2021-2022学年江苏省连云港市高二（下）期末物理试卷（附答案详解）.pdf

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1、2021-2022学年江苏省连云港市高二（下）期末物理试卷一、单 选 题（本大题共10小题，共40.0分）1.碘的放射性同位素曷1/的半衰期约为8天，因其在人体内存留时间短且副作用小，医学上利用碘益】/治疗甲亢。若/衰 变 中 产 生 款 和 某 种 粒 子，则这种粒子是（）A.电子 B.质子 C.中子 D.正电子2.用玻璃瓶密封一定质量的气体，然后将玻璃瓶放入热水中，过一段时间瓶塞弹出,关于瓶塞弹出的原因下列说法正确的是（）A.瓶内气体分子数增加B.瓶内气体分子间作用力急剧增大C.瓶内所有气体分子的运动都更加刷烈D.瓶内气体分子在单位时间内碰撞单位面积器壁的平均冲量增大3.某实验小组设计的电

2、梯坠落应急安全装置如图所示，电梯井内壁上铺设线圈，电梯轿厢底部安装永久磁铁，磁铁N极向上，线圈能在电梯轿厢突然坠落时自动闭合，阻碍电梯轿厢急剧下降从而减小对乘客的伤害。当电梯轿厢坠落至图示位置时（）A.线圈A、B相互吸引B.线圈4有收缩的趋势，8有扩张的趋势C.俯视线圈A,其感应电流沿逆时针方向D.电梯轿厢处于完全失重状态4.光电效应实验得到光电流/与加在光电管两极间电压U的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A.入射光的频率大于B.入射光的频率大于C.若电压U增大，阴极K产生光电子数增加D.入射光产生光电子的最大初动能比大5.振荡电路在测量、自动控制、无线电通讯及遥控等许多领域有广泛应用

3、。如图甲所示的LC振荡电路中，电容器上的电荷量随时间的变化规律如图乙所示，t=0.3s时的电流方向如图甲所示，下列说法正确的是（）A.在t=0 0.5s内，电容器在放电B.在t=0.8s时，P点电势比Q点高C.在t=1.0 1.5s内，电场能正在转化成磁场能D.在=1,5 2.0s内，振荡电路中的电流在减小6.如图所示,一定质量的理想气体从状态4 依次经过状态B、C和D后再回到状态4。其中4 T B 和C-D 为等温过程，8-C和。-4 为绝热过程，这就是热机的“卡诺循环”。下列说法正确的是（）A.4过程中，气体放出热量B.B-C 过程中，气体的压强增大C.C-C 过程中，气体的内能增大第2页

4、，共18页D.整个循环过程中，气体从外界吸收热量7.图a所示的扬声器中有一线圈，当音频电流信号通过线圈时，纸盆振动发出声音。线圈所在位置的磁场呈辐射状且方向如图b所示，已知线圈半径为r,所在位置磁感应强度大小为B,则通过电流为/时，单匝线圈受到的安培力大小为（）A.BIrB.0C.2BlrD.2nBIr的58.如图甲所示，理想变压器原副线圈匝数比为：n2=10：1,原线圈输入正弦式交流电压如图乙所示，副线圈电路中定值电阻R。=1 0 0,电容器C的耐压值为221Z,所有电表均为理想电表。下列说法正确的是（）甲 乙A.电容器C不会被击穿B.副线圈两端电压变化的频率为5HzC.滑片P滑至最下端时，

5、电流表2 的示数为0.224D.滑片P 向下移动过程中，电流表&示数增大，公示数减小9.某同学用图甲电路探究自感现象对电流的影响，闭合开关后灯泡发光，过一会再断开开关，图乙为电流传感器采集的电流随时间变化的图像。已知乙图中单元格边长为0.4s和0.1 4 线圈直流电阻与灯泡电阻相同，电流传感器内阻不计。则（）A.开关闭合后通过线圈的电流恒为0.44B.开关断开后灯泡闪一下然后逐渐熄灭C.开关断开后通过灯泡的电流方向向左D.开关断开后流过灯泡的电荷量约为0.2C10.传导式电磁泵的优点是没有转动部件，不存在机械磨损。如图所示，长方体电磁泵相邻棱长分别为a、b、c,泵体的上下表面接在电压为U的电源

