2020年江西省抚州市南城一中高考物理模拟试卷(6月份)

1、2020 年江西省抚州市南城一中高考物理模拟试卷（6月份）一、单选题（本大题共6 小题，共24.0 分）1. 我国第一代核潜艇总设计师黄旭华院士于2019 年 9 月 29 日获颁“共和国勋章”，核动力潜艇上核反应堆中可能的一个核反应方程2351144891?+0 ?56?+36 ?+ ?+092?(其中 ?为释放出的核能 ) 。下列说法正确的是 ()A. 该核反应属于原子核的衰变B. 核反应方程式中 ?= 2235 ?的比结合能 235C. ?92D. ?92?144?核的比结合能56235核的比结合能小于?2. 一年来，交通运输部发出通知部署ETC 推广安装。如图是小车分别经过收费站的人工

2、通道和ETC 通道的 ?-?图，已知小车加速、减速时加速度大小均为a，小车通过两种通道时从开始减速到恢复到原速度所行驶的距离一样，则与走人工通道相比，走 ETC 通道节省的时间为()? -?2(? -? )01A.+ ?B.01+ ?D.2?C. ?1 + ?1 + ?3. 如图所示，水平地面上放置一斜面体，物体静止于斜面上。现对物体施加大小从零开始逐渐增大的水平推力 F，直到物体即将上滑。 此过程中斜面体保持静止， 则 ( )A. 斜面对物体的摩擦力逐渐增大B. 斜面对物体的作用力逐渐增大C. 地面对斜面体的支持力逐渐增大D. 地面对斜面体的摩擦力先减小后增大4. 如图所示，由同种材料制成，

3、粗细均匀，边长为 L、总电阻为 R 的单匝正方形闭合线圈 MNPQ 放置在水平面上，空间存在方向竖直向下、磁感应强度大小为B 的有界匀强磁场，磁场两边界成?= 45角。现使线圈以水平向右的速度 ?匀速进入磁场，则( )A. 当线圈中心经过磁场边界时，N、P 两点间的电势差?= ?22B. 当线圈中心经过磁场边界时，线圈所受安培力大小? ?安 =?C. 线圈从开始进入磁场到其中心经过磁场边界的过程中，-回路中的平均电功率 ?=第1页，共 13页222? ?D. 线圈从开始进入磁场到其中心经过磁场边界的过程中，通过导线某一横截面的2?电荷量 ?= 2?5.一般的曲线运动可以分成很多小段， 每小段都

4、可以看成圆周运动的一部分， 即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。 如图甲所示， 通过 A 点和曲线上紧邻 A 点两侧的两点作一圆， 在极限情况下， 这个圆叫作 A 点的曲率圆，其半径 ?叫做 A 点的曲率半径。如图乙所示，行星绕太阳作椭圆运动， 太阳在椭圆轨道的一个焦点上， 近日点 B 和远日点 C 到太阳中心的距离分别为 ?和 ?，已知太阳质量?为 M，行星质量为 m，万有引力常量为 G，行星通过 B 点处的速率为 ? ，则椭圆轨道在 B 点的曲率半径和行星通过?C 点处的速率分别为 ( )22?A.? ?B.? ?， 2 ，?22? ?D.?C. ? ?，?2 ，?6. 如图所示，

5、 小球AB C通过铰链与两根长为L的轻杆相、 、连， ABC 位于竖直面内且成正三角形，其中A、 C 置于水平地面上。现将球B 由静止释放，球 A、 C 在杆的作用下向两侧滑动，三小球的运动始终在同一竖直平面内。已知11?= 2 ? = 3 ?= ?，不计摩擦，重力加速度为g，则球 B 由静止释放至落地的过程中，下列说法正确的是( )A. 球 B 的机械能先减小后增大B. 球 B 落地的速度大小为 3?C. 球 A 对地面的压力一直大于mgD. 球 B 落地点位于初始位置正下方二、多选题（本大题共2 小题，共8.0 分）7. 现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场加速电子

