【物理】黑龙江省大庆实验中学2019-2020学年高二3月月考试题（解析版）

【物理】黑龙江省大庆实验中学2019-2020学年高二3月月考试题（解析版）

庆实验中学2019-2020学年度下学期第一次月考 高二物理（理）试题 一、选择题（本大题共14小题，每小题4分，共56分。第1~9题只有一项符合题目要求，第10~14题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分）‎ ‎1. 下列关于传感器的说法正确的是（ ）‎ A. 话筒是一种常用的传感器，其作用是将电信号转换为声音信号 B. 在天黑楼道里出现声音时，楼道里的灯才亮，说明它的控制电路中只有声音传感器 C. 光敏电阻能够把光照强弱变化转换为电阻大小变化 D. 电子秤中所使用测力装置是温度传感器 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：A、话筒是一种常用的传感器，其作用是将声音信号转换为电信号；错误 B、天黑楼道里出现声音时，楼道里的灯才亮，说明它的控制电路中有光传感器和声音传感器；错误 C、光敏电阻随光照强弱变化，其阻值会发生变化，即它够把光照强弱变化转换为电阻大小变化；正确 D、电子秤中所使用的测力装置是，应变式力传感器；错误 故选C 考点：传感器 点评：本题考查的知识点是传感器，但是不同的传感器有不同的具体应用，要具体问题具体分析，常用传感器的工作原理、特性及在实践中的应用要在平时学习中不断积累．‎ ‎2.如图所示，一个单匝矩形导线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，转动周期为T0。线圈产生的电动势的最大值为，则（　　）‎ A. 线圈产生的电动势的有效值为 B. 线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为 C. 线圈转动过程中磁通量变化率的最大值为 D. 经过T0的时间，通过线圈电流的方向改变1次 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．线圈在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交流电，则电动势的有效值为，故A错误；‎ B．由公式 Em=BSω，‎ 可求出磁通量的最大值 故B正确；‎ C．根据法拉第电磁感应定律表达式，可确定磁通量变化率的最大值 故C错误；‎ D．经过T0的时间，通过线圈电流的方向改变2次，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎3.如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、开关K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场B中．两板间放一台小型压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为m、电荷量为q的带正电小球．K没有闭合时传感器有示数，K闭合时传感器示数变为原来的一半．则线圈中磁场B的变化情况和磁通量的变化率分别为(　　)‎ A. 正在增强， B. 正在增强， ‎ C. 正在减弱， D 正在减弱， ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 当k断开时，两极板间没有电场线，此时重力等于支持力，当k闭合时支持力为重力的一半，由此可知可知磁通量的变化率为，由楞次定律可知磁场正在加强，B对；‎ ‎4.如图所示，在水平光滑桌面上，两相同的矩形刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上，且每个小线圈都各有一半面积在金属框内，在金属框接通逆时针方向电流的瞬间（　　）‎ A. 两小线圈会有相互远离的趋势 B. 两小线圈会有相互靠拢的趋势 C. 右小线圈中感应电流沿顺时针方向，左小线圈中感应电流沿逆时针方向 D. 左边小线圈中感应电流沿顺时针方向，右边小线圈中感应电流沿逆时针方向 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据右手螺旋定则可知，通电导线瞬间，对于左金属框，因矩形金属框内部的磁场比外部强，所以左小线圈有向外的磁通量，且增大；同理，右边金属框也一样，因此左、右小线圈的磁通量均增大，根据楞次定律可知，线圈的感应电流方向都是顺时针方向，再由同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，知两线圈的运动情况是相互远离。故A正确，BCD错误。 故选A。‎ ‎5.如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N 两点，且与直面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（　　）‎ A. O点处的磁感应强度为零 B. a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 C. c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 D. a、c两点处磁感应强度的方向不同 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由安培定则和磁场叠加原理可判断出O点处的磁感应强度方向向下，一定不为零，A错误；‎ B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，均向下，选项B错误；‎ C．