湖南省衡陽市衡陽縣第二中學(xué)2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期開學(xué)摸底考試物理試卷 A卷（原卷版+解析版）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

1. 氫原子的能級如圖所示，已知可見光的光子能量范圍約為1.62 eV–3.11 eV，下列說法錯誤的是（）
A. 處于n=3能級的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線，并發(fā)生電離
B. 大量氫原子從高能級向n=3能級躍遷時，發(fā)出的光具有顯著的熱效應(yīng)
C. 大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時，可能發(fā)出6種不同頻率的光
D. 大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時，可能發(fā)出3種不同頻率的可見光
【答案】D
【解析】
【詳解】A．處于n=3能級的氫原子吸收大于等于才可發(fā)生電離，任意頻率紫外線光子的能量均大于，一定可使其發(fā)生電離，故A正確；
B．從高能級向n=3能級躍遷時，發(fā)出的光子能量小于，有可能是紅外線，由于是大量光子從高能級向n=3能級躍遷，因此發(fā)出的光應(yīng)具有顯著的熱效應(yīng)，故B正確；
CD．大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時，可能發(fā)出
種不同頻率的光。其中只有和躍遷時產(chǎn)生的光子為可見光，因此只有兩種不同頻率的可見光，故C正確，D錯誤。
本題選錯誤的，故選D。
2. 中國高鐵向世界展示了中國速度和諧號和復(fù)興號高鐵相繼從沈陽站點由靜止出發(fā)，沿同一方向做勻加速直線運動。兩車運動的速度一時間圖像如圖所示，下列說法正確的是（）
A. 復(fù)興號高鐵追上和諧號動車前，時兩車相距最遠
B. 復(fù)興號高鐵經(jīng)過95s加速達到最大速度
C. 時，復(fù)興號高鐵追上和諧號動車
D. 復(fù)興號高鐵追上和諧號動車前，兩車最遠相距4900m
【答案】B
【解析】
【詳解】ACD．由圖像可知，時，和諧號動車速度大于復(fù)興號高鐵，時，和諧號動車速度小于復(fù)興號高鐵，故復(fù)興號高鐵追上和諧號動車前，時兩車相距最遠，根據(jù)圖像與坐標軸圍成的面積表示位移，可知復(fù)興號高鐵追上和諧號動車前，兩車最遠相距
故ACD錯誤；
B．復(fù)興號高鐵的加速度為
復(fù)興號高鐵加速達到最大速度所需的時間為
故B正確。
故選B。
3. 把一壓力傳感器固定在水平地面上，輕質(zhì)彈簧豎直固定在壓力傳感器上，如圖甲所示。時，將金屬小球從彈簧正上方由靜止釋放，小球落到彈簧上后壓縮彈簧到最低點，又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)。壓力傳感器中壓力大小F隨時間t變化圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）
A. 時刻，小球動能最大
B. 時間內(nèi)，小球始終處于失重狀態(tài)
C. 時間內(nèi)，小球所受合力的沖量為0
D. 時間內(nèi)，小球機械能的增加量等于彈簧彈性勢能的減少量
【答案】D
【解析】
【詳解】A．由圖乙可知，在時刻，小球落到彈簧上，開始壓縮彈簧，此后彈簧的彈力開始增大，小球受到的重力與彈力的合力方向向下，逐漸減小，由牛頓第二定律可知，加速度向下，且逐漸減小，小球的速度仍在增大，當(dāng)彈力增大到大小等于重力時，小球的速度最大，則動能最大，A錯誤；
B．由圖乙可知，時刻彈力最大，此時壓縮彈簧到最低點，可知在時間內(nèi)，彈力先小于重力后大于重力，則加速度方向先向下，后向上，小球先失重后超重，B錯誤；
