1、2015-2016学年四川省德阳市什邡中学高二（上）物理综合练习卷（五）一、不定项选择题：（每题4分，多项选择题少选得2分，多选不给分，共40分）1图中带箭头的直线是某电场中的一条电场线，在这条直线上有a、b两点，若用Ea、Eb表示a、b两点的场强大小，则：（）A电场线是从a指向b，所以有EaEbBa、b两点的场强方向相同C若一负电荷从b点逆电场线方向移到a点，则电场力对该电荷做负功D若此电场是由一负点电荷所产生的，则有EaEb2某一电热器接在U=110V的直流电源上，每秒产生的热量为Q；现把它改接到交流电源上，每秒产生的热量为2Q，则该交流电压的最大值Um是（）A110VB110VC220V
2、D220V3如图所示电路，闭合开关S，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是（）A电流表坏了或未接好B从点a经过灯L1到点b的电路中有断路C灯L2的灯丝断了或灯座未接通D电流表和灯L1、L2都坏了4如图所示，图中回路竖直放在匀强磁场中磁场的方向垂直于回路平面向内导线AC可以贴着光滑竖直长导轨下滑设回路的总电阻恒定为R，当导线AC从静止开始下落后，下面有关回路能量转化的叙述中正确的是（）A导线下落过程中，机械能守恒B导线加速下落过程中，导线减少的重力势能全部转化为回路产生的热量C导线加速下落过程中，导线减少的重力势能全部转化为导线增加的动能D导线加速下落过
3、程中，导线减少的重力势能转化为导线增加的动能和回路增加的内能5两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计斜面处在匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上质量为m、电阻可不计的金属棒ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升h高度如图所示，在这过程中（）A作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零B作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和C恒力F与安培力的合力所做的功等于零D恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上发出的焦耳热6如图所示，平行导轨间距为d，一端跨接一个阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度为
4、B，方向与导轨所在平面垂直一根足够长的金属棒与导轨成角放置，金属棒与导轨的电阻不计当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行时，通过电阻R的电流强度是（）ABCD7如图所示，若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈突然缩小为线圈，则关于线圈的感应电流及其方向（从上往下看）是（）A有顺时针方向的感应电流B有逆时针方向的感应电流C先逆时针后顺时针方向的感应电流D无感应电流8质量为m、电量为e的电子的初速为零，经电压为U的加速电场加速后进入磁感强度为B的偏转磁场（磁场方面垂直纸面），其运动轨迹如图所示，则以下说法中正确的是（）A加速电场的场强方向向上B偏转磁场的磁场方向垂直纸面向里C电子经加速电场加速后，开始进入
5、磁场时的动能EK=eUD电子在磁场中所受的洛伦兹力的大小为9如图所示，导线AB可在平行导轨MN上滑动，接触良好，轨道电阻不计，电流计中有如图所示方向感应电流通过时，AB的运动情况是（）A向右加速运动B向右减速运动C向右匀速运动D向左减速运动10竖直放置的平行板电容器，A板接电源正极，B板接负极，在电容器中加匀强磁场，磁场方向与电场方向垂直，在图中垂直纸面向里、从A板中点C的小孔入射一批带正电的微粒，入射的速度大小，方向各不相同（入射速度方向与电场方向夹角小于90），考虑微粒受重力，微粒在平行板AB间的运动过程中（）A所有微粒的动能都将增加B所有微粒的机械能都将不变C有的微粒可能做匀速直线运动D