6、的设备。电子感应加速器主要有上、下电磁铁磁极和环形真空室组成。当电磁铁绕组通以变化的电流时，产生变化的磁场，穿过真空盒所包围的区域内的磁通量也随时间变化，这时真空盒空间内就产生感应涡旋电场，电子将在涡旋电场作用下得到加速。 如图所示 ( 上图为侧视图、 下图为真空室的俯视图 ) ，若电子被“约束”在半径为 R 的圆周上运动，当电磁铁绕组通有图中所示的电流时( )A. 电子在轨道上逆时针运动B. 保持电流的方向不变， 当电流增大时， 电子将加速C. 保持电流的方向不变，当电流减小时，电子将加速D. 被加速时电子做圆周运动的周期不变第2页，共 13页8. 如图所示， ABCD 为一正四面体， A

7、点固定一个电荷量为 +?的点电荷， B 点固定一个电荷量为 -? 的点电荷， E点为 BC 边的中点 (图中未画出 )，以无穷远处电势为0.则下列说法中正确的是()A. C、 D 两点的电场强度相同B. 将一正电荷从 C 点移到 E 点，其电势能增加C. 将一点电荷沿直线从D 点移到 C 点，电场力始终不做功D. 若在 C 点固定一电量为 -? 的点电荷，则E 点的电场强度指向A 点三、实验题（本大题共3 小题，共27.0 分）9. 在“用打点计时器探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中：(1) 安装纸带时， 应将纸带置于复写纸 ( 或墨粉纸盘 ) 的 _ ( 选填“上方”或“下方”

8、). 把纸带固定在小车上， 应在放开小车 _ ( 选填“之前”或“之后” )接通打点计时器的电源(2) 下方为实验中打出的一段纸带， 计时器打点的时间间隔为 0.02?根.据所给的纸带，利用刻度尺进行测量，求得P 点的速度为 _ ?/?10. 在物理课外活动中， 小明同学制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的电路原理图。已知选用的电流表内阻? = 10?、满偏电流 ?= 10?，当选择开关接3 时为量程 250V 的电压表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C 为上排刻度线的中间刻度，由于粗心上排刻度线对应数值没有标出。(1) 若指针指在图乙所示位置，选择开关接1 时其读数为 _，选择开

9、关接3 时读数为 _；(2) 为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势，小明同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验： 将选择开关接 2，红、黑表笔短接，调节 ? 的阻值使电表指针满偏；1 将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在C 处，此时电阻箱如图丙所示，则C 处刻度应为 _ ?； 计算得到多用电表内电池的电动势为_?(保留 2 位有效数字 ) ；(3) 将选择开关接 2，调零后将电表红、 黑表笔与某一待测电阻相连， 若指针指在图乙所示位置，则待测电阻的阻值为_?(保留 2 位有效数字 ) 。11.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安

10、装在光具座上，如图 1 所示。已知双缝间的距离为d，在离双缝L 远的屏上，用测量头测量条纹间宽度。第3页，共 13页(1)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1 条亮纹，此时手轮上的示数如图2( 甲 ) 所示；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第 6条亮纹中心对齐，记下此时如图2( 乙) 所示的手轮上的示数为_mm，求得相邻亮纹的间距 ?为 _mm；(2)波长的表达式 ?= _( 用 ?、 L、 d 表示 )；(3)若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将_( 填“变大”、“不变”或“变小”)；(4)图 3 为上述实验装置示意图。、?为双缝，屏上O点处为一条亮

11、条S 为单缝， ?1 2纹。若实验时单缝偏离光轴， 向下微微移动， 则可以观察到O 点处的干涉条纹 _A.向上移动B.向下移动C.间距变大D.间距变小四、计算题（本大题共3 小题，共30.0 分）12. “民生在勤”，劳动是幸福的源泉。如图，疫情期间某同学做家务时，使用拖把清理地板。假设拖把的质量为2kg，拖把杆与水平方向成53角，当对拖把施加一个沿拖把杆向下、大小为 10N 的力 ?时，恰好能推动拖把向前匀速运动( 重力加速12， ?53=0.8，?53=0.6) 。求：度 g 取10?/?(1)拖把与地板间的动摩擦因数?；(2)保持杆与水平方向成 53 角，沿拖把杆向下的力增大到?2 =