C．時間內(nèi)，小球與彈簧組成的整體機械能守恒，可知在時刻小球落到彈簧上，時刻小球離開彈簧，則有兩時刻小球的速度大小相等，方向相反，設(shè)此時的速度大小為v，小球的質(zhì)量為m，取向上方向為正方向，則有小球的動量變化量為
由動量定理可知，小球在時間內(nèi)，所受合力的沖量
C錯誤；
D．時間內(nèi)，彈力逐漸減小，是小球被彈起直至離開彈簧的過程，此過程小球和彈簧組成的整體機械能守恒，則有小球增加的動能與重力勢能之和等于彈簧彈性勢能的減少量，即小球機械能的增加量等于彈簧彈性勢能的減少量，D正確。
故選D。
4. 探月工程中，“嫦娥三號”探測器的發(fā)射過程可以簡化如下：衛(wèi)星由地面發(fā)射后，進入地月轉(zhuǎn)移軌道，經(jīng)過P點時變軌進入距離月球表面100公里的圓形軌道1，在軌道1上經(jīng)過Q點時變軌進入橢圓軌道2，軌道2與月球表面相切于M點，月球車將在M點著陸月球。下列說法正確的是（）

A. “嫦娥三號”在軌道1上的速度比月球的第一宇宙速度大
B. “嫦娥三號”在地月轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過P點的速度比在軌道1上經(jīng)過P點時大
C. “嫦娥三號”在軌道1上運動周期比在軌道2上的小
D. “嫦娥三號”在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度小于在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度
【答案】B
【解析】
【詳解】A．月球的第一宇宙速度等于近月軌道的環(huán)繞速度，根據(jù)
解得
由于軌道1的半徑大于近月衛(wèi)星的半徑，則“嫦娥三號”在軌道1上的速度比月球的第一宇宙速度小，故A錯誤；
B．地月轉(zhuǎn)移軌道變軌到軌道1是由高軌道變軌到低軌道，需要在兩軌道切點P位置減速，即“嫦娥三號”在地月轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過P點的速度比在軌道1上經(jīng)過P點時大，故B正確；
C．根據(jù)開普勒定律可知
由于軌道1的半徑大于軌道2的半長軸，則“嫦娥三號”在軌道1上的運動周期比在軌道2上的大，故C錯誤；
D．根據(jù)
解得
衛(wèi)星與月心間距相等，加速度大小相等，即“嫦娥三號”在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度等于在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度，故D錯誤。
故選B。
5. 如圖甲，燃氣灶具有四個相同的支撐架，每個支撐架均勻分布。假設(shè)支撐架上部分為一光滑斜面，斜面與豎直方向的夾角為θ，如圖乙所示?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m的半球形鍋正放在支撐架的斜面上，重力加速度大小為g，則每個斜面給鍋的支持力大小為（）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】設(shè)每個斜面與鍋之間的彈力為，則彈力與水平方向的夾角為，豎直方向根據(jù)平衡條件可得
每個支撐架給鍋的彈力大小為
故選B。
6. 在塑料瓶的側(cè)面開一個小孔，瓶中灌入清水，水就從小孔流出。讓激光透過瓶子水平射向小孔，如圖所示，激光將在水流內(nèi)傳播，關(guān)于這一現(xiàn)象描述正確的是（）
A. 激光在水流內(nèi)傳播是因為激光在水流與空氣的分界面發(fā)生了折射
B. 激光在水中的傳播速度大于其在空氣中的傳播速度
C. 瓶中液體折射率越大，越容易實現(xiàn)激光在液體內(nèi)傳播
D. 激光器距水瓶越近，越容易實現(xiàn)激光在水流內(nèi)傳播
【答案】C
【解析】
【詳解】A．激光在水流內(nèi)傳播是因為激光在水流與空氣的分界面發(fā)生了全反射，故A錯誤；
B．根據(jù)
