个一电池，输出电压恒定为U；输出电流正比于光电
池板接收到的光能（设垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定）。导体棒处在方向竖直向上的匀强磁场 B 中，并与光电池构成回路，流经导体棒的电流垂直纸面向外（注：光电
池与导体棒直接相连，连接导线未画出）。
(1)现有一束平行光水平入射，当反射膜与竖直方向成60 时，导体棒处于受力平衡状态，求此时电流强度的大小和光电池的输出功率。
(2)当变成45 时，通过调整电路使导体棒保持平衡，光电池除维持导体棒平衡外，
还能输出多少额外电功率？
24.（22 分）在一个放射源水平放射出
、、和三种射线，垂直射入如图所示磁
ⅠⅡ场。区域Ⅰ和Ⅱ的宽度均为d，各自存在着垂
直纸面的匀强磁场，两区域的磁感强度大小 B
相等，方向相反（粒子运动不考虑相对论效
应）。
(1)若要筛选出速率大于v1 的粒子进入 B B
区域Ⅱ，要磁场宽度 d 与B 和v1 的关系。
(2)若B =0.0034 T，v1=0.1 c（c 是光速度），则可得d；粒子的速率为0.001c，计算和
射线离开区域Ⅰ时的距离；并给出去除和射线的方法。
(3)当d 满足第（1）小题所给关系时，请给出速率在v1<v<v2 区间的粒子离开区域Ⅱ
时的位置和方向。
(4)请设计一种方案，能使离开区域Ⅱ的粒子束在右侧聚焦且水平出射。
31 27
已知：电子质量m 9.1 10 kg ，粒子质量m 6.7 10 kg ，电子电荷量
e
q 19
1.6 10 C ， 1
x
x 1 x 1
2
答案与解析
14【答案】 A
【解析】 以 A 、B 整体为研究对象：仅受重力，由牛顿第二定律知加速度为 g ，方向竖直向
下。以 A 为研究对象：因加速度为 g ，方向竖直向下，故由牛顿第二定律知
A 所受合力
为 A 的重力，所以 A 仅受重力作用。选项 A 正确
15【答案】 B
【解析】 电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、
帽、手套、鞋，可以对
人体起到静电屏蔽作业， 使人安全作业。 因为塑料和油摩擦容易起电， 产生的静电荷不易 泄漏，形成静电积累， 造成爆炸和火灾事故。 一辆金属车身的汽车也是最好的“避雷所”， 一旦汽车被雷击中，它的金属构架会将闪电电流导入地下。选项 B 正确
16【答案】 B 【解析】
P P
a
b
a
b
正向电压
反向电压 光电管加正向电压情况： P 右移时，参与导电的光电子数增加； P 移到某一位置时， 所有逸出的光电子都刚参与了导电， 光电流恰达最大值； P 再右移时， 光电流不能再增大。 光电管加反向电压情况： P 右移时，参与导电的光电子数减少；
P 移到某一位置时，
所有逸出的光电子都刚不参与了导电，
光电流恰为零， 此时光电管两端加的电压为截止电
压，对应的光的频率为截止频率； P 再右移时， 光电流始终为零。
1
2
eU 截
mv
h W ，
m
2
入射光频率越高，对应的截止电压
U 截
越大。从图象中看出，丙光对应的截止电压
U
截
最
大，所以丙光的频率最高，丙光的波长最短，丙光对应的光电子最大初动能也最大。选项 B 正确 17【答案】 B
【解析】 由
P IU 得输电线上输送的电流
6 3
P 3 10 10 3
I
6 10 A
3
U
500 10
，
由
U Ir 得输电线路上的电压损失
3
3
U
6 10
2.5 15 10 V ，
输电线上损失的功率为
2
6
P
3 10 2
2
11
P I r
r (
)
2.5 9 10 W
2
U
5 选项 B 正确
18【答案】 BC
x 【解析】 由 v 解得 v 1m/ s 、 T 4s 波长 vT 4m t 得： 1 t 4s 3 v T 4 t 7s 2
4 3T v 4 r
q d 振动从 O 传到距 离 O 点 为 1m 的质点 所需时 间
B/T 0.1
O 1 2 3 4
t/
x 1
t 1s
v 1
选项BC 正确
19【答案】A
【解析】0～1s 内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带负电，金属板下极板带正电；
若粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向上而向上做匀加速运动。
1～2s 内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电；若粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向下而向上做匀减速运动，2s 末速度减小为零。
2～3s 内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电；若粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向下而向下做匀加速运动。两极板间的电场强
度大小E
B
S
U t 0.1 r
d d d
2
3～4s 内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带负电，金属板下极板带正电；若粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向上而向下做匀减速运动4s 末速度减小为零，同时回到了原来的位置。选项 A 正确
20【答案】AD
【解析】飞船绕地球运动的线速度为v 2r T
由几何关系知sin( / 2) R R
r
r sin( / 2)
v
T
2 R
sin( / 2)
3
mM 2 r r
2
G m( ) r T 2 2 r
2
r T GM GM
T 2
R R sin( / 2) GM sin( / 2)
飞船每次“日全食”过程的时间为飞船转过角所需的时间，即T /(2 ) 一天内飞
船经历“日全食”的次数为T0/T。选项AD 正确
21Ⅰ【答案】（1）小于（2）乙（3）57~70N/m （4）尽可能使伸长量在弹性范围内，同
时有足够大的伸长量，以减小长度测量误差。
【解析】（1）小于（因为橡皮绳在伸长后不能完全恢复到原来的长度）
（2）乙（因为甲同学的数据中只有前几个数据可认为在弹性范围内）
（3）
挂在橡皮绳下端的钩码个数改变量（X i-X1）/mm
甲乙
1
2 30.2 15.5
3 67.5 30.0
4 118.
5 47.7
5 178.0 64.8
6 345.5 84.5