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綜合模擬卷(二) 一、選擇題Ⅰ(本題共13小題，每小題3分，滿分39分．每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)正確．選對(duì)的得3分，不選或錯(cuò)選得0分) 1．飛機(jī)著地后還要在跑道上滑行一段距離，機(jī)艙內(nèi)的乘客透過(guò)窗戶看到樹(shù)木向后運(yùn)動(dòng)，乘客選擇的參考系是(　　) A．停在機(jī)場(chǎng)的飛機(jī) B．候機(jī)大樓 C．乘客乘坐的飛機(jī) D．飛機(jī)跑道 答案　C 解析　乘客看到樹(shù)木向后運(yùn)動(dòng)是因?yàn)樗?她)與飛機(jī)相對(duì)樹(shù)木向前滑行，他(她)選的參考系顯然是他(她)乘坐的飛機(jī)，其余選項(xiàng)中的參照物均與樹(shù)木相對(duì)靜止． 2．(2016杭州學(xué)考模擬)在力學(xué)范圍內(nèi)，國(guó)際單位制中規(guī)定的三個(gè)基本單位對(duì)應(yīng)的物理量是(　　) A．長(zhǎng)度、時(shí)間、速度 B．長(zhǎng)度、力、時(shí)間 C．長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間 D．時(shí)間、力、加速度 答案　C 解析　在力學(xué)范圍內(nèi)，國(guó)際單位制中規(guī)定的三個(gè)基本單位是米、千克、秒，它們對(duì)應(yīng)的物理量分別是長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間，選項(xiàng)C正確． 3．如圖1所示，一小車(chē)的表面由一光滑水平面和光滑斜面連接而成，其上放一球，球與水平面的接觸點(diǎn)為a，與斜面的接觸點(diǎn)為b.當(dāng)小車(chē)和球一起在水平桌面上做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列結(jié)論正確的是(　　) 圖1 A．球在a、b兩點(diǎn)處一定都受到支持力 B．球在a點(diǎn)處一定受到支持力，在b點(diǎn)處一定不受支持力 C．球在a點(diǎn)處一定受到支持力，在b點(diǎn)處不一定受到支持力 D．球在a點(diǎn)處不一定受到支持力，在b點(diǎn)處也不一定受到支持力 答案　D 解析　若球與車(chē)一起水平勻速運(yùn)動(dòng)，則球在b處不受支持力作用，若球與車(chē)一起水平向左勻加速運(yùn)動(dòng)，則球在a處的支持力可能為零，D正確． 4．如圖2所示，小明玩蹦蹦桿，在小明將蹦蹦桿中的彈簧向下壓縮的過(guò)程中，小明的重力勢(shì)能、彈簧的彈性勢(shì)能的變化是(　　) 圖2 A．重力勢(shì)能減少，彈性勢(shì)能增大 B．重力勢(shì)能增大，彈性勢(shì)能減少 C．重力勢(shì)能減少，彈性勢(shì)能減少 D．重力勢(shì)能不變，彈性勢(shì)能增大 答案　A 解析　彈簧向下壓縮的過(guò)程中，彈簧壓縮量增大，彈性勢(shì)能增大；重力做正功，重力勢(shì)能減少，故A正確． 5．拍蒼蠅與物理有關(guān)．如圖3所示，市場(chǎng)出售的蒼蠅拍，拍把長(zhǎng)約30 cm，拍頭是長(zhǎng)12 cm、寬10 cm的長(zhǎng)方形．這種拍的使用效果往往不好，拍頭打向蒼蠅，尚未打到，蒼蠅就飛了．有人將拍把增長(zhǎng)到60 cm，結(jié)果一打一個(gè)準(zhǔn)．其原因是(　　) 圖3 A．拍頭打蒼蠅的力變大了 B．拍頭的向心加速度變大了 C．拍頭的角速度變大了 D．拍頭的線速度變大了 答案　D 解析　根據(jù)v＝ωr知，ω相同時(shí)，r越大，則v越大，相同弧長(zhǎng)用時(shí)越短，越容易打到蒼蠅，故選D項(xiàng)． 6．(2015浙江9月選考樣題)質(zhì)量為m的物體從高為h處自由下落，開(kāi)始的用時(shí)為t，則(　　) A．物體落地所用的時(shí)間為t B．物體落地所用的時(shí)間為3t C．物體落地時(shí)的速度為gt D．物體落地時(shí)的速度為3gt 答案　A 解析　設(shè)物體落地所用的時(shí)間為t′，速度為v，由下落高度和所用時(shí)間的關(guān)系即位移公式得：＝，所以t′＝t，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；由速度公式得：v＝gt，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤． 