激光在水中的折射率大于在空氣中的折射率，所以激光在水中的傳播速度小于其在空氣中的傳播速度，故B錯誤；
C．瓶中液體折射率越大，越容易發(fā)生全反射，實現(xiàn)激光在液體內(nèi)傳播，與激光器距水瓶距離無關(guān)，故C正確，D錯誤。
故選C。
7. 如圖（a），電鯰遇到危險時，可產(chǎn)生數(shù)百伏的電壓。如圖（b）所示，若將電鯰放電時形成的電場等效為等量異種點電荷的電場，其中正電荷集中在頭部，負電荷集中在尾部，O為電鯰身體的中點，且為魚身長的一半，下列說法正確的是（）
A. A點電勢高于B點電勢
B. A點場強和B點場強相同
C. 將正電荷由A點移動到O點，電場力做正功
D. 若電鯰頭尾部間產(chǎn)生的電壓時，間的電壓為
【答案】B
【解析】
【詳解】A．頭部集中正電荷，尾部集中負電荷，電場線方向由B指向A，沿電場線方向電勢降低，故B點電勢高于A點，故A錯誤；
B．根據(jù)等量異種點電荷的電場分布的對稱性可知，A點和B點場強相同，故B正確；
C．由于電場線方向由B指向A，所以正電荷的受力方向為由B指向A，正電荷由A移動到O時，電場力做負功，故C錯誤；
D．根據(jù)等量異種點電荷的電場分布規(guī)律可知A、B間的電場線比A點到魚尾或B點到魚頭的電場線稀疏，則平均場強也較小，故A、B之間電壓小于200V，故D錯誤。
故選B。
二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，每題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
8. 我國的特高壓輸電技術(shù)居世界第一，如圖，發(fā)電站輸出電壓穩(wěn)定，經(jīng)升壓變壓器升至特高壓進行遠距離運輸，再經(jīng)過降壓變壓器降壓后供用戶端使用，用戶端電阻可分為持續(xù)用電用戶電阻（設(shè)為定值電阻）和靈活用電用戶電阻（設(shè)為可變電阻），輸電線電阻r不可忽略，下列說法正確的是（）
A. 用電高峰期時，相當(dāng)于變大
B. 用電高峰期時，兩端電壓變小
C. 在不改變輸送電能總功率的前提下，對比普通的高壓輸電，使用特高壓輸電可以使兩端電壓更穩(wěn)定
D. 在不改變輸送電能總功率的前提下，對比普通的高壓輸電，使用特高壓輸電可以使輸電線上電能損耗降低
【答案】BCD
【解析】
【詳解】A．因用電器都是并聯(lián)使用，因此在用電高峰時，用電器增加，相當(dāng)于變小，A錯誤；
B．用電高峰期時，相當(dāng)于變小，降壓變壓器副線圈的電流增大，由變壓器原理可知，降壓變壓器原線圈的電流增大，導(dǎo)致輸電線上的電壓降增大，發(fā)電站輸出電壓穩(wěn)定，則有降壓變壓器的原線圈兩端電壓減小，副線圈輸出電壓減小，使兩端電壓變小，B正確；
CD．在不改變輸送電能總功率的前提下，由可知，使用特高壓輸電，則有輸電線上的電流大幅度減小，輸電線上的電壓降
大幅度減小，則有降壓變壓器原線圈兩端的電壓變化幅度很小，使兩端電壓更穩(wěn)定；輸電線上的電能損耗
因輸電線上電流減小，可知輸電線上電能損耗降低，CD正確。
故選BCD。
9. 如圖所示，質(zhì)量為長度為的小車靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為的小物塊（可視為質(zhì)點）放在小車的最左端，現(xiàn)用一水平恒力作用在小物塊上，使小物塊從靜止開始做勻加速直線運動。小物塊和小車之間的摩擦力為，小物塊滑到小車的最右端時，小車運動的距離為。此過程中，下列結(jié)論正確的是（）

A. 小物塊到達小車最右端時具有的動能為
B. 小物塊到達小車最右端時，小車具有的動能為
C. 小物塊克服摩擦力所做的功為
D. 小物塊和小車增加的機械能為
【答案】ABC
【解析】
【詳解】A．小物塊水平方向受到拉力F和摩擦力的作用，根據(jù)動能定理
故A正確；
B．小車相對地面的位移為x，水平方向僅受小物塊對小車的摩擦力，根據(jù)動能定理
故B正確；
C．小物塊相對地面的位移為，則克服摩擦力做的功為
故C正確；
