【文档说明】浙江省浙北G2联盟（湖州中学、嘉兴一中）2021-2022学年高二（下）期中联考物理试题 含解析.docx，共(25)页，7.084 MB，由小赞的店铺上传

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浙北G2期中联考2021学年第二学期高二物理试题试卷一、选择题Ⅰ（本大题共13小题，每小题3分，共39分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.以下物理量是矢量的是（）A.电动势B.磁通量C.

磁感应强度D.电流强度【答案】C【解析】【详解】电动势和磁通量都是只有大小无方向的物理量，都是标量；电流强度虽有大小和方向，但是电流强度的合成不遵循平行四边形定则，则电流强度也是标量；磁感应强度既有大小又有方向，是矢

量。故选C。2.下列说法正确的是（）A.光学镜头上的增透膜是利用了光的折射现象B.发生多普勒效应是因为波源的频率发生了变化C.在单缝衍射实验中，将入射光由黄光换成绿光，衍射条纹间距变宽D.拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减

小玻璃表面反射光的强度【答案】D【解析】【详解】A．光学镜头上的增透膜是利用了光的干涉现象，故A错误；B．发生多普勒效应是因为波源和观察者的相对位移发生了变化，故B错误；C．在单缝衍射实验中，将入射光由黄光换成绿光，波长变短，衍射条纹间

距变窄，故C错误；D．由于反射光是偏振光，在拍摄玻璃橱窗内的物品时镜头前加一个偏振片，可以减小反射的偏振光进入的强度，故D正确。故选D。3.如图所示，动圈式扬声器、磁电式电流表、小家电中的变压器和真空冶炼炉都有金属导线绕制

的线圈，关于这几种器件下列说法正确的是（）A.动圈式扬声器是利用通电线圈受安培力进行工作的B.磁电式电流表在线圈转动的范围内的磁场都是匀强磁场C.小家电中的变压器是利用电流的磁效应进行工作的D.真空冶炼炉线圈中应通较大的恒定电流，才能使炉中金属容易熔

化【答案】A【解析】【详解】A．动圈式扬声器是利用通电线圈受安培力进行工作的，选项A正确；B．磁电式电流表在线圈转动的范围内的磁场都是辐射状磁场，不是匀强磁场，选项B错误；C．小家电中的变压器是利用电磁感应原理进行工作的，选项C错误；D．真空冶炼炉的工作原理是利用涡

流使炉内产生大量的热量而使金属熔化，根据法拉第电磁感应定律可知频率越高、相同条件下产生的感应电动势越大，感应电流就会越大，所以真空冶炼炉线圈中应通高压高频交流电，故D错误；故选A。4.如图所示的A是三个一样的强磁体，B、C和D均是一样的紫铜管，在紫铜管C和D上锯去一部分（白色区域）

，如图中的乙和丙图所示。现将强磁体释放，强磁体在B、C和D中下落的时间分别是t1、t2和t3，则关于下落时间说法正确的是（）A.t1=t2=t3B.t1=t2>t3C.t1>t2>t3D.t1<t2<t3【答案】C【解析】【详解】由图可知三根紫铜管中能够形

成闭合回路的区域长度关系为l1>l2>l3紫铜管中能够形成闭合回路的区域长度越长，强磁体下落过程中，在紫铜管中形成的感应电流的磁场对强磁体的阻碍时间越长，则强磁体下落时间越长，因此t1>t2>t3故选C。5.有两个小球做简谐运动的方程为：13sin(8)2xab

t=+和29sin(8)xabt=+，下列说法不正确．．．的是（）A.它们的振幅之比1：3B.它们的频率之比1：1C.简谐运动1比简谐运动2相位滞后2D.当小球1在平衡位置时小球2一定也处于平衡位置【答案】D【解析】【详解】A．它们的振幅之比3a：

9a=1：3，选项A正确；B．根据2f=可知它们的频率之比1：1，选项B正确；C．由它们的方程可知，简谐运动1的相位为82bt+，简谐运动2的相位为8bt+，则相位差为8822btbt+−+==

即简谐运动2的相位总是比简谐运动1的相位超前2，故C正确；D．当小球1在平衡位置时，则有13sin802xabt=+=解得116tb=−代入小球2的方程()29sin8xabt=+解得29sin92xaa==即小球2此时处于最大位移处，