c、d两点处磁感应强度大小相等，方向相同，，均向下选项C正确；‎ D．a、c两点处磁感应强度的方向相同，选项D错误。故选C。‎ ‎6.一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻、和的阻值分别为、和，A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压R的有效值恒定当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为。该变图压器原、副线圈匝数的比值为（ ）‎ A. 2 B. 3 C. 4 D. 5‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设理想变压器原、副线圈匝数的比值为k，根据题述，当开关S 断开时，电流表示数为I，则由闭合电路欧姆定律得 由变压公式及功率关系，可得 即副线图输出电流为 ‎；‎ 当开关S闭合时，电流表示数为，则有 由变压器公式及功率关系 可得 即副线圈输出电流为 ‎，‎ 联立解得 选项B正确，ACD错误；故选B.‎ ‎7.空间存在一个匀强磁场B，其方向垂直纸面向里，还有一点电荷Q的电场，如图所示，一带电粒子－q以初速度v0从图示位置垂直于电场、磁场入射，初位置到点电荷＋Q的距离为r，则粒子在电、磁场中的运动轨迹不可能为 (　　)‎ A. 以点电荷＋Q为圆心，以r为半径，在纸平面内的圆周 B. 初阶段在纸面内向右偏的曲线 C. 初阶段在纸面内向左偏的曲线 D. 沿初速度v0方向的直线 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．该负电荷在复合场中受洛伦兹力以及电场力．由于电场力指向圆心，洛伦兹力根据左手定则指向圆心外侧，因此其向心力可以由库仑力与洛伦兹力的合力提供，该合力时刻指向圆心，因此有可能做匀速圆周运动，A正确，不符合题意．‎ B．若库仑力小于洛伦兹力，则合外力向右，并不与速度同一直线，因此有可能向右偏，并且速度变小，B正确，不符合题意；‎ C．同理若库仑力大于洛伦兹力（超过向心力）就会使得其向左偏，且速度变大，C正确，不符合题意．‎ D．若要以速度方向做直线运动，则洛伦兹力等于电场力，但电场力随着距离越来越小，因此不能维持该条件，所以D错误，符合题意．故选D。‎ 考点：曲线运动条件、左手定则 点评：此类题型考察了洛伦兹力方向的判断，并结合曲线运动条件来判断粒子的轨迹问题．其中氢原子模型是选项A的特殊情况，在很多题目中都作为一种特殊情况被考察 ‎8.A、B为两个相同的固定在地面上的汽缸，内部有质量相等的同种气体，且温度相同，C、D为两重物，质量mc>mD，按如图所示方式连接并保持平衡．现使A、B的温度都升高10 ℃，不计活塞及滑轮系统的质量和摩擦，则系统重新平衡后( )‎ A. C下降的高度比D下降的高度大 B. C下降的高度比D下降的高度小 C. C、D下降的高度一样大 D. A、B汽缸内气体的最终压强与初始压强不相同 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 以活塞为研究对象，对活塞受力分析可知，在气体变化前后，活塞的受力是不变的，所以在温度升高前后气体的压强不变，所以D错误；封闭气体的压强：P=P0-，由于mC＞mD，所以PA＜PB，所以VA＞VB，根据可得： ，由于T和△T相同，VA＞VB，所以△VA＞△VB，即C下降的比D下降的多，所以A正确，BC错误．故选A．‎ 点睛：本题的关键是分析气体的体积的变化情况，首先要分析出气体的压强是不变的，根据直接计算即可．‎ ‎9.如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻．线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直．设OO′下方磁场区域足够大，不计空气阻力影响，则下列图像不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】线框先做自由落体运动，ab边进入磁场做减速运动，加速度应该是逐渐减小，而A图象中的加速度逐渐增大．故A错误．线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后做减速运动，因为重力小于安培力，当加速度减小到零做匀速直线运动，cd边进入磁场做匀加速直线运动，加速度为g．故B正确．线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后因为重力大于安培力，做加速度减小的加速运动，cd边离开磁场做匀加速直线运动，加速度为g，故C正确．