6、有的微粒可能做匀速圆周运动二、填空题：（每空3分，共15分）11两根用同种材料做成的圆柱形的导体，它们的质量相同，长度之比L1：L2=1：2，则它们的电阻之比R1：R2=12有一多用电表，它的欧姆档刻度线中心刻度值是12，当用R10档去测量某待测电阻（阻值约为1000）时，指针的偏转角度较小，为了减小测量误差，应该重新测量，请从下面选出必要的步骤，并排列正确的操作顺序A、将多用表的选择开关扳至交流电压的最高档或“OFF“处B、将多用表两表笔短接C、将多用表的选择开关扳至R1档D、将多用表的选择开关扳至R100档E、调节调零旋钮，使表头的指针满偏F、将待测电阻两端分别与两表笔连接，并读出测量数据
7、，再乘以档位得出待测电阻的阻值重新测量的必要的步骤和正确的操作顺序为（填写字母）13在测定金属的电阻率的实验中，其实验步骤如下：（1）用米尺测量金属导线的长度，测量三次求得平均值L，在导线三个不同的位置用螺旋测微器测量导线的直径d（2）用伏安法测量金属导线的电阻R，请试把如图给的实验器材连接成测量R的合适电路（各电表量程均符合实验要求）（3）用上面测得的导线长度L、导线直径d、和导线电阻R，可根据电阻率的表达式=三、计算题（要求写出重要的解题步骤和必要的文字说明，共45分）14如图所示，电动机牵引一根原来静止的长L为1m、质量m为0.1kg的导体棒MN，其电阻R为1导体棒架在处于磁感应强度B为
8、1T、竖直放置的框架上，当导体棒上升h为3.8m时获得稳定的速度，导体产生的热量为2J电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为7V、1A电动机内阻r为1，不计框架电阻及一切摩擦，g取10m/s2，求：（1）导体棒的最大速度为多少？（2）从开始到达到最大速度过程中所用时间为多少？15在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2螺线管导线电阻r=1.0，R1=4.0，R2=5.0，C=30F在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化求：（1）求螺线管中产生的感应电动势；（2）闭合S，电路中的电流稳定后，求电阻R1的电功率；（3）S断开后，求流经R
9、2的电量16如图所示，在xOy平面内的第象限中沿y方向的匀强电场，场强大小为E在和第象限有匀强磁场方向垂直于平面向里有一个质量为m，电荷量为e的电子，从y轴的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场（不计电子所受重力），经电场偏转后，沿着与x轴负方向成45角进入磁场，并能返回到原出发点P（1）简要说明电子的运动情况，并画出电子运动轨迹的示意图；（2）求P点距坐标原点的距离；（3）电子从P点出发经多长时间再次返回P点？2015-2016学年四川省德阳市什邡中学高二（上）物理综合练习卷（五）参考答案与试题解析一、不定项选择题：（每题4分，多项选择题少选得2分，多选不给分，共40分）1图中带箭头的直线
10、是某电场中的一条电场线，在这条直线上有a、b两点，若用Ea、Eb表示a、b两点的场强大小，则：（）A电场线是从a指向b，所以有EaEbBa、b两点的场强方向相同C若一负电荷从b点逆电场线方向移到a点，则电场力对该电荷做负功D若此电场是由一负点电荷所产生的，则有EaEb【考点】电场线；电场强度【分析】由于A、B两点所在的电场线是直线，A、B两点电场强度方向相同电场线的大小由电场线的疏密表示，一条电场线无法判断疏密，就无法确定A、B两处场强的大小【解答】解：A、a、b在一条电场线上，无法判断电场线的疏密，也就无法判断a、b两点电场强度的大小，故A错误；B、由题，电场强度的方向即为该点电场线的切线方
11、向，a、b两点所在的电场线是直线，则a、b两点电场强度方向必定相同故B正确C、负电荷从b点逆电场线方向移到a点，受到电场力的方向由b到a，所以电场力做正功故C错误D、负电荷产生的电场线成汇聚状，且指向负电荷，所以电场线的分布是b点比a点密集，所以EaEb故D错误故选B2某一电热器接在U=110V的直流电源上，每秒产生的热量为Q；现把它改接到交流电源上，每秒产生的热量为2Q，则该交流电压的最大值Um是（）A110VB110VC220VD220V【考点】正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率【分析】直流和交流求解焦耳热都可以运用焦耳定律，对于交流，要用有效值求解热量采用比例法处理根据有效值与最大值
