精品解析：四川省乐山第一中学校2023-2024学年高二上学期12月月考物理试卷

乐山一中高2025届高二（上）12月月考 物理试卷 命题人：审题人： 考试时间75分钟总分100分 一．单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 点电荷和元电荷都是理想化模型，实际并不存在 B. 某物体带电量有可能为2.4×10−19C C. 处于静电平衡的导体，其内部的电场强度一定为零 D. 电荷间的相互作用是通过电场线而产生的 2. 下列关于电动势和电流说法正确的是（　　） A. 电流总是由电源正极流向电源负极 B. 无论内电压和外电压如何变化，其电源的电动势短时间内一定不变 C. 电源短路时，路端电压为零，电路电流也为零 D. 电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多 3. 以下关于多用电表的说法中，正确的是（　　） A. 多用电表作为欧姆表使用时，每次更换倍率都必须进行欧姆调零 B. 在测电流时，若指针偏转过小，则需换更大的量程 C. 在测电流和电压时，都必须把多用电表串联到电路中 D. 多用电表作为欧姆表使用时，若指针偏转太大，则需选择更大的倍率进行测量 4. 两点电荷形成电场的电场线分布如图所示，A、B是电场线上的两点，下列判断正确的是（　　） A. A、B两点的电场强度大小不等，方向相同 B. A、B两点的电场强度大小相等，方向不同 C. 左边电荷带负电，右边电荷带正电 D. 两电荷所带电荷量相等 5. 如图所示，若回路面积从变到，磁感应强度同时从、方向垂直纸面向里变到、方向垂直纸面向外，则回路中的磁通量的变化量为（　　） A. 7 Wb B. 13.6 Wb C. 15.2 Wb D. 20.6 Wb 6. 带电粒子（不计重力）在电场或磁场中运动的应用实例如图所示，下列判断正确的有（　　） A. 甲图中，带电粒子从磁场中获得能量，动能不断增大 B. 乙图中，一束等离子体喷入AB之间的磁场，电阻R上会有电流从上往下通过 C. 丙图中，速度为带电粒子从P水平射入，能做匀速直线运动从Q射出 D. 丁图中，带电粒子比荷越大，在磁场中运动的半径越小，打在屏S上距P点的距离越小 7. 图为小沈同学家新买的地机器人，他从使用说明书上得到了信息：电机的额定功率35W，内阻为1Ω（不考虑其他电阻），由规格为DC14V/2200mA·h的锂电池供电（不计内阻），当锂电池剩余电量为总容量的20%时，扫地机器人就自动回座机充电。结合上述信息，下列说法正确的是（　　） A. DC14V/2200mA·h表示该电池输出的是交流电 B. 该机器人电机的额定电流约为14A C. 正常工作时机器人电动机每秒钟输出约为28.75J动能 D. 电池充满电后机器人正常工作约56min后回座机充电 二．多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每个小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 当前智能手机普遍采用了指纹识别，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同。此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后电容器放电，电容值小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据。根据文中信息，下列说法正确的是（　　） A. 峪处形成的电容器电容较小 B. 在峪处形成的电容器放电较慢 C. 充电后在嵴处形成的电容器的电荷量大 D. 湿的手指头对指纹识别有影响 9. 空间存在平行于x轴方向的静电场，其电势随x的分布如图所示，一质量为m、电荷量为q的带电粒子从坐标原点O由静止开始，仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，则下列说法正确的是（　　） A. 该电场为匀强电场，方向沿x轴正方向 B. 空间存在的静电场场强E是沿x轴正方向均匀减小的 C. 