线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后因为重力等于安培力，做匀速直线运动，cd边离开 ‎【点睛】解决本题的关键能够根据物体的受力判断物体的运动，即比较安培力与重力的大小关系，结合安培力公式、切割产生的感应电动势公式进行分析．‎ ‎10.下列关于分子动理论的说法中正确的是（　　）‎ A. 分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大 B. 分子力随着分子间距离的增大，可能先减小后增大 C. 物体温度越高，该物体内所有分子运动的速率不一定都增大 D. 显微镜下观察到墨水中的小颗粒在不停地做无规则运动，这就是液体分子的运动 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．当分子间距从平衡位置以内增大时，分子力先做正功，后做负功，分子势能随着分子间距离的增大，先减小后增大，A正确；‎ B．当分子间距从平衡位置以内增大时，分子力先表现为斥力减小，后表现为引力先变大后减小，选项B正确；‎ C．物体温度越高，分子平均动能变大，平均速率变大，但物体内所有分子运动的速率不一定都增大，选项C正确；‎ D．显微镜下观察到墨水中的小颗粒在不停地做无规则运动不是液体分子的运动，只是液体分子无规则运动的表现，选项D错误。‎ 故选ABC。‎ ‎11.如图甲所示，光滑绝缘水平面上，虚线MN的右侧存在方向竖直向下、磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场，MN的左侧有一质量为m=0.1kg的矩形线圈bcde，bc边长L1=0.2m，电阻R=2Ω。t=0时，用一恒定拉力F拉线圈，使其由静止开始向右做匀加速运动，经过1s，线圈的bc边到达磁场边界MN，此时立即将拉力F改为变力，又经过1s，线圈恰好完全进入磁场，在整个运动过程中，线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图乙所示。则（　　）‎ A. 恒定拉力大小为0．05N B. 线圈在第2s内的加速度大小为1m/s2‎ C. 线圈be边长L2=0．5m D. 在第2s内流过线圈电荷量为0.2C ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由乙图知：t=1s时，线圈中感应电流为：i=0.1A由 ‎ 得 ‎ ‎ 根据 v1=at F=ma 得 ‎ ‎ 故A正确。 B．t=2s时线圈速度 ‎ ‎ 线圈在第2s时间内的加速度 ‎ ‎ 故B正确。‎ C．线圈ab边长为 ‎ ‎ 故C错误。 D．在第2s内流过线圈的电量为 故D正确。 故选ABD。‎ ‎12.2018年，我省加大环保督查力度，打响碧水蓝天保卫战。督查暗访组在某化工厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，测量管由绝缘材料制成，其长为L、直径为D ‎，左右两端开口，在前后两个内侧面a、c固定有金属板作为电极，匀强磁场方向竖直向下。污水（含有大量的正、负离子）充满管口从左向右流经该测量管时，a、c两端的电压为U，显示仪器显示污水流量Q（单位时间内排出的污水体积）。则（　　）‎ A. a侧电势比c侧电势高 B. 污水中离子浓度越高,显示仪器的示数越大 C. 污水流量Q与U成正比，与L、D无关 D. 匀强磁场的磁感应强度B=‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．磁场方向竖直向下，由左手定则，污水中的正离子聚集到a端，负离子聚集到c端，a侧电势比c侧电势高，故A正确；‎ B．电场力等于洛伦兹力，达到平衡时，电势差稳定，即 qvB=qE 即 解得 U=BDv 与离子浓度无关，故B错误；‎ C．流量 又因为 U=BDv 所以流量 与D有关，故C错误；‎ D．流量 又因为 U=BDv 所以流量 解得 故D正确。‎ 故选AD。‎ ‎13.两根相距为的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为的金属细杆、与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为，每根杆的电阻均为，导轨电阻不计。整个装置处于磁感应强度大小为，方向竖直向上的匀强磁场中。当杆在平行于水平导轨的拉力作用下以速度沿水平方向的导轨向右匀速运动时，杆正以速度沿竖直方向的导轨向下匀速运动，重力加速度为。则以下说法正确的是（ ）‎ A. 杆所受拉力的大小为 B. 杆所受拉力的大小为 C. 杆下落高度为的过程中，整个回路中电流产生的焦耳热为 D. 杆水平运动位移为的过程中，整个回路中产生的总热量为 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．ab杆切割磁感线时产生沿abdc方向的感应电流，大小为 ‎①‎ cd杆中的感应电流方向为d→c，cd杆受到的安培力方向水平向右，大小为 ‎ F安=BIL ②‎ cd杆向下匀速运动，有 mg=μF安 ③‎ 解①②③式得，ab杆匀速运动的速度为 ‎ ④‎ 导体ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得 F=F安+μmg ⑤‎ 由③⑤解得 选项A错误，B正确． C．