缘上的最高点与最低点，c、d为飞轮边缘上的两点，则下列说法正确的是（）

A. a点的角速度大于d点的角速度

B. 后轮边缘a、b两点线速度相同

C. 泥巴在图中的b点比在a点更容易被甩下来

D. 飞轮上c、d两点的向心加速度相同

【答案】C

【解析】a、b、c、d共轴转动，角速度相等，故A错误．a、b共轴转动，角速度相等，半径也相等，但位置不同，所以线速度的方向不同．故B错误；泥块做圆周运动，合力提供向心力，根据F=mω2r知：泥块在车轮上每一个位置的向心力相等，当提供的合力小于向心力时做离心运动，所以能提供的合力越小越容易飞出去．最低点，重力向下，附着力向上，合力等于附着力减重力，最高点，重力向下，附着力向下，合力为重力加附着力，在线速度竖直向上或向下时，合力等于附着力，所以在最低点b合力最小，最容易飞出去．故C正确；c、d共轴转动，角速度相等，半径也相等，根据公式a=rω2分析知它们的向心加速度大小都相等，但方向相反．故D错误．故选C．

点睛：该题是一个实际问题，关键是知道同轴转动角速度相同，同缘转动线速度相同；泥块被甩下来要做离心运动，当提供的合力小于向心力时做离心运动．

8. 静电场聚焦在电子显微镜和示波管中起着重要的作用.图示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线，两电子分别从a、b两点运动到c点，则（）

A. 聚焦电场对两电子始终做负功

B. 电子在a点具有的电势能比b点小

C. a点处的电势比c点处的电势低

D. b处的电场强度比c处小

【答案】C

【解析】由图可知，电子从a或b点运动到c点，电场力与运动方向夹角小于900，则聚焦电场对两电子始终做正功，选项A错误；a、b两点电势相同，则电子在a点具有的电势能等于在b点的电势能，选项B错误；顺着电场线电势降低，则a点处的电势比c点处的电势低，选项C正确；b处的电场线较c点密集，则b处的电场强度比c处大，选项D错误；故

选C.

点睛：解题时关键是知道：沿电场线电势降低，电场强度的大小与电场线的疏密的关系；沿着电场线方向电势是降低的.

9. 如图是某品牌吊扇的相关参数，假设吊扇的吊杆下方的转盘与扇叶的总质量为 7 kg, 则吊扇（g=10m/s2）（）

A. 吊扇的内电阻为880 Ω

B. 以额定功率工作时通过吊扇的电流为0.25 A

C. 正常工作时吊扇机械功率等于55 W

D. 正常工作时吊杆对转盘的拉力大于70 N

【答案】B

【解析】由参数可知额定电压220V，额定功率55W，则额定电流，选项B正确；若电器为纯电阻电路，则电阻为，因电扇不是纯电阻电路，则内阻不等于880Ω，选项A错误；机械功率等于总功率与内阻消耗功率之差，可知正常工作时吊扇的输出机械功率小于55W，选项C错误；吊扇工作时，给空气向下的作用力，空气给电扇向上的反作用力，可知吊杆对转盘的拉力小于重力70N，选项D错误，故选B.

10. 某同学自己制做了一个简易电动机，如图所示。其中矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并且作为线圈的转轴。现将线圈架在两个金属支架之间，此时线圈平面位于竖直面内，将永磁铁置于线圈下方。为了使电池与两金

属支架连接后线圈能连续转动

．．．．起来，该同学应将（）

A. 左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉

B. 左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉

C. 左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉

D. 左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴上侧的绝缘漆刮掉

【答案】A

【解析】为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，将左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉，这样当线圈在图示位置时，线圈的上下边受安培力水平而转动，转过一周后再次受到同样的安培力而使其转动，选项A正确；若将左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，则当线圈在图示位置时，线圈的上下边受安培力水平而转动，转过半周后再次受到相反方向的安培力而使其停止转动，选项B正确；左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉，电路不能接通，故不能转起来，选项C错误；若将左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉，这样当线圈在图示位置时，线圈的上下边受安培力水平而转动，转过半周后电路不导通，转过一周后再次受到同样的安培力而使其转动，选项D正确；故选AD。

