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小题精选常考考点 冲刺练
2025年高考物理三轮复习备考
一、单选题
1.在通用技术实践课上,某创新小组制作了一个精美的“互”字形木制模型摆件,如图为其正面视图。用轻质细线将质量均为的、两部分连接起来,其中细线1连接、两点,其张力为,细线2连接、两点,其张力为。当细线在竖直方向都绷紧时,整个模型竖直静止在水平桌面上。设桌面对的支持力为,重力加速度为,则下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
2.如图为某款手机防窥膜的原理图,在透明介质中等距排列有相互平行的吸光屏障,屏障的高度与防窥膜厚度均为,相邻屏障的间距为,方向与屏幕垂直。防窥膜的可视角度通常是以垂直于屏幕的法线为基线,左右各有一定的可视角度(如图所示),可视角度越小,防窥效果越好。当可视角度时,透明介质的折射率为( )
A.1.5 B. C. D.无法确定
3.实验室里有一款电子发射器,可以在水平方向以任意角度发射电子。现在空间中存在竖直向下的匀强电场,并在一适当位置竖直放置一块很大的粒子接收屏,如图所示。若固定电子的初速度大小不变,并任意地调节发射器的角度,忽略电子重力,则打到接收屏的电子构成的几何图形是( )
A.V形折线 B.圆或椭圆 C.抛物线 D.双曲线的一支
4.半圆弧槽固定在地面上,圆心为,一根可动直杆一端固定在圆弧槽底端的铰链上并用手支撑,一个圆心为、质量分布均匀的A球和一个圆心为、质量分布均匀的球叠放在如图位置,在可动直杆的支撑下保持静止状态,半圆弧槽半径和A球半径、B球半径三者关系为。将直杆逆时针缓慢转动直至B球的圆心与半圆弧槽圆心在同一水平线上,B球始终只与A球和半圆弧槽接触,则直杆转动过程中( )
A.半圆弧槽对B球的弹力一直减小
B.半圆弧槽对B球的弹力先增大后减小
C.A球对B球的弹力一直增大
D.A球对B球的弹力先增大后减小
5.在光电效应实验中,用不同频率的单色光照射A、B两种金属表面,均有光电子逸出,其最大初动能与入射光频率的关系如图所示。已知普朗克常量为,则( )
A.A的逸出功小于B的逸出功
B.图中直线的斜率为
C.由图可知两入射光的光强相同
D.若两金属产生光电子的最大初动能相等,则照射到A金属表面的光频率较高
6.星下点监控可实时显示卫星的运行状态。卫星和地心的连线与地球表面的交点称为星下点,即卫星在地面上的投影点。某卫星绕地球的运动可视为匀速圆周运动,其轨道如图甲中虚线所示。该卫星的监控画面如图乙所示,下方数值表示经度,曲线是星下点的轨迹展开图,图中给出了卫星第Ⅰ圈、第Ⅱ圈和第Ⅲ圈的星下点轨迹展开图,其中P点是第Ⅰ、Ⅱ圈的星下点轨迹展开图的一个交点。已知地球自转周期为24h,卫星绕行方向如图甲所示。下列说法正确的是( )
A.该卫星第Ⅰ、Ⅱ圈星下点经过P点的时间间隔等于该卫星的运行周期
B.根据赤道与星下点轨迹展开图的交点,可知该卫星的运行周期约1.5h
C.若地球没有自转,则该卫星的星下点轨迹为一个点
D.地球静止轨道卫星的星下点轨迹可能经过P点
7.如图甲所示的洛伦兹力演示仪由励磁线圈、洛伦兹力管(玻璃泡部分)和电源控制部分组成的。励磁线圈能够在两个线圈间产生方向与两个线圈中心连线平行的匀强磁场,玻璃泡内有电子枪,能够连续发射出电子,玻璃泡内充有稀薄的气体,能让电子束通过时显示出运动的径迹。洛伦兹力演示仪的结构示意图如图乙所示,已知为装置中心点,电子枪处于位置,、点到点距离相等,直线与线圈轴线重合,直线与轴线垂直。现电子束的径迹显示为以为中心的一个圆,则下列说法正确的是( )
A.两励磁线圈内电流大小相等、方向相反
B.电子束的径迹圆经过四点
C.若只增大两励磁线圈的电流,可以使电子束的径迹圆半径增大
D.电子束绕转方向与励磁线圈内电流绕转方向一致