故D错误。此题选择不正确的选项，故选D。6.如图所示，L是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，A和B是两个参数相同的灯泡，若将开关S闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开开关S，则（）A.开关S闭合时，灯泡A一直不亮

B.开关S闭合时，灯泡A、B同时亮，最后一样亮C.开关S断开瞬间，B立即熄灭，A闪亮一下逐渐熄灭D.开关S断开瞬间，A、B都闪亮一下逐渐熄灭【答案】C【解析】【详解】AB．当S闭合时，由于L的阻碍，电流从两灯中流过，故两灯同时亮，并且流过的电流相等，故两灯的亮度相同；但电路稳定后

，灯泡A被短路而熄灭，B灯更亮，最后保持不变，故AB错误；CD．当S断开时，B中电流消失，故立即熄灭；而A中由于电感中产生感应电动势，使A闪亮一下后逐渐熄灭，故C正确，D错误。故选C。7.关于如图所示的四种仪器，下列说法中正确（）A.甲图中回旋加速器的D形盒半径为R，交变电源

频率为f，则粒子最大速度不超过2RfB.乙图是磁流体发电机，A极板为发电机的正极C.图丙为速度选择器，不考虑基本粒子重力的影响，该装置可以判断基本粒子的电性，并且粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是EvB=D.

丁图中霍尔元件若为金属导体，稳定时左侧面C电势高【答案】A【解析】【详解】A．甲图中回旋加速器的D形盒半径为R，交变电源频率为f，则粒子最大速度不超过22mRvRfT==选项A正确；B．乙图是磁流体发电机，由左手定则可知，正离子向下偏转，则B极板为发电机的正极，选项B错误；C．图丙为

速度选择器，不考虑基本粒子重力的影响，根据qvBqE=可得EvB=因两边的q消掉了，则该装置不可以判断基本粒子的电性，粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是EvB=选项C错误；D．丁图中霍尔元件若为金属导体，则根据左手定则可知，电子偏向左侧面，即稳定时左侧面C电势低，选项D错

误。故选A。8.如图甲所示，光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示（规定向下为正方向），导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力F的作用下始终处于静止状态。规定a→b的方向为电流的正方向，水平向右

的方向为外力的正方向，则在0～2t0时间内（）A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】AB．根据法拉第电磁感应定律可知，在0～2t0时间内Bt不变，则感应电流的大小不变；根据楞次定律可知，感应电流的方向也不变，

选项AB错误；CD．根据F=BIL可知，因B先减小后增大，则安培力先减小后增大，且0～t0安培力方向向右；在t0～2t0安培力方向向左；因外力与安培力平衡，则外力先减小后增大，且0～t0外力方向向左（负方向）；在t0～2t0外力方向向右（正方向），选项C错误，D正确。故选D。9.

如图所示，空间某处存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一个带负电的金属小球从M点水平射入场区，经一段时间运动到N点，关于小球由M到N的运动，下列说法正确的是（）A.小球可能做匀变速运动B.小球的电势能

可能减少C.小球动能可能不变D.小球机械能可能增加【答案】C【解析】【详解】A．小球从M到N，在竖直方向上发生了偏转，所以受到的竖直向下的洛伦兹力、竖直向下的重力和竖直向上的电场力的合力不为零，并且速

度方向变化，则洛伦兹力方向变化，所以合力方向变化，故不可能做匀变速运动，一定做变加速运动，A错误；B．小球从M到N过程中电场力的做负功，电势能必然增加，B错误；C．若电场力和重力等大反向，则运动过程中电场力和重力做功之和为零，而洛伦兹力不做功，所以小球的动能可能不变，C正确；D．沿

电场方向有位移，电场力一定做负功，机械能转化为电势能，故小球的机械能减小不可能增加，D错误。故选C。10.如图甲是阻值为5Ω的线圈与阻值为15Ω的电阻R构成的回路，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。则（）A.电压表的示数为14.14VB.通过电阻

电流的有效值为1AC.通过电阻的电流方向每秒变化25次D.电阻R上消耗的功率为7.5W【答案】D【解析】【详解】A．电动势有效值20V=102V2E=电压表的示数为10.6VRUERr==+选项A错误；B．通过电阻电流的有效值为2A=0.71A2EI