若与横轴截距为1，与纵轴截距为10，则该电场强度大小为 D. 该粒子带正电荷，运动到点时的速度是 10. 实验室经常使用的电流表是磁电式电流表。这种电流表的构造如图甲所示。蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的。当线圈通以如图乙所示的稳恒电流（b端电流流向垂直纸面向内），下列说法正确的是（　　） A. 当线圈在如图乙所示的位置时，b端受到的安培力方向向上 B. 线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动 C. 线圈通过的电流越大，指针偏转角度越小 D. 电流表表盘刻度均匀 三．非选择题（本题共5各小题，其中11题7分，12题8分，13题11分，14题12分，15题16分，共54分） 11. 有一个标有“，1W”的小灯泡，现要用伏安法描绘该小灯泡的伏安特性曲线，有下列器材供选用： A.蓄电池（输出电压恒为4V） B.电压表（量程为0~3V，内阻约为）； C.电流表（量程为，内阻约为）； D.滑动变阻器（阻值范围，允许通过的最大电流为1A）； E.滑动变阻器（阻值范围，允许通过最大电流为2A）。 （1）若要求小灯泡两端的电压从零开始增大，且实验误差较小，应选择图2中的电路________ （填“甲”“乙”或“丙”）。 （2）根据实验电路图将图3所示的实物图补充完整________。 （3）滑动变阻器应选用________（均填字母代号）。开始实验前，图（3）中的滑动变阻器滑片应该滑在________（选填“最左端”。“最右端”或“中间位置”），开关应处于断开状态； （4）某同学测量过程中某次电压表和电流表示数如图1所示，此时电流________A，电压________V。 （5）通过实验测得该小灯泡的伏安特性曲线如图4所示。由图线可知，当小灯泡两端的电压增大时，小灯泡的电阻________（填“变大”或“变小”）。 12. 龚老师准备用铜片和锌片作为2个电极插入苹果制成水果电池，探究电极间距、电极插入深度对水果电池的电动势和内阻的影响。她设计了两个方案测量苹果电池的电动势E和内阻r，电路原理如下图所示。实验室可供器材如下： 电压表V（0~3V，内阻约3kΩ：0~15V，内阻约15kΩ）； 电流表A（0~0.6A，内阻约0.125Ω：0~3A，内阻约0.025Ω）； 微安表G（量程200μA；内阻约1000Ω）； 滑动变阻器（额定电流2A，最大阻值100Ω） 电阻箱（最大阻值99999Ω）；开关、导线若干。 （1）查阅资料知道苹果电池的电动势约为1V，内阻约为几kΩ，经过分析后发现方案A不合适，你认为方案A不合适的原因是（　　） A. 电流表几乎没有示数 B. 电流表分压导致测量误差偏大 C. 电压表示数达不到量程的三分之一 （2）实验小组根据方案B进行实验，根据数据作出-R图像，已知图像的斜率为k，纵轴截距为b，微安表内阻为rg，可求得被测电池的电动势E＝__________，内电阻r＝__________。 （3）改变电极间距、电极插入深度重复实验，测得数据如图所示 序号 电极插入深度h/cm 电极间距d/cm 电动势E/V 内阻r/Ω 1 4 2 1.016 5981 2 4 4 1.056 9508 3 2 2 1.083 11073 分析以上数据可知电极插入越深入，水果电池内阻越小，电极间距越大，水果电池内阻越__________。 13. 电磁炮的基本原理如图所示，把待发射的炮弹（导体）放置在匀强磁场中的两条平行导轨（导轨与水平方向成角）上，若给导轨通以很大的电流，使炮弹作为一个载流导体在磁场的作用下，沿导轨做加速运动，以某一速度发射出去。已知匀强磁场的磁感应强度为，方向垂直两平行导轨向上。两导轨间的距离为，磁场中导轨的长度为，炮弹的质量为，炮弹和导轨间摩擦力不计。求：在导轨与水平方向夹角及炮弹质量一定时，要想提高炮弹发射时的速度，可以采取哪些措施？（通过计算分析，加以说明） 14. 如图所示，AB是一倾角为θ=37°的绝缘粗糙直轨道，滑块与直轨道的动摩擦因数μ=0.50，BCD是半径为R=0.5m的光滑圆弧轨道，它们相切于B点，C为圆弧轨道的最低点，整个空间存在着竖直向上的匀强电场，电场强度E=6.0×103N/C，质量m=0.20kg、电量q=-5.0×10-4C的小滑块从A点沿直轨道由静止开始下滑。