12、关系求出最大值【解答】解：设电热器的电阻为R 当电热器接在U=110V的直流电源上时，Q= 当电热器改接到交流电源上时，2Q= 两式一比，得Um=2U=220V故选C3如图所示电路，闭合开关S，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是（）A电流表坏了或未接好B从点a经过灯L1到点b的电路中有断路C灯L2的灯丝断了或灯座未接通D电流表和灯L1、L2都坏了【考点】闭合电路的欧姆定律【分析】S闭合后，两个灯泡都不发光，电流表的指针几乎不动，说明电路有断路；电压表的指针有明显的偏转，说明电压表通过电流表和L2与电源两极相连，因此L1处出现开路【解答】解：A、若电流
13、表坏了或未接好，电路中没有电流，电压表就无示数，不符合题意；故A错误B、电压表有示数，说明电流表和L2完好，电压表直接与电源两极相连，说明L1的灯丝烧断，故B正确C、L2的灯丝烧断，电压表无示数，不符合题意；故C错误D、电流表和灯L1、L2都坏了，电压表应无示数，不符合题意故D错误故选：B4如图所示，图中回路竖直放在匀强磁场中磁场的方向垂直于回路平面向内导线AC可以贴着光滑竖直长导轨下滑设回路的总电阻恒定为R，当导线AC从静止开始下落后，下面有关回路能量转化的叙述中正确的是（）A导线下落过程中，机械能守恒B导线加速下落过程中，导线减少的重力势能全部转化为回路产生的热量C导线加速下落过程中，导线
14、减少的重力势能全部转化为导线增加的动能D导线加速下落过程中，导线减少的重力势能转化为导线增加的动能和回路增加的内能【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；安培力【分析】导体AC下落过程中切割磁感线产生逆时针方向的感应电动势、感应电流，安培力做负功，由此分析机械能是否守恒；下落时重力做正功，重力势能减小，减小的重力势能一部分通过克服安培力做功，另一部分转化为导线的动能【解答】解：A、导体AC下落过程中切割磁感线产生从C到A的感应电流，受到竖直向上的安培力，下落过程中安培力做负功，机械能减小，减小的机械能转化为电能，所以机械能不守恒，故A错误BCD、导体加速下落过程中，重力做正功，重力势能减小，减小
15、的重力势能一部分通过克服安培力做功转化为回路增加的内能，另一部分转化为导体的动能，故BC错误，故D正确故选：D5两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计斜面处在匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上质量为m、电阻可不计的金属棒ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升h高度如图所示，在这过程中（）A作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零B作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和C恒力F与安培力的合力所做的功等于零D恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上发出的焦耳热【考点】导体切割磁感线时的感应
16、电动势；电磁感应中的能量转化【分析】导体棒ab匀速上滑，合力为零，即可合力的做功为零；对导体棒正确受力分析，根据动能定理列方程，弄清功能转化关系，注意克服安培力所做功等于回路电阻中产生的热量【解答】解：AB、金属棒ab匀速上升过程中，作用于棒上各力的合力为零，则合力所作的功等于零，故A正确，B错误C、根据动能定理得：WFWGW安=0，得WFW安=WG0，即恒力F与安培力的合力所做的功不等于零，等于克服重力做功，故C错误D、由WFWGW安=0得，WFWG=W安，即恒力F与重力的合力所做的功等于克服安培力所做功，即等于电阻R上发出的焦耳热，故D正确故选：AD6如图所示，平行导轨间距为d，一端跨接一
17、个阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与导轨所在平面垂直一根足够长的金属棒与导轨成角放置，金属棒与导轨的电阻不计当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行时，通过电阻R的电流强度是（）ABCD【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律【分析】题中导体与磁场垂直，根据导体切割电动势公式E=Blv求出感应电动势，l是有效切割长度，再由闭合电路欧姆定律求出感应电流【解答】解：ab棒有效的切割长度为：L=产生的感应电动势为：E=BLv=Bv，通过R的电流为：I=故选：D7如图所示，若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈突然缩小为线圈，则关于线圈的感应电流及其方向（从上往下看）是（）A有顺时