D．根據(jù)能量守恒可知，外力做的功轉(zhuǎn)化為了系統(tǒng)的機械能還有摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，所以小物體和小車增加的機械能為
故D錯誤。
故選ABC。
10. 如圖甲所示，虛線是斜面上平行于斜面底端的一條直線，上方存在垂直于斜面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示。時刻將一單匝正方形導(dǎo)體框自與距離處由靜止釋放，直至導(dǎo)體框完全穿出磁場的過程中其速度一時間圖像如圖丙所示。已知斜面傾角，導(dǎo)體框與斜面間的動摩擦因數(shù)，運動中導(dǎo)體框底邊與始終平行，導(dǎo)體框質(zhì)量，電阻，邊長，重力加速度。設(shè)從釋放至導(dǎo)體框穿出磁場的過程中，整個導(dǎo)體框所受安培力大小為F，回路中產(chǎn)生的焦耳熱的功率為P，通過導(dǎo)體框的電流為I，導(dǎo)體框的機械能為E（釋放處），沿斜面下滑的位移為x，則下列圖像正確的是（）
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【詳解】A．0~1s內(nèi)，根據(jù)感生電動勢，得
由于上下兩個邊均切割磁感線因此動生電動勢為0；回路中感應(yīng)電流沿順時針方向，導(dǎo)體框所受安培力對邊相抵
根據(jù)功能關(guān)系得：從開始到處過程中導(dǎo)體框所受安培力合力為0，做勻加速直線運動，加速度
解得
1s末速率
位移
之后磁感應(yīng)強度B不變
，
導(dǎo)體框開始勻速穿出磁場，故A正確；
B．0~1s內(nèi)
解得
恒定不變，故B錯誤；
C．0~1s內(nèi)，通過導(dǎo)體框的電流
故C錯誤；
D．0~1s內(nèi)導(dǎo)體框機械能滿足
，
即
處
從到處過程中滿足
解得
處時
故D正確。
故選AD。
三、非選擇題：共5題，共54分。
11. 在“用單擺測量重力加速度”的實驗中，某實驗小組在測量單擺的周期時，測得擺球經(jīng)過n次全振動的總時間為，在測量單擺的擺長時，先用毫米刻度尺測得擺線長度為l，再用游標卡尺測量擺球的直徑為D?；卮鹣铝袉栴}：
（1）為了減小測量周期誤差，實驗時需要在適當(dāng)?shù)奈恢米鲆粯擞洠?dāng)擺球通過該標記時開始計時，該標記應(yīng)該放置在擺球擺動的________。
A. 最高點B. 最低點C. 任意位置
（2）該單擺的周期為________。
（3）若用l表示擺長，T表示周期，那么重力加速度的表達式為________。
（4）如果測得的g值偏小，可能的原因是________。
A. 測擺長時擺線拉得過緊
B. 擺線上端懸點未固定，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了
C. 開始計時時，停表過遲按下
D. 實驗時誤將49次全振動記為50次
（5）為了提高實驗的準確度，在實驗中可改變幾次擺長L并測出相應(yīng)的周期T，從而得出幾組對應(yīng)的L和T的數(shù)值，以L為橫坐標、為縱坐標作出圖線，但同學(xué)們不小心每次都把小球直徑當(dāng)作半徑來計算擺長，由此得到的圖像是圖乙中的________（選填“①”“②”或“③”）。
【答案】（1）B （2）
（3）
（4）B （5）①
【解析】
【小問1詳解】
為了減小測量周期的誤差，應(yīng)該將小球經(jīng)過最低點時作為計時開始和終止的位置更好些，實際擺動中最高點的位置會發(fā)生變化，且靠近最高點時速度較小，計時誤差較大。
故選B。
【小問2詳解】
因為擺球經(jīng)過n次全振動的總時間為，則該單擺的周期為
小問3詳解】
由單擺周期公式
可得，重力加速度的表達式為
【小問4詳解】
因為重力加速度的表達式為
A.測擺長時擺線拉得過緊，所測擺長l偏大，則所測重力加速度偏大，故A錯誤；
B.擺線上端懸點未固定，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了，故所測重力加速度偏小，故B正確；