12、25?时拖把的加速度大小。13.如图所示，在xoy 平面坐标系中，x 轴上方存在电场强度?= 1000?/?、方向沿y轴负方向的匀强电场； 在 x 轴及与 x 轴平行的虚线PQ 之间存在着磁感应强度为 ?=2?、方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁场宽度为?一.个质量 ?= 2 10-8 ?、带电量 ?= +1.0 10-5y(0,0.04)沿x轴正方向射?的粒子从轴上的位置以某一初速度?0入匀强电场，不计粒子的重力(1) 若?0 = 200?/?，求粒子第一次进入磁场时速度v 的大小和方向；第4页，共 13页(2)要使以大小不同初速度射入电场的粒子都能经磁场返回，求磁场的最小宽度d；(3)要使粒子

13、能够经过 x 轴上 100m 处，求粒子入射的初速度 ?014. 如图所示，一横截面为环形的均匀玻璃管，内圆半径为 R，外圆半径为 2R，圆心为 O， PQ 为过圆心的水平直线。细光束 a 平行于 PQ 射到玻璃管上，入射方向恰好与内圆相切。已知光在真空中的速度为 c。(1) 试证明无论该玻璃的折射率多大， 光束 a 经过一次折射后在内圆边界处发生全反射；(2) 若玻璃环的折射率为 ?= 2，光束 a 经过一次折射和一次全反射，从玻璃管的外圆边界射出 ( 不考虑多次反射情况 ) ，则光线 a 在玻璃中传播的时间 t 为多少？第5页，共 13页答案和解析1.【答案】 D【解析】 解： A、发生的

14、核反应是核裂变，不原子核的衰变，故A 错误；B、由核反应方程满足质量数与电荷数守恒，2351144891，可知，?92?+0 ?56?+36 ?+ 30?+ ?因此式中 ?= 3，故 B 错误；C、核反应方程中 ?为释放出的核能，不是235的结合能，故C 错误；?92?D 、中等质量原子核的比结合能较大，235?核的比结合能小于144?核的比结合能，故?9256D 正确。故选： D。铀原子核在中子的撞击下发生核反应变成中等质量的核子是核裂变反应；根据核反应方程质量数与质子数守恒，判定即可；释放能量不是结合能；比结合能是某个原子核的结合能与组成该原子核的核子数的比值。本题考查了原子核反应类型与规

15、律，掌握原子核的结合能与比结合能，及其两者的区别，注意裂变反应和聚变反应的不同。注意： 比结合能是某个原子核的结合能与组成该原子核的核子数的比值，比结合能越大，说明当初在孤立的核子( 质子和中子 ) ，构成该原子核是其质量亏损就越多，也可以理解为，比结合能越大，说明组成该原子核的平均每个核子的质量就越小。2.【答案】 C22?【解析】 解：从开始减速到恢复到原速度所行驶的距离为：00?= 2 2? =?222? -?则小车通过 ETC 通道匀速运动的位移为：?011= ?-2 2?=?匀小车在人工通道经过的时间为：?2?00+ ?1= 2? + ?=?-?2?匀小车在 ETC 通道经过的时间为

16、：?0101 ?+?=? -?2 = 21所以与走人工通道相比， 走 ETC 通道节省的时间为：?= ?-? =?1+ ?12?，故 C 正确、ABD 错误。故选： C。求出小车通过ETC 通道匀速运动的位移和时间，根据速度图象求解两种情况下小车运动的总时间，即可求出走ETC 通道节省的时间。本题主要是考查匀变速直线运动的计算，弄清楚运动过程是关键；解答时注意公式的合理选取， 如果涉及时间一般采用速度时间关系和位移时间关系公式解答，如果不涉及时间，一般采用速度位移关系公式解答。3.【答案】 B【解析】解：A、对物体进行受力分析， F 比较小时，摩擦力向上， 有?1 = ?-?，F 增大， ?1

17、减小；F增大，即斜面对物体的F 比较大时，摩擦力向下，有 ?1 = ?-?，增大， ?1摩擦力先减小后增大，故A 错误。C、把物体和斜面看成一个整体，在竖直方向：?= (? + ?)?，地面对斜面体的支持力N 不变；在水平方向，地面对斜面体的摩擦力?与F平衡，有 ?增大，故CD22 = ?， F 增大， ?2第6页，共 13页错误。B、对斜面进行受力分析，受到重力Mg、支持力 N、物体对斜面的作用力?，如图所示：由于 Mg、N 不变，?增大，则物体对斜面的作用力?也一定增大， 根据牛顿第三定律知，2斜面对物体的作用力?一直增大，故B 正确。故选： B。对物体进行受力分析， 由于斜面对物体的摩擦

