福建省廈門外國語學(xué)校2020屆高三上學(xué)期12月月考物理試題

保密★啟用前 廈門外國語學(xué)校2020屆高三第三次月考物理試題       2019.12.27 本試卷分選擇題和非選擇題兩部分，共6頁，滿分100分?？荚囉脮r90分鐘。注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必用黑色字跡的鋼筆或簽字筆將自己的姓名和準(zhǔn)考證號填寫在答題卡相應(yīng)的位置上，用2B鉛筆將自己的準(zhǔn)考證號填涂在答題卡上。2．選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案；在試卷上做答無效。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆在答題卡上作答，答案必須寫在答題卡上各題目指定區(qū)域內(nèi)的相應(yīng)位置上，超出指定區(qū)域的答案無效；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案；不準(zhǔn)使用涂改液。不按以上要求作答的答案無效。4．考生必須保持答題卡的整潔和平整。一、選擇題：本題共10小題，共40分．第1～6題在每小題給出的四個選項中只有一項符合題目要求，每小題4分；第7～10題有多項符合題目要求，每小題4分，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分．1.比值定義法是一種很重要的定義物理量的方法，下列表達式不屬于比值定義法的是A. 加速度 B. 功率C. 電場強度 D. 電容【答案】C【解析】【詳解】ABCD.比值定義就是應(yīng)用兩個物理量的比值來定量研究第三個物理量，而定義出來的新的物理量反映物質(zhì)屬性或特征；則、、都是用比值定義法定義出來的物理量，而是勻強電場中計算場強的計算式，不是定義式；故ABD項不合題意；C項符合題意。故選C。2.的衰變方程可以表示為，衰變成和的過程中釋放核能伴隨著射線的產(chǎn)生，則下列說法正確的是A. 衰變就是一種核裂變反應(yīng)B. 射線和射線實際都是電磁波C. 的質(zhì)量大于和的質(zhì)量之和D. 通過提供高溫環(huán)境可以使得衰變加快以更好地利用核能【答案】C【解析】【詳解】A. α衰變是放射出α粒子的一種變化，而核裂變是重核分裂為兩個或兩個以上中等質(zhì)量原子核的情況，故A錯誤；B. α射線的本質(zhì)是氦核，γ射線的本質(zhì)是電磁波，故B錯誤；C. 衰變過程中釋放核能，質(zhì)量減少，所以的質(zhì)量大于和的質(zhì)量之和，故C正確；D. 半衰期是由原子核內(nèi)部自身決定的，與環(huán)境的溫度無關(guān)，故D錯誤。故選C。 3.如圖甲所示，在勻強磁場中有一個n＝10匝的閉合矩形線圈繞軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸O1O2垂直于磁場方向，線圈電阻為5Ω，從圖甲所示位置開始計時，通過線圈平面的磁通量隨時間變化的圖像如圖乙所示，則(　　)A. 線圈轉(zhuǎn)動過程中消耗的電功率為10π2WB. 在t＝0.2s時，線圈中的感應(yīng)電動勢為零，且電流改變一次方向C. 所產(chǎn)生的交變電流感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為e＝10πsin5πt VD. 線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°時穿過線圈的磁通量變化最快【答案】A【解析】【詳解】AC．繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動的矩形線圈中產(chǎn)生正弦或余弦式交流電，由于從垂直中性面開始其瞬時表達式為由求出最大感應(yīng)電動勢，根據(jù)最大值與有效值的關(guān)系求出電動勢的有效值，由求出線圈消耗的電功率；磁感線與線圈平行時，磁通量為0，磁通量的變化率最大，當(dāng)線圈處于中性面時，磁通量最大，磁通量的變化率為0，每次經(jīng)過中性面電流方向發(fā)生變化．