8.如图所示,a、b所在水平直线垂直于均匀带电正方形薄板所在平面,且通过板的几何中心O,a、b两点关于薄板对称,到薄板中心O的距离都是d,Oc垂直于ab连线且abc构成等边三角形。在c点固定一点电荷,a点场强大小为E,方向垂直于ab连线,已知静电力常量为k,则下列说法正确的是( )
A.正方形薄板与c处的点电荷带同种电荷 B.薄板上的电荷在b点产生的场强大小为
C.c处的点电荷的电量绝对值为 D.a、b两点的场强相等但电势不相等
9.如图所示,位于竖直平面内的一面墙上有A、B、C三个完全相同的窗户。将一个小球斜向上抛出,小球在空中依次飞过A、B、C三个窗户,图中曲线为小球在空中运动的轨迹,轨迹所在的平面靠近竖直墙面,且与墙面平行。不计空气阻力的影响,以下说法中正确的是( )
A.小球通过窗户A所用的时间最长 B.小球通过窗户C的平均速度最大
C.小球通过窗户C动量变化量最大 D.小球通过窗户A克服重力做的功最多
10.如图为我国研制的一种全新微型核能电池,可以实现五十年稳定安全自发电。它利用镍核同位素衰变成铜核同位素,释放的能量被半导体转换器吸收并转化为电能。下列说法正确的是( )
A.镍核衰变产生的射线是粒子流 B.镍核衰变产生的射线是粒子流
C.镍核的结合能比产生的铜核结合能大 D.衰变中伴随产生的射线是由镍核跃迁发出的
11.如图所示,在一个倾角为的导轨MN上面,放置一个长度为L的金属棒PQ,已知两导轨间距为,金属棒的质量为m、阻值为r,导轨与金属棒接触良好,两者间动摩擦因数为,导轨下端连接一个阻值为R的定值电阻,整个导轨处在一个垂直导轨所在平面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。现用一个恒力F拉动金属棒沿导轨斜面运动了x的距离,所用时间为t,此时金属棒的速度为v,下列说法正确的是( )
A.金属棒速度为v时,R两端的电压为
B.该过程中生成的焦耳热为
C.该过程中摩擦力做的功为
D.该过程中安培力做的功为
12.投掷铅球是运动会上必不可少的项目。某同学投掷铅球的过程可简化为如图所示的模型:质量为m的铅球从离水平地面高度为h处被投出,初速度斜向上且与水平方向成角,铅球落地点到抛出点的水平距离称为水平射程。忽略空气阻力,已知重力加速度为g,铅球视为质点,则( )
A.当一定时,角越大,铅球在空中运动时间越短
B.当角一定时,越小,其水平射程越长
C.若角小于 90°,取地面为零势能面,铅球运动过程中重力势能最大值为
D.当一定时,若要使水平射程最远,则角一定小于45°
二、多选题
13.2024年10月30日,神舟十九号载人飞船与空间站成功对接。对接前,飞船先到达空间站后下方约处的轨道进行第一次停泊,最终在离地高度约为处与空间站实现对接。飞船在该停泊轨道的运动及空间站的运动均可视为匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.飞船在停泊轨道的速度比空间站小
B.飞船在停泊轨道的加速度比空间站小
C.空间站中的宇航员每24小时能看见多次日出
D.飞船在停泊轨道需加速才能与空间站实现对接
14.如图所示,在xOy平面的第一、二象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在第三、四象限的-d≤y≤0范围内有沿x轴正方向的匀强电场,在坐标原点O有一粒子源可以向x轴上方以不同速率向各个方向发射质量为m、电荷量为q的带正电粒子,x轴上的P点坐标为(-d,0),y轴上的Q点坐标为(0,-d)。不计粒子的重力及粒子之间的相互作用。下列选项分析正确的是( )
A.沿不同方向射入磁场经过P点的粒子速率可能相同
B.若以最小速率经过P点的粒子又恰好能过Q点,则电场强度大小为
C.若粒子源发射的粒子最大速率为ν,在第二象限中有粒子扫过的区域面积为
D.所有经过P点的粒子在匀强电场中运动的时间均相同