6、（内阻不计）上，流过泵体的导电液电阻率为P，泵体处在垂直于前表面向里的匀强磁场内，磁感应强度大小为8。下列说法正确的是（）A.泵体的上表面应接电源正极B.通过泵体的电流为何C.减小液体电阻率可以获得更大抽液高度D.减小磁感应强度可以获得更大抽液高度二、实 验 题（本大题共1小题，共15.0分）11.某实验小组用油膜法估测分子直径的实验步骤如下：A.向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地散入琲子粉及将17nL纯油酸加入酒精中，得到2.5 x 103n l乙 的油酸酒精溶液C把玻璃板放在方格纸上，测出油膜的面积。将 配好的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒中，记下1mL溶液的液滴数第4页，共18页把一滴油酸酒

7、精溶液滴在水面上，待油膜形状稳定后，将玻璃板盖在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓F.根据得到的数据，估算出油酸分子的直径(1)上 述 实 验 步 骤 正 确 的 顺 序 是(填 步 骤 前 的 字 母)。(2)用油膜法估测分子直径的实验中使用了哪些科学近似；A.将油膜看成单分子层B.将油酸分子视为球形C将油酸稀释以后进行实验D油酸分子紧密排列，但必须考虑分子间隙(3)如图为描出的油膜轮廓，坐标纸中正方形方格的边长为1 c m,油膜的面积约为m 2(保留一位有效数字)。(4)实验测得1 m L溶液约为8 0 滴，估算油酸分子的直径约为 m(保留一位有效数字)。(5)实验发现测得的分子直径d 明显

8、偏小，出 现 这 种 情 况 的 可 能 原 因 是。A.水面上琲子粉撒得太多，油膜没有充分展开8.求每滴溶液体积时，1 m L溶液的滴数计多了C.将滴入的溶液体积作为油酸体积代入公式计算D油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化三、计算题(本大题共4小题，共 4 5.0 分)1 2.根据玻尔理论，处于激发态的氢原子可以向低能级跃迁，发出光子。已知基态的氢原子能量为E i，普朗克常量为瓦电子的质量为m,氢原子的能级公式品=*(n =1,2,3)。一群处于n=3能级的氢原子直接跃迁到基态，发出的光子能使逸出功为生的某金属发生光电效应。求：(1)该光子的频率；(2)获得最大初动能的光电子的

9、物质波波长。13.图甲为浇花的喷壶，图乙为其原理示意图。充气管内有压强等于大气压P。、长度为公、横截面积为S的空气，底部F是一个阀门距离液面高度为切；液面上方封闭体积为 人 压强等于P。的空气；开始阀门?是闭合的，出水管处于关闭状态，已知水的密度为P，重力加速度为g,出水管的体积及管内液柱产生的压强不计，不考虑气体温度的变化。求：(1)要将阀门F打开需缓慢将活塞推入的距离；(2)第一次将充气管内气体完全充入喷壶后液面上方气体的压强。甲 乙14.固定在水平桌面上的平行光滑金属导轨如图甲所示，导轨间距L=l m,左端与R=4。的电阻相连，导轨间有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，导体棒ab垂直放在导轨

10、上。现给导体棒施加一水平向右的恒力F,测得导体棒速度随时间变化的图像如图乙所示。己知导体棒质量m=0.5kg,有效阻值r=1/2,磁场磁感应强度B=2T,其它电阻不计。(1)求导体棒运动过程中通过电阻R的最大电流；(2)求t=Is时导体棒加速度的大小；(3)若导体棒开始运动后1s内通过的位移x=7 m,求该时间内电阻R上产生的热量。第 6 页，共 18页v/m/s1 5.如图所示，正方形区域COEF边长为3该区域内无磁场，区域外。内上方存在垂直于纸面向外匀强磁场，。1下方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，两匀强磁场磁感应强度大小相等。磁场边界CD中点P处有一粒子源，能够垂直于CD向磁场发射速率可变

11、，电荷量不变的正电粒子。已知粒子质量为m、电荷量为q,重力不计，若粒子以速率为入射恰能在最短时间内通过P点右侧与处。(1)求磁场磁感应强度8 的大小；(2)若粒子入射速率为2%,求粒子从P点射出至第二次到达磁场边界的时间；(3)若粒子源依次向外发射粒子的速率为(2n-1)%(n为发射粒子的次数,数值取1,2,3.),且前一个粒子返回至粒子源出口处时，恰能与后发出的粒子发生完全非弹性碰撞，碰撞前后粒子电荷总量保持不变，求第7 1 个粒子与第7 1 +1个粒子发射的时间间隔。答案和解析1.【答案】A【解析】解:根据质量数守恒和电荷数守恒可知，碘1 3 1的衰变方程为康 康X e+，e,可知这种粒子

