【文档说明】【精准解析】江苏省扬州市2020届高三下学期3月阶段性检测物理试题(一).doc,共(23)页,1.214 MB,由小赞的店铺上传
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2019—2020学年度第二学期阶段性检测(一)高三物理2020.03本试卷选择题9题,非选择题7题,共16题,满分为120分,考试时间100分钟。注意事项:1.答卷前,考生务必将本人的学校、班级、姓名、考试号填在答题卡的相应位置。2
.将每题的答案或解答写在答题卡上,在试卷上答题无效。3.考试结束,只交答题卡。一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分,每小题只有一个....选项符合题意,选对的得3分,错选或不答的得0分。1.将某劲度系数为
k的轻质弹簧一端固定在墙上,另一端用100N的力来拉,弹簧的伸长量为10cm;若对该弹簧两端同时用50N的力反向拉时,弹簧的伸长量为ΔL。则()A.k=10N/m,ΔL=10cmB.k=100N/m,ΔL=10cmC.k=200N/m,ΔL
=5cmD.k=1000N/m,ΔL=5cm【答案】D【解析】【详解】弹簧上的弹力为100N,伸长量10cm0.1mx==由F=kx得100N/m1000N/m0.1Fkx===用50N力拉时'50m0.05m5cm1
000FLk====故选D。2.我国自主研制的绞吸挖泥船“天鲲号”达到世界先进水平.若某段工作时间内,“天鲲号”的泥泵输出功率恒为4110kW,排泥量为31.4m/s,排泥管的横截面积为20.7m
,则泥泵对排泥管内泥浆的推力为()A.6510NB.7210NC.9210ND.9510N【答案】A【解析】【详解】设排泥的流量为Q,t时间内排泥的长度为:1.420.7VQtxttSS====输出的功:WPt=排泥的功:WFx=输出的功都用于排泥,则解得:651
0NF=故A正确,BCD错误.3.磁流体发电机的结构简图如图所示。把平行金属板A、B和电阻R连接,A、B之间有很强的磁场,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)以速度v喷入磁场,A
、B两板间便产生电压,成为电源的两个电极。下列推断正确的是()A.A板为电源的正极B.电阻R两端电压等于电源的电动势C.若减小两极板的距离,则电源的电动势会减小D.若增加两极板的正对面积,则电源的电动势会增加【答案】C【解析】【详解
】A.等离子体进入磁场,根据左手定则,正电荷向下偏转,所以B板带正电,为电源的正极,A极为电源的负极,故A错误;B.分析电路结构可知,A、B为电源的两极,R为外电路,故电阻R两端电压为路端电压,小于电源的电动势,故B错误;CD.
粒子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡,有UqvBqd=解得UBdv=减小两极板的距离d,电源的电动势减小,增加两极板的正对面积,电动势不变,故C正确,D错误。故选C。4.如图,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面,位置靠近ab且相互绝缘。当MN中电流突
然减小时,线圈产生的感应电流I,线圈所受安培力的合力为F,则I和F的方向为()A.I顺时针,F向左B.I顺时针,F向右C.I逆时针,F向左D.I逆时针,F向右【答案】B【解析】【详解】金属线框abcd放在导线MN上,导线中电流产生磁场,根据安培定则判断可知,线框abcd左右两侧磁场方向相反
,线框左侧的磁通量小于线框右侧的磁通量,磁通量存在抵消的情况。若MN中电流突然减小时,穿过线框的磁通量将减小。根据楞次定律可知,感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化,则线框abcd感应电流方向为顺时针;再由左手定则可知,左边受到的安培力水平向右,而右
边的安培力方向也水平向右,故安培力的合力向右。A.I顺时针,F向左,与结论不相符,选项A错误;B.I顺时针,F向右,与结论相符,选项B正确;C.I逆时针,F向左,与结论不相符,选项C错误;D.I逆时针,F向右,与结论不相符,选项D错误;故选B。5.将一物体竖直向上抛出,不计空气阻力。用x
表示物体运动的路程,t表示物体运动的时间,Ek表示物体的动能,下列图像正确的是()A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】AB.由机械能守恒得2012kmgxEmv+=Ek与x是线性关系,故A错误,B正确;CD.根据机械能守恒定律得2
012kmgxEmv+=又2012xvtgt=−得220011()22kEmvmgvtgt=−−m、v0、g都是定值,则Ek是t的二次函数,Ek-t图象是抛物线,故CD错误。故选B。二、多项选择题:本题共4小题,每小题4
分,共16分,每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分。6.如图所示,理想变压器的原线圈接在2202sin100πVut=()的交流电源上,副线圈接有R=55的负载电
阻,原、副线圈匝数之比为2∶1,电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是A.电流表的读数为1.00AB.电流表的读数为2.00AC.电压表的读数为110VD.电压表的读数为155V【答案】AC【解析】【详解】CD.