7．物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，描述物體在豎直方向上的分速度vy隨時(shí)間t變化規(guī)律的圖線是圖中的(取豎直向下為正方向)(　　) 答案　D 解析　平拋運(yùn)動(dòng)可分解水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)． 8．某靜電除塵器工作時(shí)內(nèi)部電場(chǎng)線分布的俯視圖如圖4，帶負(fù)電的粉塵被吸附時(shí)由b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)，以下說(shuō)法正確的是(　　) 圖4 A．該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng) B．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì) C．電場(chǎng)力對(duì)粉塵做正功 D．粉塵的電勢(shì)能增大 答案　C 解析　該電場(chǎng)是非勻強(qiáng)電場(chǎng)，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)，電場(chǎng)力對(duì)粉塵做正功，粉塵的電勢(shì)能減小，選項(xiàng)C正確． 9．歐姆不僅發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，還研究了電阻定律．有一個(gè)長(zhǎng)方體金屬電阻，材料分布均勻，邊長(zhǎng)分別為a、b、c，且a>b>c.電流沿以下方向流過(guò)該金屬電阻，其中電阻阻值最小的是(　　) 答案　A 解析　根據(jù)電阻定律R＝ρ，電阻阻值最小的應(yīng)該是截面積最大，長(zhǎng)度最短；A圖中，截面積最大，長(zhǎng)度最短，故A圖電阻阻值最小，選A. 10．(2015浙江9月學(xué)考預(yù)測(cè)6)如圖5所示是“探究影響通電導(dǎo)線受力的因素”的裝置圖．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先保持導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度不變，改變電流的大??；然后保持電流不變，改變導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度．對(duì)該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖5 A．當(dāng)導(dǎo)線中的電流反向時(shí)，導(dǎo)線受到的安培力方向不變 B．保持電流不變，接通“1、4”時(shí)導(dǎo)線受到的安培力是接通“2、3”時(shí)的3倍 C．保持電流不變，接通“1、4”時(shí)導(dǎo)線受到的安培力是接通“2、3”時(shí)的2倍 D．接通“1、4”，當(dāng)電流增加為原來(lái)的2倍時(shí)，通電導(dǎo)線受到的安培力減半 答案　B 解析　接觸“1、4”時(shí)導(dǎo)線的長(zhǎng)度是接觸“2、3”時(shí)導(dǎo)線長(zhǎng)度的3倍，根據(jù)安培力公式F＝BIL知，只有B項(xiàng)正確． 11.(2016臺(tái)州市8月選考)掃地機(jī)器人是智能家用電器的一種，它利用自身攜帶的小型吸塵部件進(jìn)行吸塵清掃，如圖6為“iRobot”掃地機(jī)器人，已知其電池容量2 000 mAh，額定工作電壓15 V，額定功率30 W，則下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖6 A．掃地機(jī)器人的電阻是10 Ω B．題中“mAh”是能量的單位 C．掃地機(jī)器人正常工作時(shí)的電流是2 A D．掃地機(jī)器人充滿電后一次工作時(shí)間約為4 h 答案　C 解析　掃地機(jī)器人不是純電阻，無(wú)法求出其電阻，A不正確；mAh是電荷量單位，不是能量單位，B不正確；由P＝UI可得I＝＝2 A，C正確；工作時(shí)間t＝＝1小時(shí)，D不正確． 12．某星球與地球的質(zhì)量比為a，半徑比為b，則該行星表面的重力加速度與地球表面的重力加速度之比為(　　) A. B. C．a(chǎn)b2 D．