18、力方向先向上后向下， 摩擦力大小减小后增大；利用整体法，地面对斜面体的支持力始终等于整体的重力，地面对斜面体的摩擦力和 F 大小相等；对斜面进行受力分析，根据平衡条件可知，Mg 、N 不变， ?2增大，则物体对斜面的作用力?也一定增大。本考点考查考生的基本功：受力分析，受力分析是处理力学问题的关键和基础，所以要熟练掌握物体受力分析的一般步骤和方法。通常在分析外力对系统作用时，用整体法；在分析系统内各物体之间的相互作用时，用隔离法。 有时在解答一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用。4.【答案】 D【解析】 【分析】 ?本题考查导体切割磁感线时的感应电动势，在求电荷量时， 要牢

19、记公式 ?=? 并能推导出来；另外要注意电功率的瞬时值和平均值的区别。【解答】?当.线圈中心经过磁场边界时， 此时切割磁感线的有效线段为 NP，根据法拉第电磁感应定律， NP 产生的感应电动势为： ?= ?，此时 N、 P 两点间的电势差U 为路端电压，有：33?= 4 ?= 4 ?，故 A 错误；22?=此时QP、 NP 受安培力大小为： ?0= ?=? ?，且两力相互垂直，故合力为：安?222? ?，故 B 错误；?2222?.? ?，?=当线圈中心经过磁场边界时，回路中的瞬时电功率为?在线圈从开始进入磁场到其中心经过磁场边界的过程中，感应电动势一直在变化，故回路中的平均电功率不等于经过磁

20、场边界时的瞬时电功率，故C 错误；?2?=?根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律，有通过导线某一横截面的电荷量为：? =2?，故D正确。故选 D。5.【答案】 C第7页，共 13页?2【解析】 解：根据曲率圆的定义分析，在?B 点时，万有引力提供向心力，2 = ?，?22解得曲率半径： ? =? ? ?，?根据椭圆的对称性可知，在 C 点处，曲率半径也为 ? ，根据万有引力提供向心力，?2=?2?C 点处的速率： ? =?，解得行星通过C正确，ABD错误。?，故?故选： C。根据曲率圆的定义分析，万有引力提供向心力，向心力公式中的半径为曲率半径。根据椭圆的对称性分析，B、 C 两点的曲率半径相等。

21、此题考查了万有引力定律及其应用， 解题的关键是明确万有引力提供向心力， 这里的圆周运动半径为曲率半径。6.【答案】 A【解析】 解： A、球 B 下落时， AC 开始运动，当B 落地后， A 和 C 停止运动，所以球 A和 C 的机械能先增大后减小，因ABC 三球组成系统机械能守恒，故球B 的机械能先减小后增大，故 A 正确；B、对整个系统分析，有：312，故 B 错误；2?=2?，解得：? =22?3?C、在 B 落地前，球 A、 C 做减速运动，轻杆对球有向上力作用，故球A 对地面的压力可能小于 mg，故 C 错误；D 、系统在水平方向所受外力为零，系统水平方向上动量守恒，因为A、 C 两

22、球质量不相同，故速度不一样，故球B 落地地点不可能位于初始位置正下方，故D 错误。故选： A。根据运动的合成与分解可知当B 落地时， A、C 速度为零，可知A、 C 先加速后减小，从而判断 B 的机械能变化情况以及A的受力情况； 把三个小球看做整体时， 合外力为零，机械能守恒， 从而计算 B 落地时的速度大小； 系统在水平方向所受外力为零，系统水平方向上动量守恒，因为质量不同，故速度不一样，则水平运动距离不一样。本题考查了动量守恒定律的应用，系统水平方向所受合力为零，系统在水平方向动量守恒，分析清楚物体运动过程是解题的前提与关键，应用动量守恒定律与机械能守恒定律可以解题。7.【答案】 AB【解

23、析】 解：线圈中的电流增强，磁场就增大了，根据楞次定律，感生电场产生的磁场要阻碍它增大所以感生电场为顺时针方向， 即电流方向顺时针， 所以电子运动逆时针方向电场力作用下加速运动，洛伦兹力约束下做圆周运动。当磁场减小，根据楞次定律，可知涡旋电场的方向为逆时针方向，电子将沿逆时针方向减速运动。在电子被加速过程中，由于磁场的变化，导致运动的周期变化，故只有 AB 正确， CD 均错误；故选： AB。磁场发生变化， 通过楞次定律可判断出涡旋电场的方向， 从而可知电子在涡旋电场下的运动。解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向， 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流磁场磁通量的变化。8.【答案】 AC