12、是电子，故A正确，8 C D错误；故选：4。利用质量数和电荷数守恒可以核反应的正确，从而分析粒子性质。本题考查原子核的衰变规律，要求掌握核反应方程的书写。2.【答案】D【解析】解：4、密封容器，瓶内气体分子数不变，故4错误；8、分子间作用力由分子间距决定，分子数不变、体积不变的情况下，分子间距不变，瓶内气体分子间作用力不会急剧增大，故8错误；C、玻璃瓶放入热水中，气体温度升高，气体分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能都增加，即不是瓶内所有气体分子的运动都更加剧烈，故C错误；。、根据一定质量的理想气体状态方程p H =n R T,气体体积不变，温度升高，故压强增大，由气体压强的微观解释可知，

13、瓶内气体分子在单位时间内碰撞单位面积器壁的平均冲量增大，故。正确；故选：D o根据分子间距的变化分析出气体分子间作用力的变卦；温度升高时，气体分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大；根据气体压强的微观意义完成分析。本题主要考查了热力学第一定律的相关应用，正确理解温度对气体动能的影响，结合气体压强的微观意义即可完成分析。3.【答案】C【解析】解：A C,当电梯轿厢落到如图所示位置时，线圈4中有向上的磁通量减弱，线圈B中有向上的磁通量增强，从上向下看，线圈4中产生的感应电流为逆时针方向，线圈B产生的感应电流为顺时针方向，两线圈感应电流方向相反，反向电流会相互排斥，故A错误，C正确；8、线圈

14、4中向上的磁通量减弱，线圈B中向上的磁通量增强，由楞次定律可知，线圈A有扩张趋势，线圈B有收缩趋势，故B错误；第8页，共18页。、由上述分析可知，坠落过程中，线圈内的磁通量发生变化，线圈会产生感应电流,感应电流会阻碍磁铁的运动，进而阻碍电梯轿厢运动，使电梯轿厢处于非完全失重状态,故。错误；故选：C。根据楞次定律分析出感应电流的方向和线圈的变化趋势，根据电流的方向分析出线圈之间的相互作用力类型；根据电梯轿厢的加速度情况分析出所处的状态。本题主要考查了楞次定律的相关应用，利用楞次定律分析出感应电流的方向和线圈的变化趋势，结合超失重的知识完成分析。4.【答案】D【解析 1 解：A B,根据图乙可知，

15、入射光和的遏止电压相同，且小于入射光的遏止电压，由此可知入射光的频率相等，小于入射光的频率，故 AB错误：C、阴极K产生光电子的数目与光照强度有关，与电压无关，故 C 错误；D、根据动能定理得：eUc=eK=h v-W0,入射光产生光电子的最大初动能比大，故。正确；故选：D。根据光电效应和动能定理，结合图像的特点分析出不同入射光的频率大小；阴极产生光电子数目的多少与电压无关，与入射光的强度有关。本题主要考查了光电效应的相关应用，熟悉光电效应方程的公式，结合图像的物理意义完成分析。5.【答案】B【解析】解：4、由图像可知，在。0.5 s,极板上电荷量正在增大，说明LC振荡电路正在充电，故A 错误

16、；B、由于0.3s时电流流向电容器上极板，故说明上极板为正极板，在t=0.8s时，电量在减小，电容器在放电，电流由P流向Q,故P点电势高，故 B 正确；C、在t=1.0 1.5s内，电场能正在转化成磁场能，电量在反向增大，说明电容器在反向充电，此时磁场能正在转化为电场能，故 C 错误；D、在t=1.5 2.0s内，电量在反向减小，说明电容器在放电，则电流在增大，故。错误。故选：BoL C振荡电路放电时，电场能转化为磁场能，电路电流增大；“振荡电路充电时，磁场能转化为电场能，电路电流减小；根据图象，分析清楚电磁振荡过程，然后答题。本题考查对振荡电路的掌握，要求应熟练掌握电磁振荡过程、分析清楚q-