直轨道长度AB=0.4m，g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。求： （1）小滑块到达直轨道底端B点时的速度大小； （2）小滑块到达圆弧轨道最低点C时对轨道的压力。 15. 如图所示，在平面直角坐标系xoy的第二象限内有平行于y轴的匀强电场，电场强度大小为E，方向沿y轴负方向。在第一、四象限内有一个半径为R的圆，圆心坐标为（R，0），圆内有方向垂直于xoy平面向里的匀强磁场。一带正电的粒子（不计重力），以速度为v0从第二象限的P点，沿平行于x轴正方向射入电场，通过坐标原点O进入第四象限，速度方向与x轴正方向成，最后从Q点平行于y轴离开磁场，已知P点的横坐标为。求： （1）带电粒子的比荷； （2）圆内磁场的磁感应强度B的大小； （3）带电粒子从P点进入电场到从Q点射出磁场的总时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 乐山一中高2025届高二（上）12月月考 物理试卷 命题人：审题人： 考试时间75分钟总分100分 一．单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 点电荷和元电荷都是理想化模型，实际并不存在 B. 某物体带电量有可能为2.4×10−19C C. 处于静电平衡的导体，其内部的电场强度一定为零 D. 电荷间的相互作用是通过电场线而产生的 【答案】C 【解析】 【详解】A．点电荷是理想化模型，实际并不存在；元电荷是最小的带电荷量，不是理想化模型，故A错误； B．某物体带电量不可能为2.4×10−19C，应该是元电荷1.6×10−19C的整数倍，故B错误； C．处于静电平衡的导体，其内部的电场强度一定为零，故C正确； D．电荷间的相互作用是通过电场而产生的，而电场线是假想的，实际不存在，故D错误。 故选C。 2. 下列关于电动势和电流的说法正确的是（　　） A. 电流总是由电源正极流向电源负极 B. 无论内电压和外电压如何变化，其电源的电动势短时间内一定不变 C. 电源短路时，路端电压为零，电路电流也为零 D. 电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多 【答案】B 【解析】 【详解】A．在电源的外部，电流方向总是从电源正极流向电源负极；在电源的内部，电流方向总是从电源负极流向电源正极，A错误； B．电动势与外电路结构无关，无论内电压和外电压如何变化，其电源的电动势一定不变，B正确； C．电源短路时，路端电压为零，电路中的电流较大，不为零，C错误； D．根据可知，电源的电动势越大，电源所能提供的电能不一定就越多，还和时间及电流有关，D错误。 故选B 3. 以下关于多用电表的说法中，正确的是（　　） A. 多用电表作为欧姆表使用时，每次更换倍率都必须进行欧姆调零 B. 在测电流时，若指针偏转过小，则需换更大的量程 C. 在测电流和电压时，都必须把多用电表串联到电路中 D. 多用电表作为欧姆表使用时，若指针偏转太大，则需选择更大的倍率进行测量 【答案】A 【解析】 【详解】A．多用电表作为欧姆表使用时，每次更换倍率都必须进行欧姆调零，故A正确； B．在测电流时，若指针偏转过小，说明电流很小，则需换更小的量程，故B错误； C．在测电流时，应把多用电表串联到电路中；在测电压时，应把多用电表并联到电路中，故C错误； D．多用电表作为欧姆表使用时，若指针偏转太大，说明倍率大表盘刻度示数小，则需选择更小的倍率进行测量，故D错误。 故选A。 4. 两点电荷形成电场的电场线分布如图所示，A、B是电场线上的两点，下列判断正确的是（　　） A. A、B两点的电场强度大小不等，方向相同 B. A、B两点的电场强度大小相等，方向不同 C. 左边电荷带负电，右边电荷带正电 D. 两电荷所带电荷量相等 【答案】C 【解析】 【详解】AB．