24、第8页，共 13页【解析】 解：等量异种电荷的电场线分别情况如图所示；A、由电场线的空间分布可知C、D 两点的电场强度相同；故A 正确；B、将正电荷从C 点移到 E 点，电场力做正功，其电势能减小；故B 错误；C、图中 C、D 两点的连线上的任意一点到A 和 B的距离相等，所以CD 均在同一等势面上，则移动点电荷时电场力始终不做功；故 C正确；D 、由电场强度的叠加原理可知E 点的电场强度方向由A 点指向 E 点，故 D 错误。故选： AC。根据等量异种电荷电场线的分布情况结合电势高低的判断方法进行判断。本题主要是考查等量异种电荷电场线的分布， 解答本题的关键是弄清楚电场强度高低的判断方法、电

25、场力做功和电势能变化的关系。9.【答案】 下方；之前； 1.2【解析】 解： (1) 使用电磁打点计时器时，纸带应穿过限位孔，复写纸要放在纸带的上面，即将纸带置于复写纸( 或墨粉纸盘 ) 的下方；打点时应先接通电源，稳定后，再释放小车，让纸带运动(2) 设 P 左右两边点为 A 与 B，根据计数点A、B 在刻度尺上的位置，可知计数点A、 B 之间的距离为：4.80?由图可知 ?= 4.80?，其中 ?= 0.02?；?据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小，?0.048有： ?=?/?= 1.2?/? =2?2 0.02故答案为： (1)下方，之前； (2)1.2

26、 (1) 熟练使用打点计时器，熟悉具体的实验操作即可正确解答；(2) 根据计数点 A、?(即 P 的左右两边点 ) 在刻度尺上的位置，可读出结果，注意要进行估读；根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可求出打 P 这个计数点时纸带的瞬时速度大小明确实验原理以及具体的实验操作，加强基本物理规律在实验数据处理中的应用；掌握求解瞬时速度的方法，注意测量读数的估计值，及单位的转换10.【答案】 7.0? 175V1501.564【解析】 解： (1) 选择开关接1 时测电流，其分度值为 0.2 mA，示数为 7.0 mA；选择开关接3 时测电压，其分度值为5V，其示数为

27、175V；(2)由题图丙所示电阻箱可知，电阻箱示数为0 1 000? + 1 100? + 5 10?+0 1?= 150?； 由题图乙所示可知，指针指在C 处时，电流表示数为 5.0 ?= 0.005 A，C 处电阻为中值电阻，则电表内阻为 150?，电源电动势 ?= ?(?+ ?)= 0.005 (150 + 150)? = 1.5?；(3) 根据第 (1) 问可知，表头所示电流为 7.0 mA；调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连，此时电路中的电流值也为7.0 mA，而表内电池的电动势为?= 1.5?，表内总电阻为 150?，由闭合电路欧姆定律可知：?=1.50.007 ?- 150

28、? 64?，所以待测电阻的阻值为 64?。第9页，共 13页故答案为： (1)7.0mA；175 V；(2) 150 ； 1.5 ；(3)64 。(1) 根据电表量程由图示电表确定其分度值，根据指针位置读出其示数；(2) 电阻箱各指针示数与所对应倍率的乘积之和是电阻箱示数，由闭合电路欧姆定律可以求出电源电动势；(3) 根据闭合电路欧姆定律进行分析，从而求出待测电阻的大小。本题考查了电表读数、求电表内阻、电源电动势等问题，知道多用电表的原理是正确解题的前提与关键；对电表读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数。?11.【答案】 13.8702.310?变小A【解析】 解： (1)如图 2( 甲

29、 ) 所示的手轮上的示数为 2?+ 0.320? = 2.320?，如图2( 乙) 所示的手轮上的示数为13.5?+ 0.370? = 13.870?；相邻亮纹的间距为13.870-2.320?=?= 2.310?5?(2) 根据双缝干涉条纹间距公式 ?= ?得：?=?(3) 改用频率较高的单色光照射，光的波长变短，根据?= ?知得到的干涉条纹间距变小；(4)?、实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，通过双缝、 ?的光仍是相干光，仍可?1 2产生干涉条纹， 对于中央亮纹来说， 从单缝S经过 ?、?到中央亮纹的路程差仍等于0，12则中央亮纹 O 的位置略向向上移动，故A 正确， B 错误；CD 、由