原线圈电压有效值U1=220V,根据原副线圈匝数比为2:1可知次级电压为U2=110V,则电压表的读数为110V,选项C正确,D错误;AB.根据变压器输入功率等于输出功率,即2211UUIR=解得I1=1
.00A,选项A正确,B错误;故选AC.7.2019年11月5日,我国成功发射了“北斗三号卫星导航系统”的第3颗倾斜地球同步轨道卫星。“北斗三号卫星导航系统”由静止地球同步轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星、中圆地球轨道卫星组成。中圆地球轨道卫星轨道周期是12个小时左右,“同步轨道”卫星的轨道周期
等于地球自转周期,卫星运行轨道面与地球赤道面的夹角叫做轨道倾角。根据轨道倾角的不同,可将“同步轨道”分为静止轨道(倾角为零)、倾斜轨道(倾角不为零)和极地轨道。根据以上信息,下列说法正确的有()A.倾斜地球同步轨道卫星的高度等于静止地球同
步轨道卫星的高度B.中圆地球轨道卫星的线速度大于地球同步轨道卫星的线速度C.可以发射一颗倾斜地球同步轨道卫星,静止在扬州上空D.可以发射一颗倾斜地球同步轨道卫星,每天同一时间经过扬州上空【答案】ABD【解析】【详解】A.“同步轨道“卫星的轨道周期等
于地球自转周期,根据万有引力提供向心力可知222π()MmGmrrT=解得32πrTGM=同步卫星的周期相同,则其轨道半径相等,距地面高度相等,故A正确;B.卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力22MmvGmrr=解得GMvr=中圆地球轨道卫星的轨道半径小,线速度大,故中圆地球轨道卫星的线
速度大于地球同步轨道卫星的线速度,故B正确;C.倾斜地球同步轨道卫星的周期虽与地球自转周期相同,但不能与地球表面相对静止,不能静止在扬州上空,故C错误;D.倾斜地球同步轨道卫星与地球自转周期相同,则每过24h都运动一圈,则每天同一时间经过扬州上空,故D正确。故选ABD。8.196
6年科研人员曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的实验。实验时,用双子星号宇宙飞船去接触正在轨道上运行的火箭组(可视为质点),接触后,开动飞船尾部的推进器,使飞船和火箭组共同加速,如图所示。推进器的平均推力为F,开动时间Δt,测出飞船和火箭的速度变化是Δv,下列说法正确的有()A.推力F通过飞
船传递给火箭,所以飞船对火箭的弹力大小应为FB.宇宙飞船和火箭组的总质量应为FtvC.推力F越大,vt就越大,且vt与F成正比D.推力F减小,飞船与火箭组将分离【答案】BC【解析】【详解】A.对飞船和火箭组组成的整体,由牛顿第二定律,有12()Fmma=+设飞船对火箭的弹
力大小为N,对火箭组,由牛顿第二定律,有2Nma=解得212mFNFmm=+故A错误;B.由运动学公式,有=vat,且12()Fmma=+解得12Ftmmv+=故B正确;C.对整体12()v
Fmmt=+由于(m1+m2)为火箭组和宇宙飞船的总质量不变,则推力F越大,vt就越大,且vt与F成正比,故C正确;D.推力F减小,根据牛顿第二定律知整体的加速度减小,速度仍增大,不过增加变慢,所以飞船与火箭组不会分离,故D错误。故选BC。9.真空中某静电场电场线的分布
如图所示,图中P、Q两点关于点电荷q1水平对称。P、Q两点电场强度的大小分别为PE、QE,电势分别为Q、P。一个带电粒子沿虚线轨迹从M移动至N。以下选项正确的有()A.QPEEB.QPC.此带电粒子带正电,它的电势能先变大后变小D.此带电粒子带负电,它的电势能先