电场线的疏密代表电场强度的强弱，电场线越密，代表电场越强，电场方向为电场线的切线方向，故从图中可以看出A点、B点电场强度大小和方向均不同，故AB错误； C．电场线从正电荷指向负电荷，可知左边电荷带负电，右边电荷带正电，故C正确； D．右边电荷周围的电场线密集，故此电荷的电荷量较大，故D错误。 故选C 5. 如图所示，若回路面积从变到，磁感应强度同时从、方向垂直纸面向里变到、方向垂直纸面向外，则回路中的磁通量的变化量为（　　） A. 7 Wb B. 13.6 Wb C. 15.2 Wb D. 20.6 Wb 【答案】C 【解析】 【详解】设磁场方向垂直纸面向外为正方向，根据磁通量表达式 可知回路中的磁通量的变化量为 选项C正确，ABD错误； 故选C。 6. 带电粒子（不计重力）在电场或磁场中运动的应用实例如图所示，下列判断正确的有（　　） A. 甲图中，带电粒子从磁场中获得能量，动能不断增大 B. 乙图中，一束等离子体喷入AB之间的磁场，电阻R上会有电流从上往下通过 C. 丙图中，速度为的带电粒子从P水平射入，能做匀速直线运动从Q射出 D. 丁图中，带电粒子的比荷越大，在磁场中运动的半径越小，打在屏S上距P点的距离越小 【答案】D 【解析】 【详解】A．在回旋加速器中，洛仑兹力不做功，带电粒子在电场中获得能量，动能增大，故A错误； B．乙图中，一束等离子体喷入AB之间的磁场，根据左手定则，带正电的离子向下偏转打在下极板上，下极板带正电，带负电的离子打在上极板上，上极板带负电，电阻R上会有电流从下往上通过，故B错误； C．带电粒子从P 射入做匀速直线运动时，电场力与洛伦兹力相互平衡，则有 解得 故C错误； D．带电粒子在加速电场中，根据动能定理可得 解得 在磁场中，由洛伦兹力提供向心力可得 解得 可知带电粒子的比荷越大，在磁场中运动的半径越小，打在屏S上距P点的距离越小，故D正确。 故选D。 7. 图为小沈同学家新买的地机器人，他从使用说明书上得到了信息：电机的额定功率35W，内阻为1Ω（不考虑其他电阻），由规格为DC14V/2200mA·h的锂电池供电（不计内阻），当锂电池剩余电量为总容量的20%时，扫地机器人就自动回座机充电。结合上述信息，下列说法正确的是（　　） A. DC14V/2200mA·h表示该电池输出的是交流电 B. 该机器人电机的额定电流约为14A C. 正常工作时机器人电动机每秒钟输出约为28.75J动能 D. 电池充满电后机器人正常工作约56min后回座机充电 【答案】C 【解析】 【详解】A．DC14V/2200mA·h表示该电池输出的是直流电，故A错误； B．该机器人电机的额定电流为 故B错误； C．正常工作时机器人电动机内阻要产生部分内能，则每秒钟输出动能为 故C正确； D．机器人正常工作时间约为 故D错误。 故选C。 二．多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每个小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 当前智能手机普遍采用了指纹识别，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同。此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后电容器放电，电容值小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据。根据文中信息，下列说法正确的是（　　） A. 峪处形成的电容器电容较小 B. 在峪处形成的电容器放电较慢 C. 充电后在嵴处形成的电容器的电荷量大 D. 湿的手指头对指纹识别有影响 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．在嵴处皮肤表面和小极板之间的距离较小，在峪处皮肤表面与小极板之间的距离较大，根据电容的决定式 则在峪处形成的电容器电容较小，在嵴处形成的电容器电容较大，充电后在峪处形成的电容器带电量少，放电时间短，即在峪处形成的电容器放电较快，故A正确，B错误； C．在嵴处形成的电容器电容较大，充电后，有 带电量大，故C正确； D．