30、于 ?、 d、L 均不变，则双缝干涉条纹间距?不变，故 CD 错误。故答案为： (1)13.870 ，2.310 ；?(2)；?(3) 变小；(4)?。(1) 根据固定刻度与可动刻度读数之和，读出手轮上的示数，要估读一位，再求相邻亮纹的间距 ?。?=?(2) 根据双缝干涉条纹间距公式?变形得到波长的表达式 ?。(3) 根据波长的变化，分析干涉条纹间距的变化。(4) 当路程差是光波波长的整数倍时，出现亮条纹，路程差是半波长的奇数倍时，出现暗条纹。中央 O 点到双缝的路程差为零，抓住该规律判断中央亮纹位置的移动方向。本题考查了实验装置、双缝干涉条纹间距公式的应用，要理解双缝干涉实验的原理；要?掌握

31、干涉条纹的间距公式：?= ?，知道 ?是相邻条纹的间距，同时解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法，游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读。12.【答案】 解： (1) 对拖把受力分析，如图所示：第10 页，共 13页拖把受到重力mg?，地板对拖把的摩，地板的支持力 ?，人对拖把沿拖把杆向下的力11擦力 ?，1根据平衡条件得： ?1= ?+ ?sin1 53 拖把匀速运动，则有：?= ?5311由滑动摩擦力公式得：?1= ?1联立解得拖把与地板间的动摩擦因数为：?=314(2) 对对拖把受力分析，竖直方向上，由平衡条件得：?= ?+ ?sin 53 22水平方向上，由牛顿第二定律得：?

32、2?53- ?2= ?452联立解得拖把的加速度大小为：?= 14 ?/?答： (1)拖把与地板间的动摩擦因数?为为 3；14(2) 保持杆与水平方向成 53 角，沿拖把杆向下的力增大到?2 = 25?时拖把的加速度大小为45214?/?。【解析】 (1) 对拖把受力分析，根据平衡条件列方程求得拖把与地板间的动摩擦因数?；(2) 保持杆与水平方向成 53 角，沿拖把杆向下的力增大到 ?2 = 25?时，对拖把受力分析，根据平衡条件和牛顿第二定律解得拖把的加速度大小。本题以使用拖把清理地板做家务为背景命制试题，考查了受力分析及应用平衡方程解题，要求学生能够熟练掌握正交分解得方法来解题； 同时本题

33、得命题思想非常吻合新课改得理念，把热爱劳动的思想融入到试题当中，体现了物理学科核心素养的价值。13.【答案】 解： (1) 带电粒子垂直进入电场中做类平抛运动，根据牛顿第二定律得：?= ?根据运动学公式有：12?= 2 ?联立解得： ?= 5 105 ?/?2 ， ?= 4 10-4 ?粒子刚进入磁场时竖直分速度大小为：? = ?= 5 10 54 10 -4= 200?/?根据几何关系有：222? = ?0+ ?=?0代入数据解得：?= 200 2?/?，与 x 轴成 45角(2) 当初速度为 0 时粒子最容易穿过磁场2?根据 ?= ? ?得： ?= 0.2?要使所有带电粒子都返回电场，磁场

34、的最小宽度为：?= 0.2?第11 页，共 13页222另解： ?=? ?+?；0?=?222? ?+?0?则得： ?= ?-?=-?0=? ? ? 2 +?2 +? ?0 0当 ? = 0 时， ?= 0.2?0(3) 对于不同初速度的粒子通过磁场的轨迹在x 轴上的弦长不变，有：? = 2?= 2= 0.4?1?设粒子第 n 次经过 ?=100?处，则有： ?-1? + ?= ?1 23210，?=2?+ 1(? = 0, ， ，)则得：?10 4 (50.1-0.1?)1230 =， ?= 2?+ 1(?= 0,， ， )2?/?或 ?1)? ?=?23? + (?-1,， )210， ?= 2?(?=，解得： ?0 =10 4 (50-0.