变大后变小【答案】D【解析】【详解】A.由图P点电场线密,电场强度大,则EP>EQ故A错误;B.沿电场线的方向电势降低,电场线越密的电势降落越快,反之逆着电场线的方向电势升高,电场线越密的电势升高越快,则QP故B错误;CD.根据运动轨迹判定粒子受到斥力作用,q1为负
电荷,所以此带电粒子也带负电,电场能先增大后减,故D正确。故选D。三、简答题:本题分必做题(第10、11、12题)和选做题(第13题)两部分,共计42分。请将解答填写在答题卡相应的位置。10.物理小组的同学用如下图甲所示的实验
器材测定重力加速度。实验器材有:底座带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器,其中光电门1在光电门2的上方,小球释放器(可使小球无初速释放)、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的
时间t,并从竖直杆上读出两光电门间的距离h。(1)使用游标卡尺测量小球的直径如下图乙所示,则小球直径为_________cm。(2)改变光电门1的位置,保持光电门2的位置不变,小球经过光电门2的速度为v,不考虑空气阻力,小球的加速度为重力加速度g,则h、t、g、v四
个物理量之间的关系式h=________。(3)根据实验数据作出htt−图象如上图丙所示,若图中直线斜率的绝对值为k,根据图象得出重力加速度g大小为________。【答案】(1).1.170(2).212gtvt−+(3).2k【解析】【详解】(1)[1]主尺读数为1.1cm,游
标尺读数为0.05×14mm=0.70mm=0.070cm,所以最终读数为1.1cm+0.070cm=1.170cm;(2)[2]小球经过光电门2的速度为v,根据运动学公式得从开始释放到经过光电门2的时间'vtg=所以从开始释放到经过光电门1的时间'''vttttg=−
=−所以经过光电门1的速度vvgtvgt==−根据匀变速直线运动的推论得:两光电门间的距离'2122vvhtvtgt+==−(3)[3]由公式212hgt=得12hvgtt=−若htt−图线斜率的绝对值为k,则
12kg=所以重力加速度大小2gk=11.在“测定金属的电阻率”的实验中,所用测量仪器均已校准。已知待测金属丝的电阻值Rx约为5Ω。在测电阻时,可供选择的器材有:电源E:电动势3V,内阻约1Ω电流表A1:量程0~0.6A,内阻约0.125Ω;电流表A2:量程0~3A,内阻约0
.025Ω;电压表V1:量程0~3V,内阻约3kΩ;电压表V2:量程0~15V,内阻约15kΩ;滑动变阻器R1:最大阻值5Ω,允许最大电流2A;滑动变阻器R2:最大阻值1000Ω,最大电流0.6A开关一个,导线若干。(1
)在上述器材中,应该选用的电流表是_______,应该选用的电压表是_______。若想尽量多测几组数据,应该选用的滑动变阻器是_______(填写仪器的字母代号)。(2)用所选的器材,在答题纸对应的方框中画出电路图_________________
____。(3)关于本实验的误差,下列说法正确的是____________。A.对金属丝的直径多次测量求平均值,可消除误差B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C.利用电流I随电压U的变化图线求Rx可减小偶然误差【答案】(1).1A(2).