17、t图象的性质是正确解题的关键。6.【答案】D【解析】解：力、力过程中，体积增大，气体对外界做功，温度不变，内能不变，根据热力学第一定律Z U =Q+W可知气体吸热，故4错误；B、根据图像可知，B-C过程中，气体的压强减小，故B错误；C、C-D过程中，等温压缩，气体内能不变，故C错误；。、p-V图象与坐标轴围成的面积表示气体做的功，根据图象可知，该循环中，气体对外做功大于外界对气体做功，即W 0,即气体吸热，故。正确；故选：D。分析各个过程中体积的变化和温度的变化，再根据热力学第一定律分析内能的变化、气体是吸热或是放热。本题考查了理想气体状态方程的应用，根据图象判断出气体体积如何变化，从而判断出

18、外界对气体做功情况，再应用热力学第一定律与题目所给条件即可正确解题；要知道：温度是分子平均动能的标志，一定质量的理想气体内能由温度决定。7.【答案】D【解析】解：根据左手定则可知，通电时线圈受到垂直纸面的安培力的作用，利用微元法，单匝线圈单匝线圈安培力的大小表示F=B1L=2nBlr,正确，A 8 C错误。故选：D o线圈在磁场中要受到安培力作用，导线上每一小段受到的安培力都直纸面，把每一小段的安培力相加即可。本题考察了线圈在磁场中的受力问题，解题的关键是用微元法求每一小段的安培力再进行叠加即可。8.【答案】C第 10页，共 18页【解析】解：4副线圈两端电压的最大值U 27 n=乎%巾1U=

19、3111/=3 1 22匕电容器会被击穿，故A错误。B .由图乙可知，周期T =0.0 2s,频率/=万专s=5 0 H z,故8错误。C副线圈两端电压的有效值/=赞=赍U =22V,滑片P滑至最下端时，副线圈中的电流/2=詈=得4=2.2 4原线圈中的电流/】=菖 与=白*2.2 4=0.2 2 4,故C正确。D根 据“串反 并 同”这个结论可知，当滑片P向下移动过程中，R减小，因&与R串联，所以电流表&的示数增大，又/1=最/2,则电流表4的示数也增大，故。错误。故选：C.电容器的击穿电压是电压的最大值；由周期可以得到频率；滑片/滑至最下端时，电阻R =0；根 据“结论法”来分析电流表的示

20、数变化。电容器的击穿电压是电压的最大值；变压器不改变电流的频率；注意灵活运用动态变化“结论法”的使用。9.【答案】D【解析】解：4、根据题意，由于线圈的自感现象，通过线圈的电流逐渐增大，稳定后电流恒为0.4 4故A错误；B C,根据题意可知，稳定后通过线圈的电流与通过灯泡的电流相等，开关断开后，由于线圈的自感现象，灯泡逐渐熄灭，且通过灯泡电流方向向右，故B C错误；。、根据题意，/-图像中图线与横轴围成的面积表示电荷量，由图可知，每个小格为 7 o =0.0 4c,根据不足半格舍去，半格以上算一个可得，开关断开后流过灯泡的电荷量约为q =5 q（）=0.2 c,故。正确；故选：D。通过线圈的电

21、流逐渐增大，稳定后电流恒为0.44；开关断开后，由于线圈的自感现象，灯泡逐渐熄灭，且通过灯泡电流方向向右；/-t图像中图线与横轴围成的面积表示电荷量，根据题意可计算电荷量。明确自感现象，知道自感现象的原因，知道如何图像的意义。1 0.【答案】C【解析】解：力、由图可知，导电液体受向左的安培力，由左手定则可知，电流方向由下到上，则泵体的上表面应接电源的负极，故4错误；B、根据题意，由公式R =可得，泵体的电阻为/?=竺ab由于电磁泵为非纯电阻电路，设通过泵体的电流为/,抽水的机械功率为P,则有UI=I2R+P可得：/攀，故B错误；C、根据题意可知，减小液体电阻率可以获得更大的电流，安培力增大，获

22、得更大的抽液高度，故C正确；D,根据题意可知，减小磁感应强度，安培力减小，抽液高度减小，故。错误；故选：C o根据左手定则分析出粒子的受力方向从而得出泵体的连接方式；根据电阻定律和功率的计算公式完成分析；根据安培力的计算公式结合选项完成分析。本题主要考查了霍尔效应的相关应用，熟悉左手定则，结合安培力的计算公式即可完成解答。1 1.【答案】BDAECF AB 0.0 1 5 x I O-1 0 BD【解析】解：(1)实验步骤为：将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积。然后将1滴此溶液滴在有琲子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油