Rr==+选项B错误；C．交流电的频率125HzfT==则通过电阻的电流方向每秒变化50次，选项C错误；D．电阻R上消耗的功率为7.5WPIU==选项D正确。故选D。11.如图所示，abcd为水平放置

的平行光滑金属导轨，间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动（金属杆滑动过程中与导轨

接触良好）。则（）A.电路中感应电流的大小为BlvrB.金属杆的热功率为22sinBlvrC.电路中感应电动势的大小为sinBlvθD.金属杆所受安培力的大小为2sinBlvr【答案】B【解析】【详解】AC．根据公式，可得导体棒切割磁感线产生感应电

动势为EBlv=电路中感应电流的大小为sinsinBlvBvIlrr==选项AC错误；B．金属杆热功率为222sinsinQEBvPlrrl==B正确；D．根据安培力公式，可得棒所受的安培力为2sinlBvlFBIr==D错误

；故选B。12.如图所示，在第一象限内，存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直于xOy平面向外，在x轴上的A点放置一放射源，可以不断地沿xOy平面内的不同方向以大小不等的速度放射出质量为m、电荷量q−的同种粒子，这些粒子都打到y轴上的D点，已知3OAL=，O

DL=，则（）的A.粒子运动的最大速度为qBLm，方向与x轴正向成60B.粒子在磁场中运动的最短时间为π3mqBC.要使粒子有最长运动时间，须沿x轴正向射入磁场D.若粒子与x轴正向成30射入磁场，则轨道半径为233L【答案】D【解析】【详解】A．当粒子的轨

迹以AD为直径的圆周运动时，由几何关系可知222OAODrL+==由公式2vqvBmr=轨道半径RL则qBLvm故A错误；B．沿xOy平面内的不同方向以大小不等的速度放射出质量为m、电荷量q−的同种粒子，则不存在最小的运动时间，故B错误；C．沿x轴正向射入磁场，其运动轨迹如图所示，则粒子

将从y轴出磁场，不能经过D点，故C错误；D．若粒子与x轴正向成30射入磁场，据几何关系有22sin60Lr=得233Lr=故D正确。故选D。13.如图，一理想变压器ab端接交流电源，原线圈匝数为100匝，R1、R2、R3阻值相等。则当开关

S断开时R1功率为P1，当S闭合时R1功率为P2，且P1：P2=9：25，则副线圈匝数为（）A.25B.50C.200D.400【答案】B【解析】【分析】【详解】ABCD．设原副线圈匝数比为n，开关断开时原线圈电流为1I，开关闭合时原线圈电流为2I，由122:9:25PPP

IR==可知12:3:5II=设开关断开时副线圈电流为1I，开关闭合时副线圈电流为2I，则开关断开时副线圈电压为111UIRnIR==此时原线圈电压为2111UnUnIR==总电压为21111++UUIRnIRIR==由欧姆定

律可知开关闭合时副线圈电阻为0.5RR=此时副线圈电压为2220.50.5UIRnIR==此时原线圈电压为22220.5UnUnIR==总电压为22222+0.5+UUIRnIRIR==联立解得2n=则副线圈的匝数为1100502n=

=故B正确ACD错误。故选B。的二、选择题Ⅱ（本大题共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.关于受迫振动和共振，下列说法正确的是（）A.做受迫振动物体的机械能守恒B.大桥建设中使用的调谐质

量阻尼器对大桥能起到减振的效果C.当驱动力频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大D.物体受迫振动达到稳定后，其振动频率由驱动力频率和固有频率共同决定【答案】BC【解析】【详解】A．做受迫振动物体受到驱动力的作用，则驱动力要做功，机械能

不守恒，选项A错误；B．大桥建设中使用的调谐质量阻尼器对大桥能起到减振的效果，选项B正确；C．当驱动力的频率等于系统的固有频率时会产生共振，此时受迫振动的振幅最大，选项C正确；D．物体受迫振动达到稳定后，其振动频率由驱动力频率决定，与固有频率无关

，选项D错误。故选BC。15.两列简谐横波在同一介质中沿直线S1S2相向传播。M点在S1S2之间，到S1的距离r1=120cm，到S2的距离r2=30cm，如图（a）所示。t=0时刻，向右传的波恰好传到S1点。