1V(3).1R(4).(5).C【解析】【详解】(1)[1]因为电动势3V,所以电压表选择V1;[2]根据欧姆定律可知电路中最大电流为x0.6AEIR==所以电流表为A1;[3]为保证调节方便,则选择阻值较小的滑动变阻器R1;(2)[4]因为Vx300056004050.125xARRRR=
===则说明待测电阻为小电阻,所以电流表采用外接法,实验要求尽量多测几组数据,所以滑动变阻器采用分压式,电路图如图所示(3)[5]A.实验中产生的误差不能消除,只能减小,故A错误;B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差
,故B错误;C.利用图象法求解电阻可减小偶然误差,故C正确。故选C。[选修模块3-5]12.在光电效应实验中,某实验小组用同种频率的单色光,先后照射锌和银的表面,都能产生光电效应。对这两个过程,下列四个物理量中,可
能相同的是()A.饱和光电流B.遏止电压C.光电子的最大初动能D.逸出功【答案】A【解析】【详解】A.饱和光电流和光的强度有关,这个实验可以通过控制光的强度来实现饱和光电流相同,A正确;CD.不同的金属其逸出功是不同的,根据光电效应方程:kEhW=−用同种频率
的单色光,光子能量h相同,光电子的最大初动能Ek不同,CD错误;B.根据遏止电压和最大初动能关系:kEUe=可知光电子的最大初动能不同,遏止电压也不同,B错误。故选A。13.一个铀核(23892U)放出一个
粒子后衰变成钍核(23490Th),其衰变方程为____________,已知静止的铀核、钍核和粒子的质量分别为1m、2m、和3m,真空中的光速为c,上述衰变过程中释放出的核能为____________。【答案】(
1).238234492902UThHe→+(2).()2123Emmmc=−−【解析】【详解】[1]根据电荷数和质量数守恒得到衰变方程为238234492902UThHe→+[2]根据爱因斯坦质能方程22123()Emcmmmc==−−14.人
们对手机的依赖性越来越强,有些人喜欢躺着玩手机。若手机的质量为150g,从离人脸约20cm的高度无初速度掉落,砸到人脸后手机未反弹,人脸受到手机的冲击时间约为0.1s,重力加速度g=10m/s2,试求手机对人脸的平均冲力大小。【答案】4.5NF=【解析】【详解】由公式2112
hgt=,解得10.2st=全过程由动量定理Ip=合得()12200mgttFt+−=−解得4.5NF=【选做题】本题包括A、B两小题,请选定其中一题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑,若都作答则按A小题评分。A.[选修模块3-3]15.人类对物质属性的认识
是从宏观到微观不断深入的,下列说法正确的是()A.晶体的物理性质都是各向异性的B.露珠呈现球状是由于液体表面张力的作用C.布朗运动是固体分子的运动,它说明分子永不停歇地做无规则运动D.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小【答案】B【解析】【详解】A.晶
体分为单晶体和多晶体,单晶体的物理性质各向异性,多晶体的物理性质各向同性,故A错误;B.液体表面张力的产生原因是:液体表面层分子较稀疏,分子间引力大于斥力;合力现为引力,露珠呈现球状是由于液体表面张力的作用,故B正确;C.布朗运动是指悬浮
在液体中的颗粒所做的无规则的运动,它间接反映了液体分子的无规则运动,故C错误;D.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大,故D错误。故选B。16.一定质量的理想气体从状态(p1、V1)开始做等温膨胀,状态变化如图中实线所示.若该部分气体从
状态(p1、V1)开始做绝热膨胀至体积V2,则对应的状态变化图线可能是图中虚线______(选填图中虚线代号),在这一过程中气体的内能______(填“增大”“减少”或“不变”)【答案】(1).d(2).减少【解析】气体绝热膨胀时,气体对外做功,根据热力学第一定律判断可知气体的内能减小,温度降