18、针方向的感应电流B有逆时针方向的感应电流C先逆时针后顺时针方向的感应电流D无感应电流【考点】楞次定律【分析】根据楞次定律，结合磁通量的变化，从而即可求解有关磁通量的变化判定：磁感线是闭合曲线，在磁铁外部，从N极出发进入S极；在磁铁内部，从S极指向N极图中，磁铁内部穿过线圈的磁感线方向向上，磁铁外部，穿过线圈的磁感线方向向下，与内部的磁通量抵消一部分，根据线圈面积大小，抵消多少来分析磁通量变化情况【解答】解：磁感线是闭合曲线，磁铁内部穿过线圈的磁感线条数等于外部所有磁感线的总和，图中内部磁感线线比外部多外部的磁感线与内部的磁感线方向相反，外部的磁感线将内部抵消，II位置磁铁外部磁感线条数少，将内
19、部磁感线抵消少，则II位置磁通量大而位置磁铁外部磁感线条数多，将内部磁感线抵消多，则I位置磁通量小当弹性金属导线圈突然缩小为线圈，则磁通量变大，且磁场方向由下向上，根据楞次定律，则有顺时针方向的感应电流，故A正确，BCD错误；故选：A8质量为m、电量为e的电子的初速为零，经电压为U的加速电场加速后进入磁感强度为B的偏转磁场（磁场方面垂直纸面），其运动轨迹如图所示，则以下说法中正确的是（）A加速电场的场强方向向上B偏转磁场的磁场方向垂直纸面向里C电子经加速电场加速后，开始进入磁场时的动能EK=eUD电子在磁场中所受的洛伦兹力的大小为【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；动能定理的应用；带电粒子在匀
20、强电场中的运动【分析】电子带负电，要实现加速，电场力必须向上，即可判断出场强的方向电子进入磁场后受到洛伦兹力作用，轨迹向左偏转，洛伦兹力方向向左，由左手定则判断磁场方向根据动能定理求加速时电子得到的动能，电子在磁场中所受的洛伦兹力的大小为f=qvB【解答】解：A、电子带负电，要实现加速，电场力必须向上，则加速电场方向必须向下故A错误B、电子进入磁场后受到洛伦兹力作用，轨迹向左偏转，洛伦兹力方向向左，由左手定则判断得知磁场方向垂直纸面向外故B错误C、加速电场中，由动能定理得：EK=eU故C正确D、电子在磁场中所受的洛伦兹力的大小为f=evB，又EK=，则得f=故D正确故选CD9如图所示，导线AB
21、可在平行导轨MN上滑动，接触良好，轨道电阻不计，电流计中有如图所示方向感应电流通过时，AB的运动情况是（）A向右加速运动B向右减速运动C向右匀速运动D向左减速运动【考点】变压器的构造和原理【分析】根据电流计中电流的方向判断出感应电流磁场的方向，再根据楞次定律分析原磁场方向不同时所对应的棒的变化【解答】解：产生如图所示的电流时，右边螺线管内的磁场方向是向上的，根据楞次定律，感应电流产生的磁场要减弱原磁场的变化那么左边就是两种情况：1原磁场方向向下，且减弱2原磁场方向向上，且增强1中，若磁场方向向下，其中的电流是由A向B再经过螺线管回到A由右手定则知，AB左移会产生这样的感应电流磁场减弱，表明AB
22、移速减小，即向左减速运动，D正确2中，若磁场方向向上，电流则是从B向A再经过螺线管回到BAB右移产生这样的感应电流磁场增强，表明AB加速，即向右加速运动，A正确故选AD10竖直放置的平行板电容器，A板接电源正极，B板接负极，在电容器中加匀强磁场，磁场方向与电场方向垂直，在图中垂直纸面向里、从A板中点C的小孔入射一批带正电的微粒，入射的速度大小，方向各不相同（入射速度方向与电场方向夹角小于90），考虑微粒受重力，微粒在平行板AB间的运动过程中（）A所有微粒的动能都将增加B所有微粒的机械能都将不变C有的微粒可能做匀速直线运动D有的微粒可能做匀速圆周运动【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定
23、律；向心力【分析】电荷向上偏转，则电场力做正功，重力做负功，如果合外力做负功物体的动能减小；如果除重力和弹簧的弹力之外有其它力做功，则系统的机械能不守恒；如果粒子所受合外力等于0，则微粒作匀速直线运动；在复合场中微粒做匀速圆周运动的条件是洛伦兹力提供向心力，其它力的矢量和为0【解答】解：微粒在从A板运动到B板的过程中受到重力，电场力和洛伦兹力，其中洛伦兹力方向与速度方向始终垂直，故洛伦兹力不做功A、如果电荷向上偏转，则电场力做正功，重力做负功，如果电荷克服重力所做的功大于电场力所做的功，即合外力做负功，根据动能定理可知，物体的动能减小，故A错误；B、由于在电荷运动过程中电场力始终做正功，故电荷