從圖乙中可知線圈產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢為：因為線圈從垂直中性面開始計時，所以交變電流感應(yīng)電動勢的瞬時表達式為感應(yīng)電動勢有效值為線圈轉(zhuǎn)動過程中消耗的電功率為A正確，C錯誤；B．從圖乙中可知在t=0.2s時，磁通量為0，線圈中的感應(yīng)電動勢最大，電流方向不變，B錯誤；D．圖示位置線圈平面與磁場方向平行，磁通量為0，磁通量的變化率最大，穿過線圈的磁通量變化最快，轉(zhuǎn)過90°，磁通量最大，磁通量變化率為0，D錯誤．故選A。4.如圖所示，設(shè)行星繞太陽的運動是勻速圓周運動，金星自身的半徑是火星的n倍，質(zhì)量為火星的k倍，不考慮行星自轉(zhuǎn)的影響，則A. 金星表面重力加速度是火星的B. 金星的第一宇宙速度是火星的C. 金星繞太陽運動的加速度比火星小D. 金星繞太陽運動的周期比火星大【答案】B【解析】【詳解】有黃金代換公式GM=gR2可知g=GM/R2,所以 故A錯誤，由萬有引力提供近地衛(wèi)星做勻速圓周運動的向心力可知解得  ，所以 故B正確；由 可知軌道越高，則加速度越小，故C錯；由 可知軌道越高，則周期越大，故D錯；綜上所述本題答案是：B【點睛】結(jié)合黃金代換求出星球表面的重力加速度，并利用萬有引力提供向心力比較運動中的加速度及周期的大小．5.風(fēng)速儀結(jié)構(gòu)如圖（a）所示．光源發(fā)出的光經(jīng)光纖傳輸，被探測器接收，當(dāng)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時，通過齒輪帶動凸輪圓盤旋轉(zhuǎn)，當(dāng)圓盤上的凸輪經(jīng)過透鏡系統(tǒng)時光被擋?。阎L(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動半徑為r，每轉(zhuǎn)動n圈帶動凸輪圓盤轉(zhuǎn)動一圈．若某段時間Δt內(nèi)探測器接收到的光強隨時間變化關(guān)系如圖（b）所示，則該時間段內(nèi)風(fēng)輪葉片 A. 轉(zhuǎn)速逐漸減小，平均速率為B. 轉(zhuǎn)速逐漸減小，平均速率為C. 轉(zhuǎn)速逐漸增大，平均速率為D. 轉(zhuǎn)速逐漸增大，平均速率為【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)題意，從圖（b）可以看出，在時間內(nèi)，探測器接收到光的時間在增長，圓盤凸輪的擋光時間也在增長，可以確定圓盤凸輪的轉(zhuǎn)動速度在減?。辉?/span>時間內(nèi)可以從圖看出有4次擋光，即圓盤轉(zhuǎn)動4周，則風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動了4n周，風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)過的弧長為，葉片轉(zhuǎn)動速率為：，故選項B正確．【點睛】先通過圖示判斷圓盤凸輪的轉(zhuǎn)動速度變化和轉(zhuǎn)動圈數(shù)，再通過圓周運動的關(guān)系計算葉片轉(zhuǎn)動速率．  6.如圖所示為某三級臺階，每一級臺階的高為h，寬為L，在最上面臺階右邊邊緣的一小球要想直接落到地面上，需要的水平初速度至少為（重力加速度大小為g）A.  B.  C.  D. 【答案】B【解析】【詳解】ABCD. 要使小球直接落到地面上，則小球下落2h高度時，水平位移至少為2L，小球做平拋運動，水平方向上：豎直方向上：解得：故B正確ACD錯誤。故選B。7.矩形滑塊由不同材料的上、下兩層粘合在一起組成，將其放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以速度v水平射向滑塊．若射擊下層，子彈剛好不射出；若射擊上層，則子彈剛好能射穿一半厚度，如圖所示．則上述兩種情況相比較(　　)A. 子彈的末速度大小相等B. 系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量一樣多C. 子彈對滑塊做的功不相同D. 