图（b）为M点的振动图象，其中实线为向右传的波经过M点时，M点的振动图像，虚线为向左传的波经过M点时，M点的振动图像。则（）A.两列波相遇后能形成稳定的干涉图样B.t=0～6s内，M点运动的路程为32cmC.S1S2

之间共有9个振动加强点D.t=4.25s时，M点在平衡位置下方且远离平衡位置【答案】AD【解析】的【详解】A．根据图（b）M点在两列波上的振动图像可知，完成一次全振动时间相同，即两列波的周期相同，频率相同，则相遇后能形成稳定的干涉图样，故A正

确；B．0~4s内，M点完成振幅为3cm的一次全振动，路程为443cm12cmA==4~6s，两列波叠加，M点完成振幅为1cm的一次全振动，路程为441cm4cmA==综上，t=0～6s内，M点运动的路程为16cm，故B错误；C．两列波在同一介质中传播

，波速相同，根据图（b）可知，向右传播的波经4s传到M点，起振方向向上，波速为1120cm/s30cm/s4rvt===则波长为60cmvT=•=由振动图像可知M点振动减弱点，所以每隔半个波长为振动

减弱点，在12SS之间（包括S1，S2两点，其中S1，S2两点也是振动减弱）减弱点一共6个，S1S2之间共有5个振动加强点，故C错误；D．根据图(b)可知，4.25st=时，M点参与两列波振动，虚线数值大，叠加后位

于平衡位置下方且远离平衡位置，故D正确；故选AD。16.如图所示，有一透明圆柱体，横截面半径为10cmR=，长为100cmL=。在圆柱体的中心轴线上，与圆柱体左端面距离4cmd=的A点处有一点光源，点光源向各个方向发射红光，其中射向圆柱

体且从左端面中央半径为8cmr=圆上射入的光线恰好不会从柱体侧面射出。则：（）A.红光在圆柱体中的折射率为5B.红光在圆柱体中的折射率为355C.若改用紫光照射，则从题中所述8cmr=圆内射入圆柱体的光线能全部从圆柱体右端面射出D.若改用紫光照射，则从题中所述8c

mr=圆内射入圆柱体的光线有一部分会从圆柱体侧面射出【答案】BC【解析】【分析】【详解】AB．由题意可知，如图所示光线AB从圆柱体左端面射入，其折射光BD射到柱面D点恰好发生全反射。设光线在B点的入射角为i，则有222sin5rird==+由折射定律得sinsinin=光线BD在

柱面D点恰好发生全反射，设临界角为C，则有1sinCn=根据几何知识得2sincos1sinCC==−联立方程，解得355n=故A错误，B正确；CD．若改用紫光照射，透明圆柱体对紫光的折射率更大，则在B点的折射角更小，根据1sinCn=可知

临界角更小，紫光到达柱面上时，入射角均大于临界角，发生全反射，故从题中所述8cmr=圆内射入圆柱体的光线能全部从圆柱体右端面射出，故C正确，D错误。故选BC。三、实验题（共2小题，每空2分，共16分）17.某学习小组利用单摆测量当地的重力加速度g，设计了如下实验步骤

：A．用游标卡尺测量小球的直径d；B．用实验器材安装好装置；C．用米尺测得悬点到小球上端摆线的长度L；D．将小球拉离平衡位置一个小角度，由静止释放小球，稳定后小球在某次经过平衡位置时开始计时，并计数为1，此后小球每

摆到平衡位置时，计数一次，依次计数为2、3…，当数到n时，停止计时，测得时间为t。E．多次改变摆线长度，重复实验，测得多组数据。（1）用游标卡尺测量小球直径，如图所示，读数为___________cm；（2）单摆悬

挂在铁架台上，细线的上端悬挂方式正确的是图___________（选填“甲”或“乙”）；（3）根据上述实验操作，测得当地重力加速度的表达式为g=________（用测出的物理量表示）；（4）某同学计算出每次摆线长度L对应的周期平方2T，以为L纵坐

