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元三维 高 2023 级第二次诊断考试
物理参考答案和评分标准
一、单项选择题:共7题,每题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是
符合题目要求的。
1.D 2.C 3.A 4.B 5.B 6.A 7.C
二、多项选择题:共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,每小题
有多个选项符合题目要求。全都选对的得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分。
8.AC 9.BD 10.BC
三、非选择题:共5题,共54分。
11.(6分)
(1) (2分) (2) (2分) (3) (2分)
12.(10分)
(1)V(2分) (2)电源内阻r远小于电压表V₂内阻(2分)
1
(3)1.48(2分) 1(2分) (4) (2分)
13.(10分)解:
(1)设金属棒在水平方向匀加速运动的加速度为 a,由静止匀加速到“弹射”速度的时间
为t,则
BIL=ma
(2分)
(2分)
解得 (1分)
(2)设金属棒由静止匀加速到“弹射”速度一半的时间为t',流过金属棒的电荷量为q,
则
(2分)
q=It'
(2分)
解得 (1分)
14.(12分)解:
(1)如图,设带电粒子从y轴上P(0,L)点开始在第二象限做匀速圆周运动半径为R,
1
则
(2分)
(1分)
解得 (1分)
(2)两个评分方案。
评分方案一:(按照“速度方向与y轴垂直”条件解
答)
如图,设带电粒子在第三、四象限做匀速圆周运动
的半径为R,Q点与坐标原点O的距离y ,则
2 Q
,解得R=6L (1分)
2
K
(2分)
1 / 4y =3L
解得 (1分)
Q
评分方案二:(按照“带电粒子在第三、四象限运动的实际轨迹”解答)
如图,设带电粒子在第三、四象限做匀速圆周运动圆心为O,半径为R,则
3 2
,解得R=6L (1分)
2
O 为K、O 连线与y轴的交点,可得∠AOO=30°,则
2 3 2 3
,
(1分)
在直角三角形KBO 中,
3
在三角形OCQ中, (1分)
3
则 (1分)
(3)两个评分方案。
评分方案一:(按照“速度方向与y轴垂直”条件解答)
根据对称性,带电粒子第二次经过y轴的位置是P点。设带电粒子磁场在B 中做匀速
1
圆周运动周期为T,在B 中做匀速圆周运动周期为T,在第二象限中运动时间为t,在第
1 2 2 1
三、四象限中运动时间为t,从开始运动到第二次经过y轴的时间为t,则
2
, (有1个方程就给1分) (1分)
(1分)
120°
t = T
2 360° 2 (1分)
解得 (1分)
评分方案二:(按照“带电粒子在第三、四象限运动的实际轨迹”解答。由于带电粒
子不会第二次经过y轴,评分时,按照学生能够写出的解答给分)
设带电粒子磁场在B 中做匀速圆周运动周期为T,在B 中做匀速圆周运动周期为T,
1 1 2 2
在第二象限中运动时间为t,在第三、四象限中运动时间为t,从开始运动到第二次经过y
1 2
轴的时间为t,则
, (1分)
(1分)
120°
t = T
2 360° 2 (1分)
2 / 4或其他时间相加的表达式 (1分)
15.(16分)解:
(1)粒子在匀强磁场做匀速圆周运动的轨迹如图1所示,圆心在O点,设半径为R,则
R=L (1分)
(1分)
解得 (1分)
(2)粒子在C点速度垂直x轴,进入电场后做曲线运动,y
方向做速度为大小v 的匀速直线运动,x轴方向做初速度为零
0
的匀加速运动,设加速度大小为a,从C到N的运动时间为
t,则
(1分)
(1分)
(1分)
解得 (1分)
(3)若入射速度大小变为kv,设带电粒子在磁场中运动轨道半径为 ,则
0
(2分)
解得
粒子将沿y轴正方向从AC边上 点离开磁场,根据对称性,在MC边上 点进入电场,
因为电场方向沿x轴负方向,粒子应从MC边上某点 点离开电场,设经过y轴上的Q点。
粒子运动轨迹如图2所示。
粒子在 点速度垂直电场进入电场后做曲线运动,y方向做速度为大小v 的匀速直线运动,
0
x轴方向做初速度为零的匀加速运动,由(2)问解答可知,粒子在电场中从 到 的运
动过程中,沿y方向位移与沿x方向上的位移相等,设为s,运动时间为 ,则
(1分)
(1分)
解得
设粒子射出电场时速度方向与y轴正方向的夹角为θ,则
(1分)
过 作y轴垂线交y轴于K点,在 中有
(1分)
(1分)
设带电粒子经过y轴的位置Q点距坐标原点O的距离为y ,由几何关系
Q
(1分)
解得
3 / 4当 时y 有最小值,最小值为 (1分)
Q
4 / 4