（1）求离子在磁场中运动的轨道半径r
（2）若离子在磁场中运动的轨道半径为a时，求与x轴成30°角射出的离子从P点到达R点的时间
t
（3）试推出在x?0的区域中磁场的边界点坐标x与y之间满足的关系式
15．如图所示，很长的光滑磁棒竖直固定在水平面上，在它的侧面有均匀向外的辐射状的磁场。磁棒外套有一个质量均匀的圆形线圈，质量为m，半径为R，电阻为r，线圈所在磁场处的磁感应强度为B。让线圈从磁棒上端由静止释放沿磁棒下落，经一段时间与水平面相碰并反弹，线圈反弹速度减小到零后又沿磁棒下落，这样线圈会不断地与水平面相碰下去，直到停留在水平面上。已知第一次碰后反弹上升的时间
B g为t1，下落的时间为t2，重力加速度为，不计碰撞过程中能量损失和线圈中电流磁场的影响。求： （1）线圈第一次下落过程中的最大速度
?m
第15题图
（2）第一次与水平面碰后上升到最高点的过程中通过线圈某一截面的电量q
（3）线圈从第一次到第二次与水平面相碰的过程中产生的焦耳热Q
盐城市2010届高三第一次调研考试 物理试题参考答案及评分细则
一、单项选择题（本题共5小题，每小题3分，共15分．每小题只有一个选项符合题意．） 题号 答案 1 C 2 A 3 B 4 D 5 D
二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．） 题号 答案 6 AD 7 BC 8 BC 9 BD 三、简答题：本题分必做题（第l0、11题)和选做题(第12题)两部分，共计42分。请将解答填写在答题卡相应的位置。 F/N F?10．（1）
1t2（2分）如图所示（2分）
12tF（2）与成正比。（2分）
2.84 2.45 1.96 1.47 0.98 0.49 0 6 12 18 24 30 36 1/?104?ms??2t2
???d????2?t?d21a????22s2s2st （3）推导过程：
在误差允许范围内，物体质量一定时，加速度与外力成正比（2分）。（其它推导只要正确同样给分）
11．（1）电路图如图所示；补加的导线如图中的粗线所示（每图3分）
- +
V - +
A + - + - 元件
元件
R R S
S E E
（2）增大 （2分）
第11题图
（3）正向电阻与反向电阻相差较大（2分）
12A（1）C （4分） （2）放出，4J，减少，降低（每空1分）。 （3）2.41×1023（4分） 12B（1）C （4分） （2）C（2分），小（1分），长（1分） （3）3（2分），1.73×108m/S（2分）
12C（1）C （4分） （2）粒子性，正，能，＞（每空1分）。
?34.8?10kg（2分） （3）①重核裂变和轻核聚变（2分），②
2四、计算论述题：（本题共3小题，共计47分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演
算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13．（1）设带电体受到电场力的水平分量为
Fx，竖直分量为Fy，带电体由B到C的运动过程中，
水平分力做功为零，竖直分力做功等于重力做功。??????????? （2分） 即：
W?Fy?2R?mg?2R?5J?????????????????（3分）
（2）带电体从B到C运动的过程中，重力和电场力的竖直分力相等，电场力的水平分力不做功，所以
?C??B?4m/s????????????????????????（2分）
F?mg?Fy?m?2R ??????????（2分）
在C点，由牛顿第二定律得：
mg?Fy
解得：F?16N?????????????????????????? （1分） （3）带电体脱离轨道后在水平方向上做匀减速直线运动，由运动学公式得：
22????2ax?????????????????????????? （1分） C
代入数据得：x?3m??????????????????????? （1分）
设斜面与水平面的夹角为?，则
tan??2R3?x3，??30??????? （1分）
带电体从A到B的运动过程中，由动能定理得：
mgH??mgcos??H
sin??12m?B2???????????????? （1分）
??代入数据解得：
11345?????????????????????? （1分）
14．（1）离子进入磁场后，受到洛伦兹力作用，由牛顿第二定律得：
Bq?=m?2r ??????????????????????? （2分）
r=m?Bq ??????????????????????????? （3分）
?a3a2，6）离开磁场B点坐标为
（2）如图所示，由几何关系可得，离子进入磁场A点坐标为（
a3a（2，6）
由几何关系，离子运动的路程为：
s?
23?23?a?r?a?a3333 ?（3分）
P y A B (23??)at???3?则
sa a o a a R x t?或
s??(23??)m3Bq ???????（2分）
o/ （只要过程分析的思路正确，并列出表达式得出结论的均给分。）
（3）如图所示，设离子运动的轨道半径为r，在x?0的区域内，令离子离开磁场后与x轴夹角为θ。
由几何关系得：x?rsin???????????????????????（2分）
y?(a?rtan?)sin?cos???????（2分）
x o r a?x ? y ?o/ 代入相关数据并化简得：
y?(ax?x2)Bqm2?2?B2q2x2 ???? （2分）（只要过程分析的思路正确，并列出表达式得出结论的
均给分。）
15．（1）线圈第一次下落过程中有
E?B?2?R????????????????????????????（1分）
I?Er??????????????????????????????（1分）
mg?BI?2?R?ma????????????????????????（1分）
可知线圈做加速度减小的加速运动，当a?0时，速度最大，代入求得：
?m?mgr4?2B2R2 ???????????????????????（2分）
（2）反弹后上升的过程中某一时刻，由牛顿运动定律得：
mg?BI?2?R?ma????????????????????????（2分） 在一段微小时间?t内，速度增量为???a?t，通过线圈截面电量为?q?I?t
则：
?(ma?mg)?t??q?2?RB????????????????????（2分）
mgtm2gr1q?333?2?BR??????????????????????（1分） 8?BR（3）反弹后上升的过程中某一时刻，由牛顿运动定律得：
mg?B
2?RB??2?R?mar?????????????????????（1分）
在一段微小时间?t内，速度增量为???a?t，线圈上升高度为?h???t 则线圈可上升的最大高度h为：
h??(ma?mg)?t??h?r?4?2R2B2mgrt1m2gr2?16?4B4R44?2R2B2????????（1分）
线圈到达最高点后，下落过程中的某一时刻，由牛顿运动定律得：
mg?B2?RB??2?R?mar??????????????????????（1分）
在一段微小时间?t内，速度增量为???a?t，线圈下降高度为?h???t
则线圈第二次下降到水平面时的速度为
?
1?4?2B2R2?mgr?????????mg??t?g(t?t)?12?m?r4?2B2R2??本过程中线圈中产生的热量为线圈动能的损失：
2??（1分）
111?mgr?1?mgr?2Q?m?m?m?2?m?222??m?g(t1?t2)?222?222?4?BR?2?4?BR?
m2g2r1Q?(t?t)?mg2(t1?t2)21222224?BR化简得：????????????（2分）
2