15.某同学受自动雨伞开伞过程的启发,设计了如图所示的物理模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块,初始时它们处于静止状态。当滑块从处以的初速度向上滑动时,受到滑杆的摩擦力为,滑块滑到处与滑杆发生完全非弹性碰撞(碰撞时间极短),带动滑杆离开桌面一起竖直向上运动。已知滑块的质量,滑杆的质量,间的距离,重力加速度取,不计空气阻力。下列说法中正确的是( )
A.碰撞后滑块和滑杆的速度为
B.碰撞过程中滑杆所受合力的冲量大小为
C.碰撞过程中损失的机械能为4.8J
D.碰撞后整体上升的最大高度为
16.安全是企业的生命线。为保安全,管理人员恪尽职守。如图所示,某工厂巡查员站在一空的贮液池边,检查池角处出液口的安全情况,已知贮液池宽为L,照明灯到池底的距离为H。若保持照明光束方向不变,向贮液池中注入某种液体,当液面高为时,池底的光斑距离出液口,下列说法正确的是( )
A.若,则该液体的折射率为
B.当液面高度为,池底的光斑距离出液口
C.若向贮液池中缓慢注入该种液体,液面上升的速度为,则池底的光斑移动的速度为
D.若贮液池排出口缓慢排出该种液体,液面下降的速度为,则池底的光斑移动的速度为
17.抛接球杂技是一种十分常见的杂技表演,在某次演出中,杂技演员为观众表演单手抛接球,他以的初速度每隔竖直向上抛出一个小球并保证这些小球不断在空中运动,在一段时间后,杂技演员因身体不适,抛出小球的速度减小为,但仍继续保持演出。已知这些小球均可视为质点,每次都在竖直方向上运动并在运动过程中不会相撞,抛接球点距离地面的高度为,空气阻力可忽略。下列说法中正确的是( )
A.杂技演员依旧可以保持与之前一样的表演
B.球以初速度抛出阶段在空中最多有5个球
C.球以初速度抛出阶段空中运动的球最多有4个球
D.若有某个球在抛球过程中掉到地上,则球落地的速度一定为
18.在滑绝缘水平面上,三个完全相同的带电小球,通过不可伸长的绝缘轻质细线,连接成边长为d的正三角形,如图甲所示。小球质量都为m,带电量均为+q,可视为点电荷。初始时,小球均静止,细线拉直现将球A和球B间的细线剪断,当三个小球运动到同一条直线上时,速度大小分别为v1、v1、v2,如图乙所示。当三个小球再次运动到成正三角形时,速度大小别为v3、v3、v4,不计空气阻力,已知两点电荷的电势能(r为两点电荷之间的距离,k为静电力常量)。下列说法正确的是( )
A.图甲到图乙过程中,系统电势能减少
B.图甲到图乙过程中,球A所受合力冲量大小为
C.图甲到图丙过程中,球C所受合力冲量大小大于小球B所受合力冲量大小
D.速度大小v2>v1,v4>v3
19.风能是可再生的清洁能源,储量大、分布广,在一定的技术条件下,风能可作为一种重要的能源得到开发利用。如图为风力发电机的简化模型,风带动叶片转动,使叶片的转速为 n 转/秒,升速齿轮箱的转速比为1:k,高速转轴使匝数为 N 的发电机线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的交流电通过理想变压器后向用户端的m盏灯泡供电,其中A灯为指示灯,A灯与用户端的灯泡相同,额定电压均为 U,所有灯泡正常发光,已知匀强磁场的磁感应强度为 B,线圈电阻不计。下列说法正确的是( )
A.用户端的交变电流的频率为
B.变压器原副线圈的匝数比为1:m
C.发电机线圈的面积为
D.若增多用户端的灯泡数量,且叶片的转速不变,则A灯变亮(设灯泡不会被烧坏),其余灯泡的亮度变暗
20.利用带电粒子在电场、磁场受到的电场力和洛伦兹力,可以控制带电粒子的运动。真空中分布有如图所示的多层的匀强电场和匀强磁场,电场与磁场的宽度均为d、电场强度为E,方向水平向右;磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。电场、磁场的边界互相平行且与电场方向垂直。一质批m、电荷量q的带正电粒子在第1层电场左侧边界某处由静止释放,粒子始终在电场、磁场中运动,不计粒子重力及运动时的电磁辐射。则( )