24、的机械能始终增加，故B错误；C、由题意可知正电荷若初速度方向沿右上方，则洛伦兹力的方向沿左上方，故如果洛伦兹力在水平方向的分量等于电场力，洛伦兹力在竖直方向的分量等于重力，则微粒作匀速直线运动，故C正确；D、如果微粒所受的重力等于电场力，则该微粒做匀速圆周运动，而重力方向竖直向下，电场力方向方向水平向右，故重力不可能等于电场力，故微粒不可能做匀速圆周运动，故D错误；故选：C二、填空题：（每空3分，共15分）11两根用同种材料做成的圆柱形的导体，它们的质量相同，长度之比L1：L2=1：2，则它们的电阻之比R1：R2=1：4【考点】电阻定律【分析】同种材料的电阻丝，它们的质量相同，那么它们的体积就
25、是相同的，根据长度之间的关系可以得到截面积之间的关系，再根据电阻定律可以得到电阻的大小【解答】解：同种材料的电阻丝，由于它们的质量相同，所以它们的体积也是相同的由于长度之比L1：L2=1：2，所以它们的截面积之比为s1：s2=2：1根据电阻定律R=，可得电阻值比故答案为：1：412有一多用电表，它的欧姆档刻度线中心刻度值是12，当用R10档去测量某待测电阻（阻值约为1000）时，指针的偏转角度较小，为了减小测量误差，应该重新测量，请从下面选出必要的步骤，并排列正确的操作顺序A、将多用表的选择开关扳至交流电压的最高档或“OFF“处B、将多用表两表笔短接C、将多用表的选择开关扳至R1档D、将多用表
26、的选择开关扳至R100档E、调节调零旋钮，使表头的指针满偏F、将待测电阻两端分别与两表笔连接，并读出测量数据，再乘以档位得出待测电阻的阻值重新测量的必要的步骤和正确的操作顺序为DBEFA（填写字母）【考点】用多用电表测电阻【分析】由电阻阻值的大小改换不同的档位，每次换档后要重新进行欧姆调零，再进行测量读数，最后将多用表的选择开关扳至交流电压的最高档或“OFF“处【解答】解：指针偏转角度小则说明电流小，电阻大，要用大的量程，故要将多用表的选择开关扳至100档，D合适； 换档位后要进行欧姆调零，为B，E过程；然后进行测量为F过程，测量完毕将多用表的选择开关扳至交流电压的最高档或“OFF“处为A过程
27、故答案为：D、B、E、F、A13在测定金属的电阻率的实验中，其实验步骤如下：（1）用米尺测量金属导线的长度，测量三次求得平均值L，在导线三个不同的位置用螺旋测微器测量导线的直径d（2）用伏安法测量金属导线的电阻R，请试把如图给的实验器材连接成测量R的合适电路（各电表量程均符合实验要求）（3）用上面测得的导线长度L、导线直径d、和导线电阻R，可根据电阻率的表达式=【考点】测定金属的电阻率【分析】（2）根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法，然后连接实物电路图（3）根据实验测量的量，然后应用电阻定律求出电阻率的表达式【解答】解：（2）伏安法测电阻为减小实验误差应进行多次测量求平均值，为测多组实验数据
28、，滑动变阻器可以采用分压接法，电压表内阻很大约为几千甚至几万欧姆，电流表内阻很小约为零点几欧姆，导线的电阻约为几欧姆，电压表内阻远大于导线电阻，电流表可以采用外接法，电路图如图所示：（3）由电阻定律可知：R=，电阻率为：=；故答案为：（2）电路图如图所示；（3）三、计算题（要求写出重要的解题步骤和必要的文字说明，共45分）14如图所示，电动机牵引一根原来静止的长L为1m、质量m为0.1kg的导体棒MN，其电阻R为1导体棒架在处于磁感应强度B为1T、竖直放置的框架上，当导体棒上升h为3.8m时获得稳定的速度，导体产生的热量为2J电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为7V、1A电动机内阻r为1
29、，不计框架电阻及一切摩擦，g取10m/s2，求：（1）导体棒的最大速度为多少？（2）从开始到达到最大速度过程中所用时间为多少？【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律；安培力【分析】（1）根据电动机的输出功率P出=Fv和稳定时F=mg+F安结合求出稳定时的速度v（2）根据能量守恒定律列式求出时间t【解答】解：（1）电动机的输出功率为：P出=IUI2r=6W；电动机的输出功率就是电动机牵引棒的拉力的功率，则有：P出=Fv当棒达稳定速度时有：F=mg+BIL感应电流为：I=，棒所受的安培力大小为：F安=，根据平衡条件得：F=mg+F安，联立以上三式，解得棒达到的稳定速度为：v=2m/s（