子彈和滑塊間的水平作用力一樣大【答案】AB【解析】試題分析：根據(jù)動量守恒，兩次最終子彈與木塊的速度相等，A正確；根據(jù)能量守恒可知，初狀態(tài)子彈簧動能相同，末狀態(tài)兩木塊與子彈的動能也相同，因此損失的動能都轉(zhuǎn)化成了熱量相等，B正確，子彈對滑塊做的功等于滑塊末狀態(tài)的動能，兩次相等，因此做功相等，C錯誤，產(chǎn)生的熱量，由于產(chǎn)生的熱量相等，而相對位移不同，因此子彈和滑塊間的水平作用力大小不同，D錯誤．考點：能量守恒定律，動量守恒定律【名師點睛】本題是對能量守恒定律及動量守恒定律的考查；解題的關(guān)鍵是用動量守恒知道子彈只要留在滑塊中，他們的最后速度就是相同的；系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量等于摩擦力與相對位移的乘積；這是一道考查動量和能量的綜合題；要注意掌握動量守恒的條件應(yīng)用．8.如圖所示，a、b、c、d為勻強電場中的等勢面，一個質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電的粒子在A點以大小為v1的速度射入電場，沿如圖軌跡到達B點時速度大小為v2，且速度與等勢面平行，A、B連線長為L，連線與等勢面間的夾角為θ，不計粒子受到的重力，則（  ）A. v1大于v2B. 等勢面b的電勢比等勢面c的電勢高C. 粒子從A運動到B所用時間為D. 勻強電場的電場強度大小為【答案】ACD【解析】【分析】根據(jù)粒子的運動軌跡可判斷粒子受電場力方向向上，從而判斷場強方向，根據(jù)動能定理可比較v1和v2的大小以及場強大?。涣Ｗ釉谪Q直方向做勻變速運動，在水平方向做勻速運動，從而可求解從A到B的時間.【詳解】由粒子的運動軌跡可知，粒子受向上的電場力，可知從A到B電場力做負(fù)功，動能減小，即v1大于v2，選項A正確；粒子帶正電，受向上的電場力，可知場強方向向上，等勢面b的電勢比等勢面c的電勢低，選項B錯誤；粒子在水平方向不受力，可知在水平方向做勻速運動，速度為v2，則從A到B的時間為，選項C正確；由A到B根據(jù)動能定理： ，解得，選項D正確；故選ACD.【點睛】此題關(guān)鍵是能根據(jù)粒子的運動軌跡判斷電場力的方向，知道粒子在水平方向做勻速運動，豎直方向做勻加速運動，結(jié)合動能定理求解.9.如圖所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為R的半圓形圓柱截面MPQ，P為圓弧最低點。質(zhì)量為2m的A球與質(zhì)量為m的B球，用輕質(zhì)繩連接后掛在圓柱面邊緣．現(xiàn)將A球從邊緣M點由靜止釋放，若不計一切摩擦，下列說法正確的是（重力加速度大小為g）A. A球從M到P過程中機械能增大B. A球從M到P過程中機械能減小C. A球到P時速度大小為D. A球到P時速度大小為【答案】BD【解析】【詳解】AB．A球沿圓柱面滑到最低點P點的過程中，A、B構(gòu)成的系統(tǒng)，只有重力對AB做功，所以機械能守恒，因B球機械能增大，則A球機械能減少，故B正確A錯誤；CD．當(dāng)A球到P點時，由圖可知所以對AB系統(tǒng)在運動過程中由動能定理得：解得：故D正確，C錯誤。故選BD。10.如圖所示，質(zhì)量為m、帶電量為+q三個相同的帶電小球A、B、C從水平地面上同一高度以同一初速度vo水平拋出，B球始終在方向豎直向下、場強大小為E1的勻強電場中運動；C球始終在方向垂直紙面向里、場強大小為E2的勻強電場中運動，且其初速度方向垂直于電場．已知，g為重力加速度，不計空氣阻力．小球A、B、C落地前瞬間速度大小分別為vA、vB、vC，落地前瞬間重力的功率分別為PA、PB、PC，則（  ）A. vA<vB=vCB. vA<vB<vCC. PB>PA>PCD. PB>PA=PC【答案】AD【解析】【詳解】A、B項：小球A只在重力作用下運動，小球B在重力和向下的電場力作用下運動，小球C在重力，垂直向內(nèi)的電場作用下運動，由動能定理可知，對A：，對B：，由于，對C小球在重力方向和電場力方向的位移相同，所以對C：，綜合以上三式可知，vA<vB=vC，故A正確，B錯誤；C、D項： 三小球在豎直方向的位移相同，但小球B在豎直方向的加度度最大，由公式，可知，小球B落地時在豎直方向上的速度最大，A、C落地時在豎直方向上的速度相等，所以有PB>PA=PC，故C錯誤，D正確．