A.粒子在第2层磁场中运动时速度,轨迹半径
B.粒子从第n层磁场偏转返回时,在电场、磁场交界的位置速度大小为
C.若粒子能从第n层磁场右侧边界穿出,速度与竖直方向的夹角为,则有
D.若粒子恰好不能从第n层磁场右边界穿出,换成比荷较大的其它正电粒子也不可能穿出
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B C C A B D C C B
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 D D CD AD BC BC BC AB ACD AD
1.D
ABD.模型上部分受三个力的作用,重力G、细线1对a点向下的拉力、细线2对d点向上的拉力,它们的关系为
可知
,
故AB错误,D正确;
C.对整个模型受力分析,受总重力2mg、地面给的支持力,二力平衡,支持力大小为2mg,故C错误。
故选D。
2.B
根据光路的可逆性,做出光线从空气进入介质的光路图,如图所示
由几何关系可得
,
可得透明介质的折射率
故选B。
3.C
设电子源距离接收屏的距离为d,电子出射的方向与电子源到屏的垂线之间的夹角为θ,电子的出射速度为v0,则电子到达屏的时间为
电子水平方向做匀速运动,则
竖直方向做匀加速运动,设加速度为a,则
消掉θ可得
故打到接收屏的电子构成的几何图形是抛物线。
故选C。
4.C
对B球进行受力分析,如图所示,将直杆逆时针缓慢转动直至B球的圆心与半圆弧槽圆心在同一水平线上的过程中,由于、、的长度均不变,所以中不变,所以A球对B球的弹力和半圆弧槽对B球的弹力的夹角也保持不变,作出辅助圆如图中虚线圆所示,当B球的圆心与半圆弧槽的圆心在同一水平线上时,A球对B球的弹力恰好为辅助圆的直径,所以半圆弧槽对B球的弹力一直增大,A球对B球的弹力也一直增大。
故选C。
5.A
A.由光电效应方程
结合图乙知图线A在纵轴上的截距绝对值较小,所以金属A的逸出功小于B的逸出功,故A正确;
B.由
知图中直线的斜率为普朗克常量,故B错误;
C.在得到这两条直线时,与入射光的强度无关,无法比较光照强度,故C错误;
D.由图乙知,若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能,则照射到A金属的光频率较低,故D错误。
故选A。
6.B
A.假如地球没有自转,则该卫星第Ⅰ、Ⅱ圈星下点经过P点的时间间隔等于该卫星的运行周期,因地球有自转,可知该卫星第Ⅰ、Ⅱ圈星下点经过P点的时间间隔并不等于该卫星的运行周期,选项A错误;
B.根据赤道与星下点轨迹展开图的交点,卫星第Ⅰ圈到第Ⅲ圈沿相同方向通过赤道时,地球转过45°,用时间
可知该卫星的运行周期约1.5h,选项B正确;
C.若地球没有自转,则该卫星的星下点轨迹为一条直线或一条曲线,选项C错误;
D.地球静止轨道卫星定点在赤道上方且相对地球表面静止,则其星下点是赤道上一个点,不可能经过P点,选项D错误。
故选B。
7.D
A.励磁线圈间是匀强磁场,由安培定则可知两励磁线圈内电流大小相等、方向相同,故A错误;
C.根据
解得
可知若只增大两励磁线圈的电流,则励磁线圈间的磁感应强度变大,可以使电子束的径迹圆半径减小,故C错误;
BD.若从右侧看励磁线圈中电流方向沿顺时针,则产生的磁场方向向左,从a点发射的电子若是绕O点运动,则说明发射方向垂直纸面向外,电子束的径迹圆应该垂直于四点所在的平面,从右侧看,电子做顺时针运动,与励磁线圈中电流方向一致,故B错误;D正确。
故选D。
8.C
A.a点场强方向垂直ab连线,则正方形薄板与c点的点电荷带异种电荷,故A错误;
B.a点场强大小为E,方向垂直ab连线,则c点点电荷在a点产生的场强大小为
薄板上电荷在b点产生的场强大小为
故B错误;
C.根据点电荷电场强度公式有
解得
故C正确;
D.由对称可知a、b两点的场强大小及电势均相等,故D错误。
故选C。
9.C