低.所以绝热膨胀到体积V2与等温膨胀到V2相比较,绝热膨胀到体积V2时温度低.假设先等温膨胀到V2,然后再降温,压强更低,故图线d正确;在这一过程中由于气体的温度降低,故气体的内能减小.17.为了保证驾乘人员的安全,汽
车安全气囊会在汽车发生一定强度的碰撞时,利用叠氮化钠(NaN3)爆炸时产生气体(假设都是N2)充入气囊,以保护驾乘人员。若已知爆炸瞬间气囊容量为23710m−,氮气密度2312510kg/m=.,氮气的平均摩尔质量0028kg/mol
M=.,阿伏伽德罗常数23160210molAN−=.,试估算爆炸瞬间气囊中2N分子的总个数N。(结果保留1位有效数字)【答案】26210N=【解析】【详解】设2N气体摩尔数n,则VnM=气体分子数AVNNM=解得223261.25100.076.02102100.028N==B
.[选修模块3-4]18.下列说法正确的是()A.单摆的摆球在通过最低点时合外力等于零B.有些昆虫薄而透明的翅翼上出现彩色光带是薄膜干涉现象C.变化的电场一定产生变化的磁场,变化的磁场一定产生变化的电场D.一条沿自身长度方向运动的杆,其长
度总比杆静止时的长度大【答案】B【解析】【详解】A.单摆的摆球在通过最低点时,回复力等于零,而合外力一定不等于零,故A错误;B.薄而透明的羽翼上出现彩色光带,是由于羽翼前后表面反射,进行相互叠加,是薄膜干涉现象,故B正确;C.均匀变化的电场产生稳定磁场,非均匀变化的电场
产生非均匀变化的磁场,故C错误;D.根据相对论,则有沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度短,故D错误。故选:B。19.如图所示,阳光与水平面的夹角为θ。现修建一个截面为梯形的鱼塘,欲使它在注满水的情况下,阳光可以照射到整个底部。光在水中的传播速
度v=___;鱼塘右侧坡面的倾角α应满足的条件是__。(设光在真空中的速度为c,水的折射率为n)【答案】(1).cvn=(2).coscosn【解析】【详解】[1]光在水中的传播速度cvn=[2]欲使鱼塘注满水的情况下,阳光可以照射到整个底部,
则折射光线与底部的夹角大于等于α,故折射角π2−又入射角π2i=−根据折射定律有sinsinin=则有πsin()cos2πcossin()2n−=−所以coscosn20.如图所示,甲为某一列简谐波t=t0时刻的
图象,乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图象,试讨论:①波的传播方向和传播速度.②求0~2.3s内P质点通过的路程.【答案】①x轴正方向传播,5.0m/s②2.3m【解析】【详解】(1)根据振动图象可知判断P点在t=t0时刻在平衡位置且向负的最大位移运动,则波沿x轴正方向传播
,由甲图可知,波长λ=2m,由乙图可知,周期T=0.4s,则波速25m/s0.4vT===(2)由于T=0.4s,则32.3s5s4t==,则路程2323440.12.3m44xA===【点睛】本题中根据质点的
振动方向判断波的传播方向,可采用波形的平移法和质点的振动法等等方法,知道波速、波长、周期的关系.四、计算或论述题:本题共3小题,共47分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有
数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。21.如图所示,平行导轨宽为L、倾角为θ,处在垂直导轨平面向下的匀强磁场中,磁感强度为B,CD为磁场的边界,导轨左端接一电流传感器,CD右边平滑连一足够长的导轨。质量为m
、电阻为R的导体棒ab长也为L,两端与导轨接触良好,自导轨上某处由静止滑下。其余电阻不计,不计一切摩擦和空气阻力,重力加速度为g。(1)棒ab上的感应电流方向如何?(2)棒ab在磁场内下滑过程中,速度为v时加速度为多大?(3)若全过程中电流传感器
指示的最大电流为I0。求棒ab相对于CD能上升的最大高度。【答案】(1)b流向a;(2)22sinBLvagmR=−;(3)220222IRHgBL=【解析】【详解】(1)根据楞次定律可判定:棒在磁场中向下滑动时,电流由b流向a;(2)当棒的速