23、酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半格的舍去，多余半格的算一格，计算出油酸膜的面积。则用1滴此溶液除以1滴此溶液的面积，恰好就是油酸分子的直径，则上述实验步骤正确的是8 D 4 E C F；(2)4、将油膜看成单分子层，故A正确；B、将油酸分子视为球形，故8正确；C、将油酸稀释以后进行实验，使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子油膜，故C错误；。、油酸分子紧密排列，分子之间没有空隙，故。错误；故选：AB.(3)根据题意可知，每个小格的面积为S()=0.0 12m 0.0 0 0 0 1 m2根据计数原则可知油膜的面积约为S =l O O S o =1 0 0 x 0.0 0 0 1 m2=O

24、.O l T n2第 12页，共 18页(4)根据题意可得一滴溶液中油酸的体积为V=$x 如 人=5 x 1 0-W =5 x I O 而油酸分子的直径约为d=-=5x10 2 m=5 x 10-l oms o.oi(5)4、水面上琲子粉撒得太多，油膜没有充分展开，则面积偏小，直径偏大，故 A 错误；B、求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数计多了，则体积偏小，直径偏小，故 B 正确；C、将滴入的溶液体积作为油酸体积代入公式计算，则体积偏大，直径偏大，故 C错误；D,油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化，则体积偏小，直径偏小,故。正确；故选：BD。故答案为：(l)BDAECF；(2)

25、AB；(3)0.01；(4)5 x IO-1 0；(5)FD(1)根据实验原理掌握正确的实验步骤；(2)根据实验原理结合选项完成分析；(3)根据油膜面积的计数原则得出油膜面积的大小；(4)根据公式V=dS计算出油酸分子的直径；(5)根据实验原理完成对实验误差的分析。本题主要考查了油膜法测量分子直径大小的实验，根据实验原理掌握正确的实验操作,结合公式=dS即可完成分析，难度不大。12.【答案】解：(1)根据能级差和能量子公式可得:hv=-E1解得=嘿(2)根据光电效应可知，光电子的最大初动能为Ek=h v-Wo结合物质波的波长公式4=上mv联立解得：I 2 m f8F+M/.J-27n(-E1+

26、IV0)答；(1)该光子的频率为噤;h(2)获得最大初动能的光电子的物质波波长为短皿多计)。【解析】（1）根据能级差的特点结合能量子的公式得出光子的频率：（2）根据光电效应公式和物质波的波长公式完成分析。本题主要考查了氢原子的能级公式，同时结合了光电效应方程和物质波的计算公式即可完成分析。13.【答案】解：（1）充气管底端的压强为：P 2=P o +p g L 2要使阀门产打开，则充气管内的气体压强为P 2,对充气管内的气体：初态：P l =P o,匕=L1S P 2 =P o +P g L?，1 1 2 =LS根据玻意耳定律可得：P 1 =P 2 彩，解 得 人=悬 厂PO+P9L2则 活

27、塞 推 入 的 距 离=k -L=兰 富Po+pgL2（2）把喷壶内的气体和充气阀内的气体作为整体：初态：P 3=P o，K3=V +LrS末态：P 4 =?，V4=V根据玻意耳定律可得：p3v3=p4v4,解得P4=PO+竿答：（1）要将阀门F 打开需缓慢将活塞推入的距离为卷线；（2）第一次将充气管内气体完全充入喷壶后液面上方气体的压强为p 0+华。【解析】（1）当阀门F 打开时，充气管内的气体压强等于充气阀门下端的液体的压强，找出初末状态参量，根据玻意耳定律即可求得；（2）把喷壶内的气体和充气阀内的气体作为整体，找出初末状态参量，根据玻意耳定律即可求得。本题主要考查了玻意耳定律，关键时找出

28、初末状态参量，把变质量问题转化为恒质量问题。14.【答案】解：（1）根据题意可知，当导体棒的速度最大时，通过电阻R 的电流最大，由图乙可知，导体棒的最大速度为vm=12m/s则感应电动势为E=BLvm=2 x 1 x 1 2 V =2 4 K通过电阻R 的电流为第 14页，共 18页由右手定则可知，电流通过电阻R的方向为由PTM。(2)根据题意可知，当导体棒速度最大时，外力F等于导体棒受到的安培力，则有F=0=B/L =2 X 4.8 x I N =9.6/V由图乙可知，当t =l s时，导体棒的速度为v1=1 0 m/s感应电动势为E i =B L%=2 X 1 x 1 0 1/=2 0 1