标、2T为横坐标，作出2LT−图线为图丙中_________（选填①、②、③）。【答案】①.1.89②.乙③.222(1)2dnLt−+④.③【解析】【详解】（1）[1]根据游标卡尺测量读数规则可知该读数为1.810mm90.1mm18.91.89cmmm+

==（2）[2]为防止实验过程摆长发生变化，单摆上端应固定，应该选择图乙所示悬挂方式；（3）[3]摆线长度与摆球半径之和是单摆摆长，单摆摆长2dlL=+单摆的周期为1tTn=−由单摆周期公式2lTg=

联立得22222(1)24lgTdnLt−==+（4）[4]根据周期公式整理得2242gTdL=−作出2LT−图线，由关系式可知，纵坐标截距为负值，故图线③符合。18.（1）在“测玻璃的折

射率”实验中：①小朱同学进行实验，图甲是他在操作过程中的一个状态，透过玻璃砖观察，调整视线方向，插上第四枚大头针P4应使其遮挡住___________。②小朱同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，用圆规以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO′延长线于C点，过

A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图丙所示，若他测得AB=7.5cm，CD=5cm，则可求出玻璃的折射率n=___________。（结果保留两位有效数字）（2）小明用如图丙所示装置做“用双缝干涉实验测量光的波长”实验。①经过调试后，观察到清晰的又细又密的干涉条纹，为了增大条纹间距

，下列操作可行的是______。A．将单缝向双缝靠近B．将屏向靠近双缝的方向移动C．左右拨动拨杆D．使用间距更小的双缝②转动测量头的手轮，先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

上的示数读数为x1，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐，读出此时手轮上的读数为221()xxx，已知双缝间距为d，测得双缝和光屏之间的距离是L，则所测单色光波长的计算式为λ=__

________（用题中所给的字母表示）【答案】①.P3和P1、P2的像②.1.5③.D④.21()4xxdL−的【解析】【详解】（1）①[1]第四枚大头针P4应使其遮挡住P3和P1、P2的像；②[2]玻璃的折射率sin1.5sinAB

iABAOnCDrCDCO====（2）①[3]根据lxd=为了增大条纹间距，则A．将单缝向双缝靠近，对条纹间距无影响，选项A错误；B．将屏向靠近双缝的方向移动，即减小l，条纹间距减小，选项B错误；C．左右拨动拨杆，对条纹间距

无影响，选项C错误；D．使用间距更小的双缝，则条纹间距变大，选项D正确。故选D。②[4]条纹间距214xxx−=根据Lxd=可得21()4xxdL−=四、计算题（本题共3小题，共39分）19.如图所示，两平行光滑金

属导轨间的距离L＝0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，空间内存在匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E＝4.5V、内阻r＝0.50Ω的直流电源。现把一质量m＝0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，当

电阻箱的电阻调为R=2.5Ω时，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨电阻不计，g取10m/s2，sin37°=0.6,cos37°=0.8。（1）求通过导体棒的电流大小；（2）若

磁场方向在竖直方向上，求匀强磁场的磁感应强度大小；（3）保持导体棒静止，磁感应强度B至少多大，此时方向如何；（4）若导轨表面粗糙，动摩擦因数34=，则要保持导体棒静止，磁感应强度B至少多大。【答案】（1）1.5A；（2）0.5T；（3

）0.4T；方向垂直斜面向下；（4）B=0【解析】【详解】（1）根据闭合回路欧姆定律EIRr=+可得1.5AI=（2）若磁场方向在竖直方向上，则安培力方向水平向右，设安培力为F，根据平衡情况可知sin

cosmgF=其中FBIL=可得0.5TB=（3）根据动态平衡可知，当F最小时B最小，沿斜面向上，则sinmgBIL=得0.4TB=方向垂直斜面向下；（4）易知，摩擦力方向向上时，因sincosmgmg=可知当安培力为零时就可平衡，则当0B=时即能平衡。20.如图所

示，刚性U型金属导轨M1N1N2M2是位于光滑水平桌面上，其左端中接有阻值为R=1Ω的电阻，它们总的质量为m0=2kg。导轨间距为l=0.2m，PQ是质量为m=1kg的金属杆，其电阻为r=0.5Ω，可在轨道上滑动，滑动时保持与轨道垂直。杆与轨道的接触是粗糙的，导轨的电阻均不计。初始时，杆P