故應(yīng)選：AD． 二、實驗題：本題共2小題。請把答案填在答題卡相應(yīng)位置11.探究“做功和物體速度變化的關(guān)系”實驗裝置如圖甲所示，圖中是小車在1條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行的情形．小車實驗中獲得的速度v，由打點計時器所打點的紙帶測出，橡皮筋對小車做的功記為W；實驗時，將木板左端調(diào)整到適當(dāng)高度，每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放．請回答下列問題：當(dāng)我們把2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次……多次實驗．請回答下列問題：(1)除了圖甲中已給出器材外，需要的器材還有：交流電源、___________；(2)如圖乙中，是小車在某次運動過程中打點計時器在紙帶上打出的一系列的點，打點的時間間隔為0.02s，則小車離開橡皮筋后的速度為___________m/s(保留兩位有效數(shù)字)(3)將幾次實驗中橡皮筋對小車所做的功W和小車離開橡皮筋后的速度v，進行數(shù)據(jù)處理，以W為縱坐標(biāo)，v或v2為橫坐標(biāo)作圖，其中可能符合實際情況的是___________【答案】    (1). 毫米刻度尺    (2). 0.36    (3). AD【解析】【詳解】(1)[1]需要的器材除了交流電源外，還有刻度尺；(2)[2]小車離開橡皮筋后的速度為(3)[3]因 ，故以W為縱坐標(biāo)，v或v2為橫坐標(biāo)作圖，其中可能符合實際情況的是AD.【點睛】明確了該實驗的實驗原理以及實驗?zāi)康?，即可了解具體操作的含義，以及如何進行數(shù)據(jù)處理；數(shù)據(jù)處理時注意數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用，本題是考查實驗操作及數(shù)據(jù)處理的方法等問題．12.一根均勻的細(xì)長空心金屬圓管，其橫截面如圖甲所示，長度為L ，電阻R約為5Ω，這種金屬的電阻率為ρ，因管線內(nèi)徑太小無法直接測量，某同學(xué)設(shè)計下列實驗方案盡可能精確測定它的內(nèi)徑d；(1)用螺旋測微器測量金屬管線外徑D，圖乙為螺旋測微器校零時的示數(shù)，用該螺旋測微器測量的管線外徑讀數(shù)為5.200mm，則所測金屬管線外徑D=_______mm．          (2)為測量金屬管線的電阻R，取兩節(jié)干電池（內(nèi)阻不計）、開關(guān)和若干導(dǎo)線及下列器材：A．電流表0～0.6A，內(nèi)阻約0.05ΩB．電流表0～3A，內(nèi)阻約0.01ΩC．電壓表0～3V，內(nèi)阻約10kΩD．電壓表0～15V，內(nèi)阻約50kΩE．滑動變阻器，0～10Ω（額定電流為0.6A）F．滑動變阻器，0～100Ω（額定電流為0.3A）為準(zhǔn)確測出金屬管線阻值，電流表應(yīng)選_______，電壓表應(yīng)選______，滑動變阻器應(yīng)選_______(填序號) (3)如圖丙所示，請按實驗要求用筆代線將實物圖中的連線補充完整_______．(4)根據(jù)已知的物理量（長度L、電阻率ρ）和實驗中測量的物理量（電壓表讀數(shù)U、電流表讀數(shù)I、金屬管線外徑D），則金屬管線內(nèi)徑表達式d＝______________【答案】    (1). 5.167    (2). A    (3). C    (4). E    (5).     (6). 【解析】【詳解】(1)[1]螺旋測微器校零時的示數(shù)3.3×0.01mm=0.033mm螺旋測微器測量的管線外徑讀數(shù)為5.200mm，則所測金屬管線外徑D=5.200-0.033mm=5.167mm．(2)[2]兩節(jié)新的干電池電動勢為3V，因此電壓表選擇3 V的量程，即為C；
[3]因為電量中最大電流大約為為了測量的精確，電流表應(yīng)選擇A，[4]滑動變阻器采用限流式接法，因為待測電阻較小，所以滑動變阻器選擇E．