【名师点睛】此题是电动机原理，主要考查学生对物理规律在实际生活中的运用能力；关键是通过分析电流方向的变化分析安培力的方向变化情况。

11. 2016 年10月19 日3时31分，“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号” 空间实验室成功实现自动交会对接，形成一个组合体，假设组合体在距离地面393 千米高的轨道上绕地球做匀速圆周运动。航天员景海鹏、陈冬随后进人“天宫二号”空间实验室，两人在“天空二号”

空间实验室中工作、生活了30 天，期间进行了多项科学实验和科普活动。下列说法中正确的是（）

A. 组合体绕地球做匀速圆周运动的向心加速度比同步卫星小

B. 在“天宫二号”空间实验室中航天员可以借助重锤和羽毛演示轻重物体下落快慢相同的

的实验

C. 组合体绕地球做匀速圆周运动的速度一定小于7.9km/s

D. 航天员在“ 天空二号”空间实验室中工作的30 天里共经历了30次日出

【答案】C

【解析】组合体运动的轨道半径比同步卫星的半径小得多，根据可知，组合体绕地球做匀速圆周运动的向心加速度比同步卫星大，选项A错误；实验室内处于完全失重状态，但是有空气，则在“天宫二号”空间实验室中航天员不可以借助重锤和羽毛演示轻重物体下落快慢相同的的实验，则B错误；第一宇宙速度是卫星绕地球做圆周运动的最大速度，则组合体绕地球做匀速圆周运动的速度一定小于7.9km/s，选项 C正确；因其轨道半径小于同步卫星的半径，则其周期小于地球自转的周期，事实上实验室绕地球运转的周期大约是90分钟，则航天员在“ 天空二号”空间实验室中每经过90分钟经历一次日出，则工作的30 天里共经历的日出次数远大于30次，选项D错误；故选C.

点睛：本题考查了天体的运动规律，明确万有引力提供飞船的向心力，正常运转的天体处于完全失重状态；平时可通过更多的渠道了解空间实验站的信息．

12. 如图所示，质量为m、电荷量为Q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，另一个带电量也为Q的带电小球B固定于O点的正下方，已知绳长OA为2l，O到B点的距离为l，平衡时AB带电小球处于同一高度，已知重力加速度为g，静电力常量为k。则（）

A. A、B间库仑力大小为

B. A、B间库仑力大小为

C. 细线拉力大小为

D. 细线拉力大小为

【答案】D

点睛：此题关键是受力分析，画出受力图，结合平行四边形法则以及几何关系列方程求解.

13. 2016年12月18日，国内单机容量最大的抽水蓄能电站——浙江仙居抽水蓄能电站全面投产。其工作原理是：在用电低谷时（如深夜），电站利用电网多余电能把水抽到高处蓄水池中，到用电高峰时，再利用蓄水池中的水发电。如图所示，若该电站蓄水池（上水库）有效总库容量（可用于发电）为×106m3，发电过程中上下水库平均水位差671m，年抽水用电为×109kW·h，年发

电量为×109kW·h（水的密度为ρ=×103kg/m3，重力加速度

为g=10m/s2，相当于给华东电网建了一个“大蓄电池”，以下水库水面为零势能面。则下列说法正确的是（）

A. 抽水蓄能电站的总效率约为 65%

B. 发电时流入下水库的水流速度最大可达 150m/s

C. 蓄水池中能用于发电的水的重力势能约为 E p=×1015 J

D. 该电站平均每天所发电能可供给一个大城市居民用电（电功率以106kW 计算）约7 h 【答案】D

【解析】已知年抽水用电为 ×109kW?h，年发电量为×109kW?h，则抽水蓄能电站的总效率为

，故A错误．若没有任何阻力，由机械能守恒得mgh=mv2，得．故B错误．蓄水池中能用于发电的水的重力势能为E p=mgh=ρVgh=×103××106×10×671J≈×1013J．故C错误．该电站平均每天所发电量为，可供给一个大城市居民用电（电功率以106kW 计算）的

时间为，故D正确．故选D.