a(chǎn)b 答案　B 解析　設(shè)地球的質(zhì)量為M，則星球的質(zhì)量為aM，地球的半徑為R，則星球的半徑為bR，根據(jù)黃金代換公式mg＝G得出行星表面的重力加速度g′＝G，地球表面的重力加速度g＝，行星表面的重力加速度與地球表面的重力加速度之比＝＝，所以B項(xiàng)正確，A、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤． 13．(2015浙江10月選考11)如圖7所示，一質(zhì)量為m、帶電荷量為Q的小球A系在長(zhǎng)為l的絕緣輕繩下端，另一帶電荷量也為Q的小球B固定于懸掛點(diǎn)的正下方(A、B均可視為點(diǎn)電荷)，輕繩與豎直方向成30角，小球A、B靜止于同一高度．已知重力加速度為g，靜電力常量為k，則兩球間的靜電力大小為(　　) 圖7 A. B. C．mg D.mg 答案　A 解析　帶電小球A處于靜止?fàn)顟B(tài)，對(duì)小球A受力分析，則＝tan 30，得F庫(kù)＝mg；或者，根據(jù)庫(kù)侖定律F＝k＝k，因此答案為A. 二、選擇題Ⅱ(本題共3小題，每小題2分，滿分6分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一個(gè)選項(xiàng)符合題意，全部選對(duì)的得2分，選不全的得1分，有選錯(cuò)或不答的得0分) 14．(加試題)下列說(shuō)法正確的是(　　) A．光導(dǎo)纖維是利用光的干涉原理傳輸信息的 B．太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡產(chǎn)生的彩色條紋是由于光的折射造成的 C．無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)繞過(guò)障礙物傳遞到接收終端，利用了偏振原理 D．鐵路、民航等安檢口使用“X射線”對(duì)行李箱內(nèi)物品進(jìn)行檢測(cè) 答案　BD 解析　光導(dǎo)纖維是利用光的全反射傳輸信息的，A不正確；太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡產(chǎn)生彩色條紋是由于光的折射造成的，B正確；無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)繞過(guò)障礙物傳遞到接收終端，利用了波的衍射，C不正確；由于“X射線”穿透能力強(qiáng)，鐵路、民航等安檢口常使用“X射線”對(duì)行李箱內(nèi)物品進(jìn)行檢測(cè)，D正確．故應(yīng)選B、D. 15．(加試題)一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，P為滑動(dòng)變阻器的觸頭，則(　　) A．副線圈輸出電壓的頻率為50 Hz B．副線圈輸出電壓的有效值約為22 V C．P向右移動(dòng)時(shí)，副線圈兩端的電壓變大 D．P向右移動(dòng)時(shí)，變壓器的輸入功率變小 答案　AB 解析　由甲圖知T＝0.02 s，所以f＝＝50 Hz，變壓器不改變頻率，所以副線圈輸出電壓的頻率為50 Hz，A正確；由交流電峰值與有效值關(guān)系u有效＝得u有效≈220 V，再由變壓器原、副線圈變壓比＝得u2＝22 V，B正確；P向右移動(dòng)時(shí)，不改變電壓，但負(fù)載電阻R副減小，變壓器輸出功率變大，理想變壓器P出＝P入，所以變壓器輸入功率變大，C、D均不正確． 16．(加試題)能源是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，發(fā)展核能是解決能源問(wèn)題的途徑之一．下列釋放核能的反應(yīng)方程，表述正確的有(　　) A.H＋H→He＋n是核聚變反應(yīng) B.H＋H→He＋n是β衰變 C.U＋n→Ba＋Kr＋3n是核裂變反應(yīng) D.U＋n→Xe＋Sr＋2n是α衰變 答案　AC 解析　β衰變時(shí)釋放出電子(e)，α衰變時(shí)釋放出氦原子核(He)，可知選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤；選項(xiàng)A中一個(gè)氚核和一個(gè)氘核結(jié)合成一個(gè)氦核并釋放出一個(gè)中子，是典型的核聚變反應(yīng)；選項(xiàng)C中一個(gè)U原子核吸收一個(gè)中子，生成一個(gè)Ba原子核和一個(gè)Kr原子核并釋放出三個(gè)中子，是核裂變反應(yīng)，選項(xiàng)A、C正確． 三、非選擇題(本題共7小題，共55分) 17．(5分)實(shí)驗(yàn)中，如圖9所示為一次記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T＝0.1 s. 