A.小球做斜上抛运动,可以分解成水平方向的匀速直线运动,竖直方向的上抛运动,水平方向运动和竖直方向运动具有等时性。小球竖直方向速度逐渐减小,而A、B、C三个窗户的竖直高度相等,所以通过A所用时间最小,通过C所用时间最大,选项A错误;
B.小球竖直方向速度逐渐减小,水平方向速度不变,所以经A的平均速度最大,经C的平均速度最小,选项B错误;
C.根据动量定理
p=mgt
经过窗户C的时间最长,则动量变化最大,选项C正确;
D.根据重力做功公式
WG=mgh
小球通过A、B、C三个窗户重力做功相等,选项D错误。
故选C。
10.B
AB.依题意,镍核衰变方程
可知镍核衰变产生的射线是粒子流。故A错误;B正确;
C.核反应后释放核能,反应朝着比结合能增大的方向进行,所以镍核的结合能比铜核结合能小。故C错误;
D.射线是铜原子核跃迁发出的。故D错误。
故选B。
11.D
【分析】本题为电磁感应综合问题,对于电磁感应问题研究思路常常有两条:一条从力的角度,根据、闭合电路欧姆定律、安培力公式列出方程;另一条是能量,分析电磁感应现象中的能量问题,根据动能定理、功能关系、能量守恒等列方程求解。
A.金属棒速度为v时,R上的电压为
故A错误;
B.该过程中,生成的焦耳热指电阻生热的总和,有
故B错误;
C.该过程中摩擦力做的功为
故C错误;
D.设该过程中安培力做的功为,根据动能定理,则有
整理得
故D正确。
故选D。
12.D
A.当一定时,角越大,铅球在竖直方向的分速度越大,根据
知铅球上升时间长,高度越高,下落时间也越长,所以铅球子在空中运动的时间越长,故A错误;
B.当角一定时,越小,铅球在竖直方向和水平方向的分速度越小,则铅球在空中运动时间越短,水平射程越小,故B错误;
C.当铅球上升到最高点时,铅球重力势能最大,根据机械能守恒,可得最大值为
故C错误;
D.设球落地前瞬间竖直方向的速度大小为,把初速度分解在竖直方向和水平方向,分速度大小分别为,竖直方向取向下为正方向,则竖直方向有
解得
则球在空中运动时间为
水平射程
由数学关系可知,当x取得最大值时有
所以
故D正确。
故选D。
13.CD
AB.根据万有引力提供向心力可得
可得,
由于飞船在停泊轨道的半径小于空间站的轨道半径,则飞船在停泊轨道的速度比空间站大,飞船在停泊轨道的加速度比空间站大,故AB错误;
C.根据万有引力提供向心力可得
可得
空间站的轨道半径小于静止卫星的轨道半径,空间站的周期小于24h,则空间站中的宇航员每24小时能看见多次日出,故C正确;
D.飞船在停泊轨道的半径小于空间站的轨道半径,所以飞船在停泊轨道需加速做离心运动才能与空间站实现对接,故D正确。
故选CD。
14.AD
A.经过P点圆弧轨迹均以PO为弦,如图所示
经过O、P两点的半径相等的圆O1与圆O2,粒子可以分别沿这两个等大的圆在磁场中的圆弧部分做圆周运动经过P点,由于运动半径相等,故粒子速度大小相同,故A正确;
B.粒子以最小速率经过P点时,在磁场中的轨迹恰好为半个圆周,到达P点时速度方向垂直于x轴,粒子在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力得
解得
当OP为粒子运动轨迹的直径时
圆周运动半径最小,粒子经过P点时速度最小,可得
由P点到Q点做类平抛运动。沿y轴负方向做匀速直线运动,则有
沿x轴正方向做匀加速直线运动,则有
由牛顿第二定律得
解得电场强度
故B错误;
C.由题意可知,若粒子源发射的粒子最大速率为v,由洛伦兹力提供向心力得
则粒子运动轨迹的最大半径为
粒子向不同方向进入磁场时,粒子扫过的区域为以圆形轨迹直径为半径的扇形面积,即,在第二象限中有粒子扫过的区域面积为
故C错误;
D.设沿不同方向进入磁场的粒子,经过P点的速度方向与x轴夹角为,如图所示
由几何关系得
由洛伦兹力提供向心力得
解得
在P点垂直电场方向的分速度为
可见为定值。粒子穿过电场过程沿y轴负方向做匀速直线运动,则有
因为定值,故所有经过P点的粒子在匀强电场中运动的时间均相同,故D正确。