30、2）由能量守恒定律得：P出t=mgh+mv2+Q解得：t=1s答：（1）导体棒达到稳定时的速度为2m/s（2）导体棒从静止到达稳定速度所需要的时间是1s15在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2螺线管导线电阻r=1.0，R1=4.0，R2=5.0，C=30F在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化求：（1）求螺线管中产生的感应电动势；（2）闭合S，电路中的电流稳定后，求电阻R1的电功率；（3）S断开后，求流经R2的电量【考点】感生电动势、动生电动势；电功、电功率【分析】（1）根据法拉第地磁感应定律求出螺线管中产生的感应电动势（2）根据P
31、=I2R求出电阻R1的电功率（3）电容器与R2并联，两端电压等于R2两端的电压，根据Q=CU求出电容器的电量【解答】解：（1）根据法拉第电磁感应定律：E=n=nS；求出：E=1.2V；（2）根据全电路欧姆定律，有：I=根据 P=I2R1求出 P=5.76102W；（3）S断开后，流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q电容器两端的电压 U=IR2=0.6V流经R2的电量 Q=CU=1.8105C答：（1）螺线管中产生的感应电动势为1.2V；（2）闭合S，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为5.76102W；（3）S断开后，流经R2的电量为1.8105C16如图所示，在xOy平面内的第象限
32、中沿y方向的匀强电场，场强大小为E在和第象限有匀强磁场方向垂直于平面向里有一个质量为m，电荷量为e的电子，从y轴的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场（不计电子所受重力），经电场偏转后，沿着与x轴负方向成45角进入磁场，并能返回到原出发点P（1）简要说明电子的运动情况，并画出电子运动轨迹的示意图；（2）求P点距坐标原点的距离；（3）电子从P点出发经多长时间再次返回P点？【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力【分析】（1）分析电子的运动情况：电子在电场中，受到竖直向上的电场力而做类平抛运动（或匀变速曲线运动）；进入磁场做匀速圆周运动；离开磁场后到P点做匀速直线运动 画出轨迹（
33、2）电子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动在M点电子的速度与x轴成45角，则知电子经过M点的速度为v=v0vy=v0根据运动学求出P点距坐标原点的距离；（3）几何知识求出粒子的轨道半径，由牛顿第二定律求出磁感应强度，分三段过程研究时间：电场中、磁场中和离开磁场后做匀速直线运动的时间磁场中根据轨迹的圆心角，由t=T求时间由几何知识得到匀速直线运动的距离，即可求出匀速运动的时间再根据几何知识求出磁场中运动的半径，求出T，即可求得总时间【解答】解：（1）如右图所示，电子进入电场，从P点到M点做类平抛运动，进入磁场后做匀速圆周运动，离开磁场后从N点到P点
34、做匀速直线运动，画出轨迹如图所示（2）电子通过A点时速度大小：v=v0，电子由P运动到A，由动能定理得：eEh=mv2mv02，解得：h=；（3）电子运动轨迹如图所示：由几何知识得：OD=h=，OA=2h=，AD=，对直角三角形运用勾股定理有：R2+R2=（）2电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：ev0B=m，解得：B=；设电子从P运动到A用时间为t1，t1=，电子在匀强磁场中作圆运动从A运动到D用时间为t2，t2=T=，电子从D匀速运动到P用时间为t3，t3=，总时间为t=t1+t2+t3=（4+3）；答：（1）粒子运动轨迹如图所示；（2）P点距坐标原点的距离为；（3）电子从P点出发经过时间（4+3）再次返回P点2016年12月11日
