线。忽略电场变化产生的磁场;可以认为每个电子在板P和Q间运动过程中，两

板间的电压恒定。

a. 试分析在一个周期(即2t0时间)内单位长度亮线上的电子个数是否相同。

b. 若在一个周期内单位长度亮线上的电子个数相同，求2t0时间内打到单位长度亮线上的电子个数n;若不相同，试通过计算说明电子在荧光屏上的分布规律。

北京市西城区2013年高三一模试卷

参考答案及评分标准

物  理                2013.4

13. B   14. C  15. A   16.D   17.C   18.C   19.A   20.B

21.实验题(18分)

(1)①D   【2分】;B   【2分】;F   【2分】 ② 4.4   【2分】;

1.6   【2分】 ③A   【2分】

(2)① D   【2分】;② 1.48  【2分】;0.81  【2分】

22.(16分)

(1)运动员从A到O点过程中，根据动能定理

【3分】

解得：                          【3分】

(2) 重力做功的平均功率        【4分】

(3) 运动员从O点到落在斜坡上做平抛运动

竖直方向：                      【2分】

水平方向：                         【2分】

由平抛运动的位移关系可知：      【1分】

解得：                    【1分】

23.(18分)

(1)根据法拉第电磁感应定律

回路中的感应电动势

所以，电动势的最大值               【2分】

由闭合电路欧姆定律           【2分】

由于交变电流是正弦式的，所以       【2分】

(2)根据法拉第电磁感应定律，回路中的感应电动势

根据闭合电路欧姆定律，

CD杆受到的安培力                  【2分】

当CD杆将要开始运动时，满足：                 【2分】

由上式解得：CD棒运动之前，产生电流的时间

所以，在时间t内回路中产生的焦耳热       【2分】

(3) CD棒切割磁感线产生的感应电动势

时刻t的感应电流                          【1分】

CD棒在加速过程中，根据由牛顿第二定律

【2分】

解得：                                  【1分】

根据上式 可得到外力F随时间变化的图像如图所示由以上图像面积可知：经过时间t0，外力F的冲量I

解得：                                【2分】

24.(20分)

(1)根据动能定理

【3分】

解得：   ①                                   【3分】

(2)电子在磁场中做匀速圆周运动，设圆运动半径为 R，

在磁场中运动轨迹如图，由几何关系

解得：                 【2分】

根据牛顿第二定律：     【1分】

解得：             【1分】

设圆弧所对圆心为α，满足：

由此可知：

电子离开磁场后做匀速运动，满足几何关系：    【1分】

通过上式解得坐标                             【1分】

(3)

a. 设电子在偏转电场PQ中的运动时间为t1，PQ间的电压为u

垂直电场方向：   ②

平行电场方向：   ③

此过程中电子的加速度大小    ④

①、②、③、④联立得：        【1分】

电子出偏转电场时，在x方向的速度

⑤

电子在偏转电场外做匀速直线运动，设经时

间t2到达荧光屏。则

水平方向：   ⑥

竖直方向：   ⑦

① 、⑤、⑥、⑦ 联立，解得：               【1分】

电子打在荧光屏上的位置坐标  ⑧     【1分】

对于有电子穿过P、Q间的时间内进行讨论：

由图2可知，在任意 时间内，P、Q间电压变化 相等。

由⑧式可知，打在荧光屏上的电子形成的亮线长度 。

所以，在任意 时间内，亮线长度 相等。

由题意可知，在任意 时间内，射出的电子个数是相同的。也就是说，在任意 时间内，射出的电子都分布在相等的亮线长度 范围内。因此，在一个周期内单位长度亮线上的电子个数相同。       【1分】

b. 现讨论2t0时间内，打到单位长度亮线上的电子个数：

当电子在P、Q电场中的侧移量x1= 时，

由 得：u=2U0                                 【1分】

当偏转电压在0~±2U0之间时，射入P、Q间的电子可打在荧光屏上。

由图2可知，一个周期内电子能从P、Q电场射出的时间

所以，一个周期内打在荧光屏上的电子数          【1分】

由⑧式，电子打在荧光屏上的最大侧移量

亮线长度L=2xm=3l                                       【1分】

所以，从0~2t0时间内，单位长度亮线上的电子数

【1分】

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