(3) [5]由于待測電阻的平方小于電壓表與電流表內(nèi)阻的乘積，屬于小電阻，所以電流表采用外接法，連接滑動變阻器的滑片接頭錯誤，應(yīng)該在接線柱；
(4)[6]該實驗需要測量空心金屬管的內(nèi)徑，通過歐姆定律測出電阻的大小，結(jié)合電阻定律測出橫截面積，從而根據(jù)外徑求出內(nèi)徑的大小．故所需測量的物理量為金屬管的長度L、金屬管的外徑D、加在管兩端的電壓U、通過管的電流強度I．據(jù)歐姆定律得， ，又 ，則 ，因為 解得:三、計算題：本題共4小題，把解答寫在指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。13.汽車碰撞試驗是綜合評價汽車安全性能的有效方法之一．設(shè)汽車在碰撞過程中受到的平均撞擊力達到某個臨界值F0時，安全氣囊爆開．某次試驗中，質(zhì)量m1=1 600 kg的試驗車以速度v1 = 36 km/h正面撞擊固定試驗臺，經(jīng)時間t1 = 0.10 s碰撞結(jié)束，車速減為零，此次碰撞安全氣囊恰好爆開．忽略撞擊過程中地面阻力的影響．（1）求此過程中試驗車受到試驗臺的沖量I0的大小及F0的大?。?/span>（2）若試驗車以速度v1撞擊正前方另一質(zhì)量m2 =1 600 kg、速度v2 =18 km/h同向行駛的汽車，經(jīng)時間t2 =0.16 s兩車以相同的速度一起滑行．試通過計算分析這種情況下試驗車的安全氣囊是否會爆開．【答案】（1）I0 = 1.6×104 N·s ， 1.6×105 N；（2）見解析【解析】【詳解】（1）v1 = 36 km/h = 10 m/s，取速度v1 的方向為正方向，由動量定理有－I0 = 0－m1v1 ① 將已知數(shù)據(jù)代入①式得 I0 = 1.6×104 N·s                      ② 由沖量定義有I0 = F0t1 ③ 將已知數(shù)據(jù)代入③式得 F0 = 1.6×105 N                       ④  （2）設(shè)試驗車和汽車碰撞后獲得共同速度v，由動量守恒定律有m1v1+ m2v2 = (m1+ m2)v ⑤ 對試驗車，由動量定理有 －Ft2 = m1v－m1v1 ⑥將已知數(shù)據(jù)代入⑤⑥式得 F = 2.5×104 N                        ⑦可見F＜F0，故試驗車的安全氣囊不會爆開  ⑧      14.“神州五號”飛船完成了預(yù)定空間科學(xué)和技術(shù)實驗任務(wù)后，返回艙開始從太空向地球表面預(yù)定軌道返回，返回艙開始時通過自身制動發(fā)動機進行調(diào)控減速下降，穿越大氣層后在一定高度打開阻力降落傘進一步減速下降，這一過程中若返回艙所受空氣阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)（空氣阻力系數(shù)）為k，所受空氣浮力不變，且認(rèn)為豎直降落，從某時刻開始計時，返回艙的運動v-t圖象如圖所示，圖中AB是曲線在A點的切線，切線交于橫軸上一點B的坐標(biāo)為（8、0），CD是曲線AD的漸進線，假如返回艙總質(zhì)量為M=400kg，g取10m/s2，試問:(1)返回艙在這一階段是怎樣運動的？(2)在開始時刻v0=160m/s時，它的加速度多大？(3)求空氣阻力系數(shù)k的數(shù)值．【答案】（1）做加速度逐漸減小的減速運動直至勻速運動（2） （3）【解析】【詳解】(1)由速度圖象可以看出，圖線的斜率逐漸減小到零，即做加速度逐漸減小的減速運動，直至勻速運動．