圖9 (1)根據(jù)紙帶可判定小車(chē)做________運(yùn)動(dòng)． (2)根據(jù)紙帶計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度：vD＝________ m/s，vC＝__________ m/s，vB＝__________ m/s.在如圖10所示坐標(biāo)中作出小車(chē)的v－t圖線，并根據(jù)圖線求出a＝________. 圖10 (3)將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交，交點(diǎn)的速度的物理意義是 ________________________________________________________________________. 答案　(1)勻加速直線　(2)3.90　2.64　1.38　見(jiàn)解析圖　12.60 m/s2　(3)零時(shí)刻小車(chē)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度 解析　(1)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)可知 xBC－xAB＝xCD－xBC＝xDE－xCD＝12.60 cm， 故小車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)． (2)根據(jù)v＝可知 vD＝ m/s ＝3.90 m/s vC＝ m/s＝2.64 m/s vB＝ m/s＝1.38 m/s 描點(diǎn)連線得如圖所示的v－t圖線，根據(jù)圖線斜率知 a＝12.60 m/s2. (3)圖線與縱軸交點(diǎn)的速度的物理意義是零時(shí)刻小車(chē)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度． 18．(5分)(2016浙江第一學(xué)期名校協(xié)作體試卷)小明同學(xué)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，為了更準(zhǔn)確選取電壓表和電流表的合適量程，決定先用多用電表測(cè)量小燈泡的阻值． (1)在使用前發(fā)現(xiàn)電表指針位置如圖11甲所示，該同學(xué)應(yīng)該調(diào)節(jié)哪個(gè)位置________(選“①”或“②”)； (2)小明使用多用電表歐姆擋的“10”擋測(cè)量小燈泡電阻阻值，讀數(shù)如圖乙所示，為了更準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，小明應(yīng)該旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)至歐姆擋________(填“100”擋或“1”擋)，兩表筆短接并調(diào)節(jié)________(選“①”或“②”)． (3)按正確步驟測(cè)量時(shí)，指針指在如圖丙位置，則小燈泡阻值的測(cè)量值為_(kāi)_______Ω. 圖11 答案　(1)①　(2)“1”擋　②　(3)28 解析　(1)使用前指針不指零，應(yīng)調(diào)機(jī)械調(diào)零旋鈕①， (2)示數(shù)太小，應(yīng)換小倍率，所以小明應(yīng)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)至歐姆擋“1”，兩表筆短接，歐姆調(diào)零，應(yīng)調(diào)歐姆調(diào)零旋鈕②， (3)電阻表讀數(shù)規(guī)則是“示數(shù)倍率”，讀數(shù)應(yīng)為281 Ω＝28 Ω. 19．(9分)如圖12甲所示，質(zhì)量為1 kg的物體置于傾角為37的固定斜面上，對(duì)物體施加平行于斜面向上的拉力F，使物體由靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)．t＝1 s時(shí)撤去拉力．已知斜面足夠長(zhǎng)，物體運(yùn)動(dòng)的部分v－t圖象如圖乙所示，g＝10 m/s2，求： 圖12 (1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)和拉力F大?。? (2)t＝6 s時(shí)物體的速度． 