C.開始計時時，秒表過遲按下，所測周期偏小，則所測重力加速度偏大，故C錯誤；
D.實驗中誤將49次全振動次數(shù)記為50次，所測周期偏小，則所測重力加速度偏大，故D錯誤。
故選B。
【小問5詳解】
由題意可得，單擺的實際擺長為
由單擺周期表達式得
化簡可得
由此得到的圖像是圖乙中的①
12. 熱敏電阻包括正溫度系數(shù)電阻器（PTC）和負溫度系數(shù)電阻器（NTC），PTC的電阻隨溫度的升高而增大，NTC的電阻隨溫度的升高而減小。為研究一熱敏電阻Rx的伏安特性，實驗室可供選擇的主要器材如下：
A.電流表A1（量程15mA，內(nèi)阻10.0Ω）
B.電流表A2（量程0.3A，內(nèi)阻約0.3Ω）
C.滑動變阻器（0~1000Ω）
D.滑動變阻器（0~20Ω）
E.定值電阻（阻值990.0Ω）
F.定值電阻（阻值90.0Ω）
G.電源E（電動勢15V，內(nèi)阻可忽略）
H.開關(guān)一個導(dǎo)線若干
某同學(xué)設(shè)計了圖甲的電路圖進行研究，完成下列填空。
(1)為確保實驗有較高的精度并方便操作，則滑動變阻器而R1應(yīng)選擇___，定值電阻R2應(yīng)選擇___（填器材前的字母）。
(2)正確選擇R2后，反復(fù)調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀出A1、A2的示數(shù)I1，I2，描繪出I1-I2圖線，如圖乙所示。則該熱敏電阻是____（選填“PTC”或“NTC”）；
(3)當(dāng)A1的示數(shù)I1＝10mA時，熱敏電阻Rx的阻值為___Ω（保留兩位有效數(shù)字）。
【答案】 ①. D ②. E ③. NTC ④. 61（56~63）
【解析】
【詳解】(1)[1]由圖示電路圖可知，滑動變阻器采用分壓接法，為方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選擇D。
[2]把電流表A1與定值電阻串聯(lián)改裝成電壓表測電壓，電源電動勢為15V，可以把A1改成成量程為15V的電壓表，串聯(lián)分壓電阻阻值
故定值電阻應(yīng)選擇E。
(2)[3]由圖乙所示圖象可知，隨I2增大I1增大，熱敏電阻兩端電壓U增大，流過熱敏電阻的電流I增大，熱敏電阻實際功率P=UI增大，熱敏電阻溫度升高；由圖乙所示圖象可知，隨I2增大，圖線上的點與坐標原點連線的斜率減小，圖線上點與坐標原點連線的斜率表示熱敏電阻阻值，因此隨溫度升高熱敏電阻阻值減小，因此熱敏電阻是NTC。
(3)[4]由圖乙所示圖象可知，I1=10mA=0.010A時I2=0.175A，此時熱敏電阻阻值
13. 如圖所示為一簡易火災(zāi)報警裝置，其原理是：豎直放置的試管中裝有水銀，當(dāng)溫度升高時，水銀柱上升，使電路導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出報警的響聲。時，被封閉的理想氣體氣柱長L1為20cm，水銀上表面與導(dǎo)線下端的距離L2為5cm。（T=t+273K）
（1）若大氣壓為76cmHg，水銀柱長L3為26cm，則被封閉氣體壓強為多少cmHg？
（2）當(dāng)溫度達到多少時，報警器會報警？
【答案】（1）102；（2）102℃
【解析】
【詳解】（1）若大氣壓為76cmHg，水銀柱長L3為26cm，則被封閉氣體壓強為
（2）溫度升高，被封閉的氣體做等壓變化
則
解得
14. 國家快遞大數(shù)據(jù)平臺實時監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，我國快遞年業(yè)務(wù)量首次突破千億級別，已連續(xù)8年穩(wěn)居世界第一。如圖甲所示是某快遞點分揀快遞裝置部分簡化示意圖，可視為質(zhì)點的某快遞質(zhì)量m=0.3kg，從傾角為θ=53°的斜面頂端A點由靜止釋放，沿斜面AB下滑，進入水平傳送帶BC傳送，最后能從水平末端C點水平拋出，落到水平地面，斜面與傳送帶之間由一小段不計長度的光滑圓弧連接。已知斜面AB長L1=2m，該快遞與斜面間動摩擦因數(shù)，與傳動帶間動摩擦因數(shù)，傳送帶以某一恒定速度順時針轉(zhuǎn)動，不考慮傳送帶滑輪大小，g=10m/s2，sin53°=0.8，cs53°=0.6。求：