(2)開始時，過A點切線的斜率大小就是此時的加速度的大小，加速度：故加速度大小．(3)設(shè)浮力為F，據(jù)牛頓定律得在時有：由圖知艙的最終速度為：，當(dāng)返回艙勻速運動時有： 故：．【電睛】本題是實際問題，考查理論聯(lián)系實際的能力，背景文字很長，要抓住有效信息，只要耐心、細(xì)心，定能正確作答．           15.如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角θ＝30°的斜面上，導(dǎo)軌電阻不計，間距L＝0.4 m，導(dǎo)軌所在空間被分成區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為MN.Ⅰ中的勻強磁場方向垂直斜面向下，Ⅱ中的勻強磁場方向垂直斜面向上，兩磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B＝0.5 T．在區(qū)域Ⅰ中，將質(zhì)量m1＝0.1 kg，電阻R1＝0.1 Ω的金屬條ab放在導(dǎo)軌上，ab剛好不下滑．然后，在區(qū)域Ⅱ中將質(zhì)量m2＝0.4 kg，電阻R2＝0.1 Ω的光滑導(dǎo)體棒cd置于導(dǎo)軌上，由靜止開始下滑．cd在滑動過程中始終處于區(qū)域Ⅱ的磁場中，ab，cd始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸，取g＝10 m/s2，問：（1）cd下滑的過程中，ab中的電流方向；（2）ab剛要向上滑動時，cd的速度v多大；（3）從cd開始下滑到ab剛要向上滑動的過程中，cd滑動的距離x＝3.8 m，此過程中ab上產(chǎn)生的熱量Q是多少．【答案】（1）由a流向b    （2）5m/s    (3)1.3J【解析】（1）由右手定則可知，電流由a流向b；
（2）開始放置ab剛好不下滑時，ab所受摩擦力為最大靜摩擦力，由平衡條件得：Fmax=m1gsinθ，
ab剛好要上滑時，感應(yīng)電動勢：E=BLv，
電路電流：
ab受到安培力：F安=BIL，
此時ab受到的最大靜摩擦力方向沿斜面向下，
由平衡條件得：F安=m1gsinθ+Fmax，
代入數(shù)據(jù)解得：v=5m/s；
（3）cd棒運動過程中電路產(chǎn)生的總熱量為Q總，
由能量守恒定律得：m2gxsinθ=Q總+m2v2，
ab上產(chǎn)生的熱量： 解得：Q=1.3J；點睛：本題是復(fù)雜的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，是電磁感應(yīng)與力學(xué)知識的綜合，分析導(dǎo)體棒的運動情況，要抓住甲勻加速運動的過程中，外力與安培力大小相等．分別從力和能量兩個角度進行研究．            16. 為了進一步提高回旋加速器的能量，科學(xué)家建造了“扇形聚焦回旋加速器”．在扇形聚焦過程中，離子能以不變的速率在閉合平衡軌道上周期性旋轉(zhuǎn)．扇形聚焦磁場分布的簡化圖如圖所示，圓心為O的圓形區(qū)域等分成六個扇形區(qū)域，其中三個為峰區(qū)，三個為谷區(qū)，峰區(qū)和谷區(qū)相間分布．峰區(qū)內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，谷區(qū)內(nèi)沒有磁場．質(zhì)量為m，電荷量為q的正離子，以不變的速率v旋轉(zhuǎn)，其閉合平衡軌道如圖中虛線所示．（1）求閉合平衡軌道在峰區(qū)內(nèi)圓弧的半徑r，并判斷離子旋轉(zhuǎn)的方向是順時針還是逆時針；（2）求軌道在一個峰區(qū)內(nèi)圓弧的圓心角θ，及離子繞閉合平衡軌道旋轉(zhuǎn)的周期T；（3）在谷區(qū)也施加垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B' ，新的閉合平衡軌道在一個峰區(qū)內(nèi)的圓心角θ變?yōu)?0°，求B'和B的關(guān)系．已知：sin（α±β ）=sinαcosβ±cosαsinβ，cosα=1-2【答案】（1）；旋轉(zhuǎn)方向為逆時針方向（2）；（3）【解析】【分析】此題是關(guān)于帶電粒子在勻強磁場中的運動問題．解題時分析粒子受到的洛倫茲力的情況，找到粒子做圓周運動的圓心及半徑，畫出幾何圖形，并借助與幾何關(guān)系分析解答．此題有一定的難度，考查學(xué)生的綜合能力． 【詳解】（1）封區(qū)內(nèi)圓弧半徑①旋轉(zhuǎn)方向為逆時針方向②（2）由對稱性，封區(qū)內(nèi)圓弧的圓心角③每個圓弧的長度④每段直線長度⑤周期⑥代入得⑦（3）谷區(qū)內(nèi)的圓心角⑧谷區(qū)內(nèi)的軌道圓弧半徑⑨由幾何關(guān)系⑩由三角關(guān)系?代入得?