设cd杆以v2速度向下运动h过程中，ab杆匀速运动了s距离，则 ‎．‎ 整个回路中产生的焦耳热等于克服安培力所做的功 ‎ Q=F安s 得 ‎ ‎ 选项C错误；‎ D．ab杆水平运动位移为s的过程中，整个回路中产生的焦耳热为 ‎ ‎ ab杆摩擦生热 ‎ ‎ cd杆摩擦生热 则总热量 ‎ ‎ 选项D正确；‎ 故选BD.‎ ‎14.如图所示直角坐标系xoy，P（a，-b）为第四象限内的一点，一质量为m、电量为q的负电荷（电荷重力不计）从原点O以初速度v0沿y轴正方向射入．第一次在整个坐标系内加垂直纸面向内的匀强磁场，该电荷恰好能通过P点；第二次保持y>0区域磁场不变，而将y<0区域磁场改为沿x方向匀强电场，该电荷仍通过P点，‎ A. 匀强磁场的磁感应强度 B. 匀强磁场的磁感应强度 C. 电荷从O运动到P，第二次所用时间一定短些 D. 电荷通过P点时的速度，第二次与x轴负方向的夹角一定小些 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．第一次在整个坐标系内加垂直纸面向内的匀强磁场，该电荷恰好能通过P点；粒子做匀速圆周运动，‎ 由几何作图得 解得 由 解得匀强磁场的磁感应强度 故A正确，B错误；‎ C．第二次保持y>0区域磁场不变，而将y<0区域磁场改为沿x方向匀强电场，该电荷仍通过P点，粒子先做匀速圆周运动，后做类平抛运动，运动时间 第一次粒子做匀速圆周运动，运动时间 弧长大于b，所以，即第二次所用时间一定短些，故C正确；‎ D．电荷通过P点时的速度，第-次与x轴负方向的夹角为，则有 第二次与x轴负方向的夹角，则有 所以有 电荷通过P点时的速度，第二次与x轴负方向的夹角一定大些，故D错误；‎ 故选AC．‎ ‎【点睛】第一次在整个坐标系内加垂直纸面向内的匀强磁场，该电荷恰好能通过P点；粒子做匀速圆周运动，由几何作图求出半径，由洛伦兹力提供向心力求解，第二次该电荷仍通过P点，粒子先做匀速圆周运动，后做类平抛运动，根据运动规律求解．‎ 二、实验题（满分16分）‎ ‎15.国标（GB／T）规定自来水在15℃时电阻率应大于13Ω·m。某同学利用图甲电路测量15℃自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材还有：‎ 电源（电动势约为3 V，内阻可忽略）；电压表V1（量程为3 V，内阻很大）；‎ 电压表V2（量程为3 V，内阻很大）；定值电阻R1（阻值4 kΩ）；‎ 定值电阻R2（阻值2 kΩ）；电阻箱R（最大阻值9 999 Ω）；‎ 单刀双掷开关S；导线若干；游标卡尺；刻度尺。‎ 实验步骤如下：‎ A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d；‎ B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；‎ C．把S拨到1位置，记录电压表V1示数；‎ D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R；‎ E．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；‎ F．断开S，整理好器材。‎ ‎（1）测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙，则d＝_______mm；‎ ‎（2）玻璃管内水柱的电阻值Rx的表达式为：Rx＝_______（用R1、R2、R表示）；‎ ‎（3）利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的关系图象。则自来水的电阻率ρ＝_______Ω·m（保留两位有效数字）；‎ ‎（4）本实验中若电压表V1内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将_____（填“偏大”“不变”或“偏小”）。‎ ‎【答案】 (1). 30.00 (2). (3). 14 (4). 偏大 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]游标卡尺的主尺读数为：3.0cm=30mm，游标尺上第0个刻度和主尺上刻度对齐，所以最终读数为：30.00mm，所以玻璃管内径：‎ d=30.00mm ‎（2）[2]设把S拨到1位置时，电压表V1示数为U，则电路电流为：‎ 总电压：‎ 当把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同也为U，则此时电路中的电流为 总电压 由于两次总电压等于电源电压E，可得：‎ 解得：‎ ‎ （3）[3]从图丙中可知，R=2×103Ω时，，此时玻璃管内水柱的电阻：‎ 水柱横截面积：‎ 由电阻定律得：‎ ‎ （4）[4]若电压表V1内阻不是很大，则把S拨到1位置时，此时电路中实际电流大于，根据可知测量的Rx将偏大，因此自来水电阻率测量结果将偏大。‎ ‎16.举世瞩目的嫦娥四号，其能源供给方式实现了新的科技突破：它采用同位素温差发电与热电综合利用技术结合的方式供能，也就是用航天器两面太阳翼收集的太阳能和月球车上的同位素热源两种能源供给探测器．图甲中探测器两侧张开的是光伏发电板，光伏发电板在外太空将光能转化为电能．