（1）快遞剛滑到傳送帶上時速度的大小；
（2）若傳送帶足夠長，快遞以傳送帶的速度從C點拋出，且快遞與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為0.6J，則快遞拋出速度大小；
（3）若在傳送帶右側(cè)加裝一個收集裝置，其內(nèi)邊界截面為四分之一圓形，如圖乙為傳送帶右半部分和裝置的示意圖，C點為圓心，半徑為，調(diào)整傳送帶的速度，使該快遞從C點拋出后落到收集裝置時的動能最小，則該快遞即將落到收集裝置時重力的瞬時功率多大。
【答案】（1）4m/s；（2）6m/s或2m/s；（3）
【解析】
【詳解】（1）快遞沿斜面滑下過程，根據(jù)動能定理有
解得
（2）快遞與傳送帶發(fā)生相對滑動產(chǎn)生熱量
由于傳送帶足夠長，則快遞最終與傳送帶達到相等速度，即快遞拋出速度大小等于傳送帶的速度大小，若快遞速度小于傳送帶的速度，則快遞在傳送帶上做加速運動，則有
達到共速時
相對位移
解得
若快遞速度大于傳送帶的速度，則快遞在傳送帶上減速，則達到共速時
相對位移
解得
（3）令快遞落到裝置上時的速度為，則有
豎直方向上有
，
水平方向上有
根據(jù)幾何關(guān)系有
解得
可知，當(dāng)時，速度具有最小值，解得
此時有
則重力的功率
解得
15. 如圖所示，在平面直角坐標系xOy中，四點的坐標分別為。內(nèi)（包含邊界）有垂直坐標平面向里的勻強磁場（磁感應(yīng)強度大小B未知）；第Ⅰ、Ⅳ象限（含y軸）存在電場強度大小相同的勻強電場，方向分別沿y軸負方向和正方向。質(zhì)量為m、電荷量為的帶電粒子在坐標平面內(nèi)從P點沿與x軸負方向成θ角的方向射入第Ⅰ象限，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后從Q點以速率垂直y軸射進磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好未從SK邊界射出磁場，然后粒子分別第二次通過x軸、y軸。粒子重力不計，整個裝置處于真空中。
（1）求電場強度大小E和夾角θ。
（2）求粒子在第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ象限內(nèi)運動的總時間。
（3）若其他條件不變，僅在第Ⅳ象限添加磁感應(yīng)強度大小為3B（未知）、方向垂直坐標平面向外的勻強磁場（未畫出），求粒子進入第Ⅳ象限后距離y軸最遠時的縱坐標。
【答案】（1），60°
（2）
（3）
【解析】
【小問1詳解】
從P到Q可看成從Q到P的類平拋運動，則有
解得
，，
【小問2詳解】
粒子運動軌跡如圖所示
根據(jù)幾何關(guān)系有
解得
根據(jù)幾何關(guān)系有
解得
設(shè)粒子軌跡交x軸于，軌跡圓圓心為，則
則
，
可得粒子在磁場中運動軌跡所對的圓心角為120°，在磁場中運動的時間為
粒子出磁場時速度方向與x軸的夾角為60°，由幾何知識可知粒子在第Ⅲ象限內(nèi)運動軌跡長度為
則
粒子在第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ象限內(nèi)運動的總時間
【小問3詳解】
在第Ⅱ象限磁場區(qū)域中，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，有
可得
粒子進入第Ⅳ象限時的速度沿x軸方向的分量為
從進入第Ⅳ象限到距離y軸最遠的過程中，設(shè)其在y軸方向下移的距離為，由動量定理有
可得
粒子進入第Ⅳ象限后距離y軸最遠時的縱坐標

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