度为v时,切割磁感线产生的感应电动势为EBLv=,根据闭合电路欧姆定律EIR=,安培力FBIL=,根据牛顿第二定律,有sinmgFma−=解得:22sinBLvagmR=−(3)棒下滑到CD处回路电流最大,有
0mBLvIR=棒ab滑过CD后直接到右侧最高点,由机械能守恒定律,有212mmgHmv=解得:220222IRHgBL=22.如图所示,AB为一光滑固定轨道,AC为动摩擦因数μ=0.25的粗糙水平轨道,O为水平地面上的一点,且B、C、O在同一竖直线上,已知B、C两点的高度差为h,C、O两点的
高度差也为h,AC两点相距s=2h.若质量均为m的两滑块P、Q从A点以相同的初速度v0分别沿两轨道滑行,到达B点或C点后分别水平抛出.求:(1)两滑块P、Q落地点到O点的水平距离.(2)欲使两滑块的落地点相同,滑
块的初速度v0应满足的条件.(3)若滑块Q的初速度v0已满足(2)的条件,现将水平轨道AC向右延伸一段L,要使滑块Q落地点距O点的距离最远,L应为多少?【答案】(1)21022hxvghg=−,2202hxvghg=−
(2)03vgh=(3)154Lh=【解析】【分析】(1)利用动能定理分别求出到达BC点的速度,利用平抛运动求的水平位移;(2)利用两位移相等即可求得速度;(3)利用动能定理求出平抛运动的速度,有数学关系求的即可.【详解】(1)滑块P
从A到B的过程中由动能定理可知:2201122Bmghmvmv−=−可得:202Bvvgh=−从B点抛出x1=vBtP2122Phgt=解得:21022hxvghg=−滑块Q从A到C过程,由动能定理得:22011
22Cmgsmvmv−=−解得:20Cvvgh=−从C点抛出:2CQxvt=,212Qhgt=解得:2202hxvghg=−(2)要使x1=x2,联立解得:03vgh=(3)由动能定理得:22011()22mgsLmvmv−+=−在延伸最右端抛出
:2Qxvt=,212Qhgt=距O点的距离为△x=L+x得:24xhhLL=−+,当154Lh=时,△x取最大值174h【点睛】本题主要考查了动能定理和平抛运动相结合的综合运用,注意再求极值时数学知识的运用.23.如图所示
,间距为L的平行金属板MN、PQ之间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场。MN板带正电荷,PQ板带等量负电荷,板间磁场方向垂直纸面向里,'OO是平行于两金属板的中心轴线。紧挨着平行金属板的右侧有一垂直纸面向外足够大的匀强偏转磁场,在其与
'OO垂直的左边界上放置一足够大的荧光屏。在O点的离子源不断发出沿'OO方向的电荷量均为q、质量均为m,速度分别为0v和010v的带正电的离子束。速度为0v的离子沿直线'OO方向运动,速度为010v的离子恰好擦着极板的边缘射出平行金属板其速度方向在平
行金属板间偏转了60,两种离子都打到荧光屏上,且在荧光屏上只有一个亮点。已知在金属板MN、PQ之间匀强磁场的磁感应强度。不计离子重力和离子间相互作用。已知在金属板MN、PQ之间的匀强磁场磁感应强度0mvBqL=。求:(1)金属板MN、PQ之
间的电场强度;(2)金属板的右侧偏转磁场的磁感应强度;(3)两种离子在金属板右侧偏转磁场中运动时间之差。【答案】(1)20mvEqL=;(2)002mvBqL=;(3)03Ltv=【解析】【详解】(1)速度为0v的离子沿直线OO方向匀速运动,则:0qvBqE=得200mvEvBqL==
(2)如图所示,速度为010v,的离子在平行金属板间运动时,由动能定理可知()22101110222LqEmvmv−=−得103vv=设金属板的右侧匀强磁场的磁感应强度为0B,由牛顿第二定律可知:在O点速度为0v的离子进入右侧偏转磁场后20001mvqvBr=
则010mvrqB=在O点速度为010v,的离子进入右侧偏转磁场后()()200233mvqBvr=得0203mvrqB=两种离子都打到荧光屏同一点A,由几何关系可知1222Lrr+=得002mvBqL=(3)在O点速度为0v的离子在右侧偏转匀强磁场后运动时间:1
100ππ2rLtvv==在O点速度为010v的离子在右侧偏转匀强磁场后运动时间:22002π55π636rLtvv==这两种离子在金属板的右侧偏转匀强磁场中运动时间之差21ttt=−得0π3Ltv=