‎ 某同学利用图乙所示电路探究某光伏电池的路端电压U与电流I的关系，图中定值电阻R0=5Ω，设相同光照强度下光伏电池的电动势不变，电压表、电流表均可视为理想电表．‎ ‎（1）实验一：用一定强度的光照射该电池，闭合电键S，调节滑动变阻器R的阻值，通过测量得到该电池的U﹣I曲线a ‎（如图丁）．由此可知，该电源内阻是否为常数_______（填“是”或“否”），某时刻电压表示数如图丙所示，读数为________V，由图像可知，此时电源内阻为_______Ω．‎ 实验二：减小实验一光照的强度，重复实验，测得U-I曲线b（如图丁）．‎ ‎（2）在实验一中当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为2.5V，则在实验二中滑动变阻器仍为该值时，滑动变阻器消耗的电功率为________W（计算结果保留两位有效数字）．‎ ‎【答案】 (1). 否 1.50 5.6 (2). 7.2×10-2（7.0×10-2-7.4×10-2均算正确）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由U-I图像可知，因图像的斜率等于电源的内阻，可知电源内阻不是常数；电压表的量程为3.0V，则读数为1.50V；由图中读出，此时电路中的电流为250mA，因电源的电动势为E=2.9V，可得此时电源的内阻；‎ ‎（2）在实验一中当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为2.5V，可得此时的电流为100mA，则滑动变阻器的阻值为：；则在实验二中滑动变阻器仍为该值时，此时外电路电阻为R外=R+R0=25Ω，将此电阻的U-I线画在此电源的U-I图像中，如图；‎ 直线与b交点为电路的工作点，此时I=60mA，则滑动变阻器消耗的电功率为.‎ 三、计算题（本题共3个小题，共38分，在答题卡上解答，应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分。有数值计算的题，答案应明确写出数值和单位。）‎ ‎17.如图所示，足够长的光滑金属框竖直放置，框宽L＝0．5 m框的电阻不计，匀强磁场磁感应强度B＝1 T，方向与框面垂直，金属棒MN的质量为100 g，电阻为1 Ω．现让MN无初速地释放并与框保持接触良好的竖直下落，从释放到达到最大速度的过程中通过棒某一横截面的电量为2 C，求此过程中回路产生的电能．（空气阻力不计，g＝10 m/s2）‎ ‎【答案】3.2 J ‎【解析】‎ ‎【详解】金属棒下落过程做加速度逐渐减小的加速运动，加速度减小到零时速度达到最大，根据平衡条件得：‎ 在下落过程中，金属棒减小的重力势能转化为它的动能和电能E，由能量守恒定律得：‎ mgh＝＋E ‎ 通过导体某一横截面的电量为：‎ 联立并代入数据解得：‎ E＝mgh－＝4J－0.8J＝3.2 J ‎18.如图，容积均为的气缸、下端有细管（容积可忽略）连通，阀门位于细管的中部，、的顶部各有一阀门、；中有一可自由滑动的活塞（质量、体积均可忽略）。初始时，三个阀门均打开，活塞在的底部；关闭、，通过给气缸充气，使中气体的压强达到大气压的3倍后关闭。已知室温为27℃，气缸导热。（取）。‎ ‎(1)打开，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；‎ ‎(2)接着打开，求稳定时活塞的位置；‎ ‎(3)再缓慢加热气缸内气体使其温度升高20℃，求此时活塞下方气体的压强。‎ ‎【答案】(1)，；(2)上升到的顶部；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设打开后，稳定时活塞上方气体的压强为，体积为。依题意，被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。由玻意耳定律得 ‎①‎ ‎②‎ 联立①②式得 ‎③‎ ‎④‎ ‎(2)打开后，由④式知，活塞必定上升。设在活塞下方气体与中气体的体积之和为时，活塞下气体压强为。由玻意耳定律得 ‎⑤‎ 由⑤式得 ‎⑥‎ 由⑥式知，打开后活塞上升直到的顶部为止；此时为 ‎(3)设加热后活塞下方气体的压强为，气体温度从升高到的等容过程中，由查理定律得 ‎⑦‎ 将有关数据代入⑦式得 ‎19.如图所示，在水平分界线KL上方有磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外的匀强磁场，下方有垂直于纸面向里的匀强磁场。边界NS和MT间距为2.5h，P、Q分别位于边界NS、MT上距KL为h。质量为m,电荷量为+q的粒子由静止开始经电场加速后（电场未画出），从P点垂直于NS边界射入上方磁场，然后垂直于KL射入下方磁场，最后经Q点射出。‎ ‎(1)求在磁场中运动的粒子速度大小；‎ ‎(2)求粒子在磁场中运动的时间；‎ ‎(3)其它条件不变，减小加速电压，要使粒子不从NS边界射出，求加速电压的最小值。‎ ‎【答案】（1） （2） （3）‎ ‎【解析】（1）洛伦兹力提供向心力 粒子速度 ‎（2）粒子运动轨迹如图所示 粒子在下方磁场做圆周运动的半径：‎ 粒子运动时间 得 ‎（3）设加速电压最小为U，粒子射入磁场的速度，粒子在上方、下方磁场做圆周运动的半径分别为r1、r2‎ 由题意可得：‎ 当粒子在上方磁场的轨迹与NS相切时，加速电压最小 由图中几何关系得 或 解得：‎