故选AD。
15.BC
A.题意知滑块受到的摩擦力大小,初速度,设滑块碰滑杆前瞬间速度大小为,对滑块,由动能定理得
解得
规定向上为正方向,对滑杆、滑块,由动量守恒有
联立以上解得碰撞后滑块和滑杆的速度
故A错误;
B.由动量定理可知,碰撞过程中滑杆所受合力的冲量大小
故B正确;
C.由能量守恒可知,碰撞过程中损失的机械能
联立以上解得
故C正确;
D.由竖直上抛规律可知,碰撞后整体上升的最大高度为
故D错误。
故选BC。
16.BC
A.作出光路图如图所示,设池中液体的高度为h,池底的光斑到出液口的距离x,
由几何关系知
解得
根据折射定律
代入、可得
,
若,则该液体的折射率为
故A错误;
B.液体深度增大,由于入射光线不变,则入射角和折射角也不变,如图所示
当液面高为时,则有
已知时,;当时,则有
联立解得
,
故B正确;
CD.当使液面以的速率匀速上降,池底的光斑也匀速向右移动,如图所示
则有
即
可得池底的光斑移动的速度为
同理若贮液池排出口缓慢排出该种液体,液面下降的速度为,则池底的光斑移动的速度为,故C正确,D错误。
故选BC。
17.BC
ABC.以的速度抛出小球在空中的时间
因为他每隔抛出一球,则抛6号球时1号球恰好落地,空中最多有5个球,同理以的速度抛出小球在空中的时间
因为他每隔抛出一球,则抛5号球时1号球恰好落地,空中最多有4个球,所以杂技演员依旧不能保持与之前一样的表演,A错误,BC正确;
D.若有某个球在抛球过程中掉到地上,则
其中
解得球落地的速度
由于未说明掉到地上的球的初速度,无法准确求得球落地的速度一定为,D错误。
故选BC。
18.AB
A.由图可知只有AB间的电势能减少了,则
故A正确;
B.对系统根据动量守恒
根据能量守恒
解得
,
球A所受合力冲量大小为
故B正确;
C.由图可知,图甲与图丙的小球间距离相同,则势能相同,根据能量守恒可知,图乙中小球动能都为0。由动量定理可知,球C所受合力冲量大小等于小球B所受合力冲量大小。故C错误;
D.综上可知v2=2v1,v4=v3=0。故D错误。
故选AB。
19.ACD
A. 低速转轴转速为n,由升速齿轮箱可知发电机线圈转速为kn,所以用户端的交变电流的频率为,故A正确;
B. 根据理想变压器原副线圈功率相同
因所有灯泡相同且正常发光,所以
根据理想变压器的原副线圈电压与匝数关系
故B错误;
C. 根据条件可知
所以发电线圈的电动势有效值为
则发电线圈的电动势最大值为
且
求得发电机线圈的面积为
故C正确;
D. 理想变压器输入功率与输出功率相等,所以
整理得到
若增多用户端的灯泡数量,且叶片的转速不变,所以电动势E不变,R2变小,RA不变,原副线圈电压比值不变,所以u2变小,u1变小,uA变大则A灯变亮(设灯泡不会被烧坏),其余灯泡的亮度变暗,故D正确。
故选ACD。
20.AD
A.粒子在进入第2层磁场时,经过两次加速,中间穿过磁场时洛伦兹力不做功;由动能定理可得
解得
粒子在第2层磁场中受到的洛伦兹力充当向心力,有
解得
故A正确;
B.设粒子在第n 层磁场中运动的速度为,轨迹半径为(各量的下标均代表粒子所在层数,下同),则
解得
故B错误;
C.粒子进入第n层磁场时,速度的方向与水平方向的夹角为,从第n层磁场右侧边界穿出时速度方向与水平方向的夹角为,粒子在电场中运动时,垂直于电场线方向的速度分量不变,有
由图甲
可得
解得
可以看出,,,为一等差数列,公差为d,可得
当 n=1时,由图乙
看出
解得
故C错误;
D.若粒子恰好不能从第n层磁场右侧边界穿出,则
,
在其他条件不变的情况下,换用比荷更大的粒子,设其比荷为,假设能穿出第n层磁场右侧边界,粒子穿出时速度方向与水平方向的夹角为,由于,则导致
说明不存在,即原假设不成立。所以比荷较该粒子大的粒子不能穿出该层磁场右侧边界,故D正确。
故选AD。
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