29、/感应电流为.殳 2 0 .A1 =R+r =4+1A=4A则安培力为K =BIJ=2 x 4 x I N =8 N对导体棒，由牛顿第二定律有尸一a=m a解得：Q=3.2m/s2(3)设导体棒开始运动后1 s内安培力做功为W,则有动能定理得：1 9Fx+W =-m v f2 1解得：W=-4 4.2 7则整个电路产生的焦耳热为Q=4 4.2;该时间内电阻R上产生的热量为,R 4Q=Q=X 4 4.2/=3 5.3 6/答：(1)导体棒运动过程中通过电阻R的最大电流为4.84方向由PT M；(2)t =I s时导体棒加速度的大小为3.2 m/s 2；(3)若导体棒开始运动后1 s内通过的位移x

30、 =7m,该时间内电阻R上产生的热量为3 5.3 6/。【解析】(1)根据公式计算出感应电动势的大小，结合欧姆定律得出电流的大小，结合右手定则得出电流的方向：(2)根据欧姆定律和安培力公式，结合受力分析和牛顿第二定律得出导体棒加速度的大小；(3)熟悉能量的转化特点，结合电阻的比值关系得出电阻R产生的热量。本题主要考查了电磁感应的相关应用，熟悉欧姆定律和安培力的计算公式，结合牛顿第二定律和能量的转化特点即可完成分析。1 5.【答案】解：(1)粒子以速率处恰能在最短时间内通过P 点右侧5 处，作轨迹如图1 所示,电X XX*-卢.III 号目X xXXXX xVx X Xv0图1由几何关系得2 心

31、 智粒子由洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律得qv0B=m 解得：B=噤;qL(2)粒子入射速率为2%时，粒子圆周运动Q D(2vo)2q-2VoB=Tn K2解得：R 2=W粒子从P 点射出至第二次到达磁场边界的轨迹如图2 所示根据几何关系有第 16页，共 18页 Ro 1COS9=2则”；粒子在磁场中的时间粒子在正方形区域内匀速直线运动的时间t?=国2v0则，粒子从P点射出至第二次到达磁场边界的时间t=亡1+匕解得：t=2J+3牛;9Vo(3)由于前一个粒子返回至粒子源出口处时，恰能与后发出的粒子发生完全非弹性碰撞,表明，前一个粒子返回粒子源时速度方向亦垂直于CO向上，根据动量守恒定律有

32、第一个粒子碰撞m-3v0 mv0=2mv1第二个粒子(质量为2m)碰撞m-5v0 2mv1=3mv2第三个粒子(质量为3m)碰撞m-7v0 3mv2=4mv3则第ri个粒子(质量为nm)碰撞m (2n l)v0 nmv2=(n+l)mva解得：va=v0由于碰撞前后粒子电荷总量保持不变，则前粒子在磁场中的轨道半径始终为治,作出其粒子在磁场中的时间t3=2%粒子在正方形区域内匀速直线运动的时间t l=%则，粒子从P点射出至第二次到达磁场边界的时间t=t3+14解得：1,=浮 。答：(1)磁场磁感应强度B的大小为 鬻；qL(2)若粒子入射速率为2%,粒子从P点射出至第二次到达磁场边界的时间为空詈；

33、(3)若粒子源依次向外发射粒子的速率为(2 n-l)%(n为发射粒子的次数，数值取1,2,3)，且前一个粒子返回至粒子源出口处时，恰能与后发出的粒子发生完全非弹性碰撞,碰撞前后粒子电荷总量保持不变，第n个粒子与第n +1个粒子发射的时间间隔为(18+5TT)L706v0【解析】(1)粒子以速率先恰能在最短时间内通过P点右侧g处，作粒子运动轨迹图，有几何关系求轨迹半径，再根据牛顿第二定律求磁感应强度大小；(2)根据牛顿第二定律求粒子在磁场中运动轨迹半径，作出粒子在区域内的运动轨迹，在磁场区域做匀速圆周运动，在正方形区域内做匀速直线运动，求出两区域时间之和即可；(3)根据动量守恒定律，判断速度大小，作出临界点的运动轨迹，求出粒子在磁场和非磁场区运动时间即可知粒子发射时间间隔。本题考查带电粒子在有界匀强磁场中的运动，解题关键要分析清楚粒子的运动情况，并作出粒子运动轨迹图。难点在第三问，根据粒子发生完全非弹性碰撞，确定运动方向与运动速度大小，确定临界点的轨迹图形，求解时间间隔。第1 8页，共18页