点睛：要求能量的转化效率，首先要确定哪种能量是有效利用的能量；哪种能量是消耗的总能量．掌握力学的知识在能量转化过程中的应用．

二、选择题Ⅱ (本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）

14. 【加试题】下列说法正确的是（）

A. 德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越小

B. 射线是频率极高的电磁波，其在云室中穿过会留下清晰的径迹

C. 根据玻尔原子模型，氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能将增大

D. 太阳辐射能量的主要来源与核电站发生的核反应一样都是重核裂变

【答案】AC

【解析】依据德布罗意波长公式，可知，微观粒子的动量越大，其对应的波长就越短，故A正确；γ射线是频率极高的电磁波，在云室中穿过不会留下清晰的径迹，选项B错误；根据玻尔原子模型，氢原子辐射光子后，原子的能级降低，电子的轨道半径减小，则电子绕核运动的电子动能将增大，选项C正确；太阳辐射能量的主要来源是轻核聚变，而核电站发生的是重核裂变，选项D错误；故选AC.

15. 【加试题】下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是 ( )

A. 图甲：a、b两种光通过玻璃砖的折射情况，可知a、b光通过同一双缝干涉实验装置时，a光相邻干涉条纹间距小于b光干涉条纹间距

B. 图乙：各种电磁波都是横波，电磁波和机械波都能产生反射、折射、干涉、衍射等现象以及多普勒效应

C. 图丙: 一群氢原子跃迁时，发出波长为λ1,λ2,λ3,的三条谱线，它们的关系是

λ1+λ2=λ3

D. 图丁：图示中强黄光和弱黄光曲线交于u轴同一点，说明发生光电效应时最大初动能与光的强度无关

【答案】ABD

【解析】图甲：a、b两种光通过玻璃砖的折射情况，可知a发生了全反射，临界角较小，折射率较大，频率大，波长较小，则根据可知，a、b光通过同一双缝干涉实验装置时，a光相邻干涉条纹间距小于b光干涉条纹间距，选项A正确；图乙：各种电磁波都是横波，电磁波和机械波都能产生反射、折射、干涉、衍射等现象以及多普勒效应，选项B正确；

C. 图丙: 一群氢原子跃迁时，发出波长为λ1,λ2,λ3,的三条谱线，则由波尔理论可知

，即它们的关系是，选项C错误；图丁：图线与横轴的交点为截止电压，而，图示中强黄光和弱黄光曲线交于u轴同一点，说明最大初动能相同，即发生光电效应时最大初动能与光的强度无关，选项D正确；故选ABD.

点睛：弄清楚每个图象的作用及代表的物理知识，熟练掌握物理规律的来龙去脉是掌握此类知识的前提．熟练掌握物理规律的来龙去脉是掌握此类知识的前提．

16. 【加试题】两列简谐横波在同种介质中沿x轴相向传播，如图所示是两列波在t＝0时的各自波形图，实线波A向右传播，周期为T A . 虚线波B向左传播。已知实线波的振幅为10cm，虚线波的振幅为5cm。则下列说法正确的是（）

A. 虚线波B遇到障碍物时更容易发生明显的衍射现象

B. 实线波和虚线波的频率之比为2∶3

C. 两列波在相遇区域内会发生干涉现象

D. t＝时，x＝5m处的质点的位移为10cm

【答案】AD

【解析】由波形图可知，虚线波B的波长大于实线波A的波长，则虚线波B遇到障碍物时更容易发生明显的衍射现象，选项A正确；因，，两列波的波速相同，

根据可知实线波和虚线波的频率之比为3:2，选项B错误；两列波的频率不同，则两列波相遇时不会产生干涉现象，选项C错误；t=T A时，两波均向前传播4m，此时x=5m处的质点由实线波引起的位移为10cm，由虚线波引起的位移为零，则此时此质点的位移为10cm，选项D正确；故选AD.

三、非选择题部分（本题共7小题，共55分）

17. 甲同学准备做“探究功与物体速度变化的关系”实验。乙同学准备做“验证机械能守恒定律”实验。丙同学准备做“研究匀变速直线运动速度与时间关系”实验。

（1）甲同学用电磁打点计时器与学生电源相接，下面接线正确的是____（填“图1”或“图2”）

（2）关于甲、乙两同学的实验下列说法正确的是____(填字母代号)