答案　(1)0.5　30 N　(2)6 m/s，方向沿斜面向下 解析　(1)設(shè)力F作用時(shí)物體的加速度為a1 由牛頓第二定律可知 F－mgsin θ－μmgcos θ＝ma1 撤去力后，由牛頓第二定律有 mgsin θ＋μmgcos θ＝ma2 根據(jù)圖象可知：a1＝＝ m/s2＝20 m/s2 a2＝ m/s2＝10 m/s2 解得μ＝0.5 拉力F＝30 N (2)設(shè)撤去力后物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)間為t2，v1＝a2t2， 解得t2＝ s＝2 s 則物體沿著斜面下滑的時(shí)間為t3＝t－t1－t2＝(6－1－2) s＝3 s 設(shè)下滑加速度為a3，由牛頓第二定律可得 mgsin θ－μmgcos θ＝ma3 解得a3＝2 m/s2 t＝6 s時(shí)速度v＝a3t3＝6 m/s，方向沿斜面向下． 20．(12分)(2014浙江1月學(xué)考38)“猴子蕩秋千”是某馬戲團(tuán)的經(jīng)典表演項(xiàng)目．如圖13所示，離地高H＝5.4 m的O點(diǎn)固定一根長(zhǎng)L＝3.6 m且不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)繩，在繩的一側(cè)有一平臺(tái)，拉直繩子，其末端正好位于平臺(tái)邊緣A點(diǎn)，繩子與豎直方向成60角．有一質(zhì)量m＝5 kg的猴子在A點(diǎn)抓住繩子末端無(wú)初速度地離開(kāi)平臺(tái)．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中猴子可視為質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力不計(jì)．求：(g取10 m/s2) 圖13 (1)猴子經(jīng)過(guò)O點(diǎn)正下方B點(diǎn)時(shí)的速度大小； (2)猴子經(jīng)過(guò)O點(diǎn)正下方B點(diǎn)時(shí)受到繩子的拉力大小； (3)若猴子在B點(diǎn)放開(kāi)繩子，則其落地點(diǎn)C與懸點(diǎn)O間的水平距離多大？ (4)若猴子沿繩向上爬行一定距離后(在訓(xùn)練員的幫助下繩仍與豎直方向成60角)，再抓緊繩子無(wú)初速度向下擺動(dòng)，當(dāng)擺至O點(diǎn)正下方時(shí)放開(kāi)繩子，可能落得比C點(diǎn)更遠(yuǎn)嗎？試判斷并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由． 答案　(1)6 m/s　(2)100 N　(3)3.6 m　(4)見(jiàn)解析 解析　(1)猴子從A到B過(guò)程中由機(jī)械能守恒定律得 mgL(1－cos 60)＝mv2 v＝ 代入數(shù)據(jù)得 v＝6 m/s (2)設(shè)猴子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)受到繩子的拉力大小為FT，由牛頓第二定律得 FT－mg＝m 則FT＝mg＋m 代入數(shù)據(jù)得 FT＝100 N (3)猴子從B到C過(guò)程做平拋運(yùn)動(dòng) H－L＝gt2 則t＝ 代入數(shù)據(jù)得 t＝0.6 s 落地點(diǎn)C與懸點(diǎn)O間的水平距離 x＝vt 代入數(shù)據(jù)得 x＝3.6 m (4)設(shè)猴子沿繩向上爬行到距O點(diǎn)L1處向下擺動(dòng)，到達(dá)O點(diǎn)正下方時(shí)速度記為v1 mgL1(1－cos 60)＝mv12 H－L1＝gt12 落地點(diǎn)與O點(diǎn)間的水平距離 x1＝v1t1＝ 解得當(dāng)L1＝H＝2.7 m時(shí)最遠(yuǎn) 因此，猴子可能落得比C點(diǎn)更遠(yuǎn)． 21．(加試題)(4分)(2016浙江10月學(xué)考21)(1)在“探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量單擺的周期時(shí)，圖14中________(填“甲”“乙”或“丙”)作為計(jì)時(shí)開(kāi)始與終止的位置更好些． 　　 圖14 圖15 (2)如圖15所示，在用可拆變壓器“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是________(填字母)． A．用可拆變壓器，能方便地從不同接線柱上選取不同匝數(shù)的線圈 B．測(cè)量原、副線圈的電壓，可用“測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)中的直流電壓表 C．原線圈接0、8接線柱，副線圈接0、4接線柱、副線圈電壓大于原線圈電壓 D．為便于探究，先保持原線圈匝數(shù)和電壓不變，改變副線圈的匝數(shù)，研究其對(duì)副線圈電壓的影響 答案　(1)乙　(2)AD 解析　(2)變壓器的輸出電壓跟輸入電壓以及原副線圈匝數(shù)之比都有關(guān)，因此需要用可拆卸的變壓器研究，選項(xiàng)A、D正確．