Q位于图中的虚线处，虚线的右侧为一匀强磁场区域，磁场方向垂直于桌面，磁感应强度的大小为B=0.5T（图中未画出）。现有一位于导轨平面内的与轨道平行的恒力F=4.4N作用于PQ上，t=0时刻从静止开始在轨道上向右作加速运动，t=

0.8s时通过电阻的电流为I0=0.1A，此时导轨向右运动的距离为x0=0.4m。（导轨的N1N2部分尚未进入磁场区域）。杆与导轨接触良好。（1）求出金属杆与轨道间摩擦力大小；（2）求PQ离开虚线的距离；（3）求在此过程中电阻R产生的

焦耳热。【答案】（1）2.5N；（2）3m；（3）3.05J【解析】【详解】（1）若其加速度为a，则有0fma=而2012atx=故00222.5Nxfmt==（2）设经过时间t杆的速度为v，对PQ杆应用动量定理，有()0FftBlqmv−−=−其中Blxq

RrRr==++杆和导轨构成的回路中感应电动势为Blv=电流0IRr=+则有的0()IRrvBl+=联立解得022()()3mmIRrRrxFftBlBl++=−−=（3）由能量关系得21()2QFfxmv=−−则3.05

JRRQQRr==+21.某研究设计的磁聚焦式霍尔推进器可作为太空飞船的发动机，其原理如下：系统捕获宇宙中大量存在的等离子体（由电量相同的正、负离子组成），经系统处理后，从下方以恒定速率v1向上射入有磁

感应强度为B1、垂直纸面向里的匀强磁场区域Ⅰ内。当栅极MN、PQ间形成稳定的电场后，自动关闭区域Ⅰ系统（关闭粒子进入通道、撤去磁场B1）。区域Ⅱ内有磁感应强度大小为B2、垂直纸面向外的匀强磁场，磁场右边界是直径为D、与上下极板相切的半圆（圆与下板相切于

极板中央A）。放在A处的放射源能够向各个方向均匀发射速度大小相等的氙原子核，氙原子核经过该区域后形成宽度为D的平行氙粒子束，经过栅极MN、PQ之间的电场加速后从PQ喷出，在加速氙原子核的过程中探测器获得反向

推力（不计氙原子核、等离子体的重力，不计粒子之间相互作用于相对论效应）。已知极板长RM=2D，栅极MN和PQ间距为d，氙原子核的质量为m、电荷量为q，求：（1）栅极MN、PQ间形成稳定电场的大小E（2）氙原子核在A处的速度大小v3；（3）氙原子核从PQ喷出时的速度大

小v2；（4）若区域Ⅱ内磁场发生器故障，导致区域Ⅱ中磁感应强度减半并分布在整个区域Ⅱ中，求能进入区域Ⅰ的氙原子核占A处发射粒子总数的百分比。【答案】（1）11EBv=；（2）232qBDvm=；（3）222112282mBvqdqBDvm+=；（4）33.3%【解析】【详解】（1）等离子体

由下方进入区域Ⅰ后，在洛伦兹力得作用下偏转，当粒子受到的电场力等于洛伦兹力时，形成稳定的匀强电场，设等离子体电荷量为q′，则11EqBvq=即11EBv=（2）氙原子核从点以速度v3射出后从圆弧边界向A右射出，则由磁聚焦的原理知，氙核在磁场中做匀速圆周运动的半径恰等于圆弧边界的半径

，即2Dr=洛伦兹力提供向心力有2332vqvBmr=联立得232qBDvm=（3）氙原子由原来速度v3经过区域Ⅰ加速后，离开PQ的速度大小为v2，根据动能定理有22231122Uqmvmv=−其中11UEdBvd==故222112282mBvqdqBDvm+=（4）当磁感应强度变为212B时

，氙核在Ⅱ区做匀速圆周运动的半径212mvrDBq==作出从上、下边界恰进入Ⅰ区的氙核的轨迹，显然，从点水平射出的氙核，由几何关系知其入射角M与下板成90。当氙核从N点射出时，由几何关系有：其偏转角为60，入射角与下板的夹角为30°。则

入射角在这两个角之间的粒子能够进入Ⅰ区，所以进入Ⅰ区的粒子占总粒子数的比为903033.3%180−=