A．甲同学可以利用纸带上任意两计时点的距离求所需速度

B．甲同学实验时，通过改变小车的释放位置来探究做功与速度变化关系

C．乙同学可以利用v=gt求出某计时点的瞬时速度

D．乙同学实验时使重物靠近打点计时器释放的目的是为了获取更多的计时点

（3）三个同学实验正确操作后获得了一条纸带，下图是某位同学实验中打出的一条纸带的一部分（单位：cm)，纸带上标出了连续的6个计数点，相邻计数点之间还有4个点没有画出。打点计时器打“3”点时，小车的速度为____m/s(结果保留两位有效数字)。

通过分析可得出：这条纸带是____同学得到；以上三个实验中必须要平衡摩擦力是____同学的实验（以上两空请填“甲”、“乙”或“丙”）。

【答案】(1). 图2；(2). D；(3). ；(4). 丙；(5). 甲

【解析】（1）打点计时器使用低压交流电源，则甲同学用电磁打点计时器与学生电源相接，接线正确的是图2；

（2）甲同学要求解小车得到的最大速度，应该利用纸带上点迹均匀且间距最大的两计时点的距离求所需速度，选项A错误；甲同学实验时，通过改变橡皮条的个数来探究做功与速度变化关系，选项B错误；乙同学可以利用求出某计时点的瞬时速度，选项C 错误；乙同学实验时使重物靠近打点计时器释放的目的是为了获取更多的计时点，选项D

正确；故选D.

（3）打点计时器打“3”点时，小车的速度为

通过纸带可知加速度可知纸带不是乙同

学得到的；因相邻两点间距逐渐变大，可知纸带不是甲同学得到的，通过分析可得出：这条纸带是丙同学得到；以上三个实验中必须要平衡摩擦力是“探究功与物体速度变化的关系”实验，即甲同学的实验.

点睛：解答此类问题必须要搞清三个实验的实验原理，并能比较三个实验的相同点和不同点.

18. 小李同学欲选择图甲中实验器材进行实验研究：

（1）他先选用图中器材ABCFG完成“测定干电池的电动势和内阻”实验。正确连接电路并操作后，结合实验数据画出如图所示的U-I图像，则由图像可得干电池的电动势为____V，内阻为____(结果保留2位小数）。

（2）小明同学采用与题（1)不同的方案测定干电池的电动势和内阻，则除了器材AB外，还需要图中的_____(填写器件下的字母编号即可）。

（3）若小李同学找来另一节完全相同的干电池并选择图中的ABCEFG完成“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，请在图甲上帮他补充完成必需的导线连接。

【答案】(1). (1)；～(2). (2)DG或DF(3). （3）如图：

【解析】（1）由U-I图像的截距等于电动势可知E=；斜率等于内阻，则

；

（2）可采用电阻箱与电流表串联或者与电压表并联测电动势和内阻，即除了器材AB外，还需要图中的DG或DF；

（3）图线如图；

19. 浙江宁波慈溪方特欢乐世界的“跳楼机”游戏，以惊险刺激深受年轻人的欢迎，它的基本原理是将巨型娱乐器械由升降机送到离地面100m的高处，然后让座舱自由落下。落到离地面20 m高时，制动系统开始启动，使座舱均匀减速，到达地面时刚好停下。某次游戏中，座舱中小明用手托着重5N的苹果，（取g=10m/s2）试求：

（1）此过程中的最大速度是多少？

（2）当座舱落到离地面40m的位置时，手对苹果的支持力？

（3）当座舱落到离地面15m的位置时，苹果对手的压力？

【答案】（1）40m/s（2）0（3）25N

【解析】(1)由题意可知先自由下降h =100-20m=80m

由，有v=40m/s

（2）离地面40m时，座舱自由下落，处于完全失重状态，所以手对球的支持力为零

（3）由此得：a’=40m/s2

根据牛顿第二定律：N-Mg=Ma

得：F N=25 N

根据牛顿第三定律，苹果对手的压力为25N

20. 如图所示，质量m=1kg的小物块静止放在粗糙水平面上，它与水平面表面的动摩擦因数μ=，且与水平面边缘O点的距离s=8m．在台阶右侧固定了一个1/2圆弧挡板，半径R=3m，圆心与桌面同高。今以O点为原点建立平面直角坐标系．现用F=8N的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力，小物块最终水平抛出并击中挡板．（g取10m/s2）

（1）若小物块恰能击中圆弧最低点，则其离开O点时的动能大小；

（2）在第（1）中拉力F作用的时间；

（3）若小物块在空中运动的时间为，则拉力F作用的距离。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】（1）小物块离开O点后开始做平抛运动，故：