變壓器只能對(duì)交變電流的電壓有作用，不能用直流電壓表，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤．根據(jù)原、副線圈匝數(shù)之比等于輸入、輸出電壓之比可知，原線圈接0、8，副線圈接0、4，那么副線圈的電壓小于原線圈電壓，所以C錯(cuò)誤． 22．(加試題)(10分)如圖16所示，質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒ab，垂直放在相距為l的平行光滑金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，并處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．左側(cè)是水平放置、間距為d的平行金屬板．R和Rx分別表示定值電阻和滑動(dòng)變阻器的阻值，不計(jì)其他電阻． 圖16 (1)調(diào)節(jié)Rx＝R，釋放導(dǎo)體棒，當(dāng)棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，求通過(guò)棒的電流I及棒的速率v； (2)改變Rx，待棒沿導(dǎo)軌再次勻速下滑后，將質(zhì)量為m、帶電量為＋q的微粒水平射入金屬板間，若它能勻速通過(guò)，求此時(shí)的Rx. 答案　(1)　　(2) 解析　(1)導(dǎo)體棒勻速下滑時(shí) Mgsin θ＝BIl① I＝② 設(shè)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E0 E0＝Blv③ 由閉合電路歐姆定律得 I＝④ 又Rx＝R⑤ 聯(lián)立②③④⑤得 v＝⑥ (2)改變Rx，由②式可知電流不變．設(shè)帶電微粒在金屬板間勻速通過(guò)時(shí)，板間電壓為U，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E U＝IRx⑦ E＝⑧ mg＝qE⑨ 聯(lián)立②⑦⑧⑨得 Rx＝ 23．(加試題)(10分)(2016紹興市9月選考)為研究某種材料的熒光特性，興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了圖示裝置：讓質(zhì)子經(jīng)過(guò)MN兩金屬板之間的電場(chǎng)加速后，進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的寬度L＝0.25 m，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.01 T，以出射小孔O為原點(diǎn)，水平向右建立x軸，在0.4 m≤x≤0.6 m區(qū)域的熒光屏上涂有熒光材料，(已知質(zhì)子的質(zhì)量m＝1.610－27 kg，電量q＝1.610－19 C，進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的初速度可忽略) 圖17 (1)要使質(zhì)子能打在熒光屏上，加速電壓的最小值是多少？ (2)當(dāng)質(zhì)子打中熒光屏?xí)r的動(dòng)能超過(guò)288 eV，可使熒光材料發(fā)光．對(duì)于不同的加速電壓，熒光屏上能夠發(fā)光的區(qū)域長(zhǎng)度是多少？ 答案　見(jiàn)解析 解析　(1)質(zhì)子經(jīng)電場(chǎng)加速，由動(dòng)能定理qU＝mv2－0 進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有qvB＝m 聯(lián)立解得U＝ 從點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到x＝0.4 m處，圓周運(yùn)動(dòng)半徑r＝0.2 m 代入數(shù)據(jù)得U1＝200 V. (2)由題意， 當(dāng)Ekmin＝288 eV時(shí)對(duì)應(yīng)電場(chǎng)力做功最小值qUmin，則Umin＝288 V 根據(jù)U＝得rmin＝0.24 m 對(duì)應(yīng)x1＝2rmin＝0.48 m，x2＝0.6 m 經(jīng)檢驗(yàn)：此時(shí)質(zhì)子已經(jīng)穿出磁場(chǎng)邊界線，不能打到熒光屏上了．以磁場(chǎng)邊界計(jì)算，有rmax＝L＝0.25 m，即x2＝2rmax＝0.5 m 能夠發(fā)光的區(qū)域長(zhǎng)度 Δx＝x2－x1＝0.02 m.