∴；

（2）由开始运动到小物块到达O点的动能定理得；

∴

由牛顿第二定律得，

（3）小物块离开O点后开始做平抛运动，由下落时间可知下落距离

，

①若小物块落到半圆的左半边，则平抛运动水平位移

∴

②若小物块落到半圆的右半边，同理可得v2=9m/s

（舍去）

21. 【加试题】镇中物理课上，老师做了一个有趣的“跳环实验”。如图1，将一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，把一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环。闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起。

某同学另找来器材再探究此实验。他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动。对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是______

A. 电源的正负极接反

B.电源电压过低

C.所选线圈匝数过多

D.所用套环的材料与老师的不同

【答案】B、D

【解析】直流电源的正负极接反了，闭合开关的瞬间，穿过套环的磁通量仍然会改变，套环中会产生感应电流，会跳动，故A错误．电源电压过低，在套环中产生的感应电流过小，不容易跳起．故B正确．线圈匝数过多，在套环中产生的感应电流越大，套环更容易跳起．故C错误．所用的套环材料是塑料，不可能产生感应电流，则不会受到安培力，不会跳起．故D正确．故选BD．

点睛：解题时要理解套环跳起的原因，即产生感应电流的效果阻碍引起感应电流磁通量的变化．

22. 小李同学利用激光笔和角度圆盘测量半圆形玻璃砖的折射率，如图2所示是他采用手机拍摄的某次实验现象图，红色是三条光线，固定好激光笔，然后将圆盘和玻璃砖一起顺时针绕圆心缓慢转动了50角，发现光线____恰好消失了（选填①，②或③），那么这次他所测得半圆形玻璃砖的折射率n= _____.

【答案】(1). ③(2).

【解析】将圆盘和玻璃砖一起顺时针绕圆心缓慢转动了50角，发现全反射，光线③恰好消失；此时的临界角为C=450，则这次他所测得半圆形玻璃砖的折射率

.

23. 【加试题】质量为m，电阻率为ρ，横截面为s的均匀薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abb′a′。如图所示，金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的aa′边和bb′边都处在磁极间，极间磁感应强度大小为B。方框从静止开始释放，其平面在下落过程中保持水平（不计空气阻力）

(1) 请判断图2中感应电流的方向；

（2）当方框下落的加速度为g/3时，求方框的发热功率P；

（3）当方框下落的时间t =时，速度恰好达到最大，求方框的最大速度v m和此过程中产生的热量。

【答案】（1）顺时针（2）（3）

【解析】（1）由右手定则可知：感应电流方向为顺时针

（2）安培力：F A=2BIL

mg – F A=mg/3

（3）当，

解得：

由能量守恒定律：

24. 【加试题】如阁所示，O’PQ是关于y轴对称的四分之一圆，在PQMN区域有均匀辐向电场，PQ与MN间的电压为U。PQ上均匀分布带正电的粒子，可均匀持续地以初速度为零发射出来，任一位置上的粒子经电场加速后都会从O’进入半径为R、中心位于坐标原点O的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直xoy平面向外，大小为B , 其中沿+y轴方向射入的粒子经磁场偏转后恰能沿+x轴方向射出。在磁场区域右侧有一对平行于x轴且到x轴距离都为R 的金属平行板A和K, 金属板长均为4R, 其中K板接地，A与K两板间加有电压U AK>0, 忽略极板电场的边缘效应。己知金属平行板左端连线与磁场圆相切，O’在y轴（0, -R）上。（不考虑粒子之间的相互作用力）

（1）求带电粒子的比荷q/m；

（2）求带电粒子进入右侧电场时的纵坐标范围；

（3）若电压U AK=，求到达K板的粒子数与进入平行板总粒子数的比值。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】（1）

由已知条件知道偏转半径r=R

解得：

（2）因为r=R，所有粒子经磁场偏转后都平行于x轴，沿QN方向射入时，对应的圆心角为1350，离开磁场时a点的纵坐标为沿PM方向入射的带电粒子离开磁场的出发点b的纵坐标为故进入电场时的坐标范围为

（3）

得：

从纵坐标y=进入偏转电场的粒子恰能打到K板右边缘，其进入磁场时的速度与y轴夹角为30°，所以比例