潮湿的手指头影响了皮肤表面与小极板之间的相对介电常数，从而影响电容，所以潮湿的手指头对指纹的识别有一定的影响，故D正确。 故选ACD。 9. 空间存在平行于x轴方向的静电场，其电势随x的分布如图所示，一质量为m、电荷量为q的带电粒子从坐标原点O由静止开始，仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，则下列说法正确的是（　　） A. 该电场为匀强电场，方向沿x轴正方向 B. 空间存在的静电场场强E是沿x轴正方向均匀减小的 C. 若与横轴截距为1，与纵轴截距为10，则该电场强度大小为 D. 该粒子带正电荷，运动到点时的速度是 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图可知，沿x轴正方向电势逐渐降低，所以电场方向沿x轴正方向，图像的斜率 表示电场强度，斜率不变，所以该电场为匀强电场，故A正确； B．由A项分析可知，空间存在的静电场场强E是沿x轴正方向的匀强电场，故B错误； C．由A项分析可知 故C正确； D．电荷量为q的带电的粒子从坐标原点O由静止开始，仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，所以电荷受到的电场力方向沿x轴正方向，所以电荷带正电，根据动能定理可得 解得 故D错误； 故选AC。 10. 实验室经常使用的电流表是磁电式电流表。这种电流表的构造如图甲所示。蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的。当线圈通以如图乙所示的稳恒电流（b端电流流向垂直纸面向内），下列说法正确的是（　　） A. 当线圈在如图乙所示的位置时，b端受到的安培力方向向上 B. 线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动 C. 线圈通过的电流越大，指针偏转角度越小 D. 电流表表盘刻度均匀 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由左手定则可判定：当线圈在如题图乙所示的位置，b端受到的安培力方向向下，A错误； B．当通电后，处于磁场中的线圈受到安培力作用，使其转动，螺旋弹簧被扭动，则线圈受到弹簧的阻力，从而阻碍线圈转动，B正确； C．线圈中通过的电流越大，线圈受到的安培力越大，指针偏转的角度越大，C错误； D．在线圈转动的范围内，线圈平面始终与磁感线平行，且磁感应强度大小相等，故各处安培力大小相同，表盘刻度均匀，D正确。 故选BD。 三．非选择题（本题共5各小题，其中11题7分，12题8分，13题11分，14题12分，15题16分，共54分） 11. 有一个标有“，1W”的小灯泡，现要用伏安法描绘该小灯泡的伏安特性曲线，有下列器材供选用： A.蓄电池（输出电压恒为4V） B.电压表（量程为0~3V，内阻约为）； C.电流表（量程为，内阻约为）； D.滑动变阻器（阻值范围，允许通过的最大电流为1A）； E.滑动变阻器（阻值范围，允许通过的最大电流为2A）。 （1）若要求小灯泡两端的电压从零开始增大，且实验误差较小，应选择图2中的电路________ （填“甲”“乙”或“丙”）。 （2）根据实验电路图将图3所示的实物图补充完整________。 （3）滑动变阻器应选用________（均填字母代号）。开始实验前，图（3）中的滑动变阻器滑片应该滑在________（选填“最左端”。“最右端”或“中间位置”），开关应处于断开状态； （4）某同学测量过程中某次电压表和电流表示数如图1所示，此时电流________A，电压________V。 （5）通过实验测得该小灯泡的伏安特性曲线如图4所示。由图线可知，当小灯泡两端的电压增大时，小灯泡的电阻________（填“变大”或“变小”）。 【答案】 ①. 甲 ②. ③. E ④. 最左端 ⑤. 0.26 ⑥. 2.10 ⑦. 变大 【解析】 【详解】（1）[1]小灯泡电阻较小，应用外接法，要求小灯泡两端的电压从零开始增大，则滑动变阻器采用分压式接法，故选甲。 （2）[2]根据实验电路图连接实物图如图： （3）[3] [4]滑动变阻器应用最大阻值较小的E，开始实验前，图（3）中的滑动变阻器滑片应该滑在最左端，起保护电路的作用。 （4）[5] [6]根据电流表和电压表的分度值可知电流为0.26A，2.10V； （5）[7]由图分析可知当小灯泡两端的电压增大时，小灯泡的电阻变大。 12. 龚老师准备用铜片和锌片作为2个电极插入苹果制成水果电池，探究电极间距、电极插入深度对水果电池的电动势和内阻的影响。她设计了两个方案测量苹果电池的电动势E和内阻r，电路原理如下图所示。实验室可供器材如下： 电压表V（0~3V，内阻约3kΩ：0~15V，内阻约15kΩ）； 电流表A（0~0.6A，内阻约0.125Ω：0~3A，内阻约0.025Ω）； 微安表G（量程200μA；内阻约1000Ω）； 滑动变阻器（额定电流2A，最大阻值100Ω） 电阻箱（最大阻值99999Ω）；开关、导线若干。 （1）查阅资料知道苹果电池的电动势约为1V，内阻约为几kΩ，经过分析后发现方案A不合适，你认为方案A不合适的原因是（　　） A. 电流表几乎没有示数 B. 电流表分压导致测量误差偏大 C. 电压表示数达不到量程的三分之一 （2）实验小组根据方案B进行实验，根据数据作出-R图像，已知图像的斜率为k，纵轴截距为b，微安表内阻为rg，可求得被测电池的电动势E＝__________，内电阻r＝__________。 （3）改变电极间距、电极插入深度重复实验，测得数据如图所示。 序号 电极插入深度h/cm 电极间距d/cm 电动势E/V 内阻r/Ω 1 4 2 1.016 5981 2 4 4 1.056 9508 3 2 2 1.083 11073 分析以上数据可知电极插入越深入，水果电池内阻越小，电极间距越大，水果电池内阻越__________。 【答案】（1）AC （2） ①. ②. （3）大 【解析】 【小问1详解】 A.苹果电池的电动势约为1V，内阻约为几kΩ，根据欧姆定律可知电流表A（0~0.6A）几乎没有示数，故A正确； B．电压表分流，回路电流很小，误差偏大，故B错误； C．使用量程为0~3V的电压表，电压表示数达不到量程的三分之一，故C正确。 故选AC。 【小问2详解】 [1]根据完全电路欧姆定律 解得 -R图像的斜率 解得 故填； [2]纵轴截距 解得 故填。 【小问3详解】 由表中第1组与第3组实验数据可知，水果电池电动势与电极插入深度有关，在电极间距离相等时，电极插入越深，水果电池内阻越小；由表中第1组与第2组数据可知，在电极插入深度相同时，电极间的距离越大，水果电池内阻越大。故填大。 13. 电磁炮的基本原理如图所示，把待发射的炮弹（导体）放置在匀强磁场中的两条平行导轨（导轨与水平方向成角）上，若给导轨通以很大的电流，使炮弹作为一个载流导体在磁场的作用下，沿导轨做加速运动，以某一速度发射出去。已知匀强磁场的磁感应强度为，方向垂直两平行导轨向上。两导轨间的距离为，磁场中导轨的长度为，炮弹的质量为，炮弹和导轨间摩擦力不计。求：在导轨与水平方向夹角及炮弹质量一定时，要想提高炮弹发射时的速度，可以采取哪些措施？（通过计算分析，加以说明） 【答案】增大、、、 【解析】 【详解】当通入电流时，炮弹受到的安培力为 发射过程中安培力做功 发射过程中重力做功 由动能定理得 联立解得 可以看出，当炮弹质量和导轨倾角一定时，从理论上讲，增大、、、都可以提高炮弹发射速度。 14. 如图所示，AB是一倾角为θ=37°的绝缘粗糙直轨道，滑块与直轨道的动摩擦因数μ=0.50，BCD是半径为R=0.5m的光滑圆弧轨道，它们相切于B点，C为圆弧轨道的最低点，整个空间存在着竖直向上的匀强电场，电场强度E=6.0×103N/C，质量m=0.20kg、电量q=-5.0×10-4C的小滑块从A点沿直轨道由静止开始下滑。直轨道长度AB=0.4m，g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。求： （1）小滑块到达直轨道底端B点时的速度大小； （2）小滑块到达圆弧轨道最低点C时对轨道的压力。 【答案】（1）2m/s；（2）FN=8.6N，方向竖直向下 【解析】 【分析】 【详解】（1）滑块沿斜面滑下的过程中，受到的滑动摩擦力 f=μ（mg+qE）cos37°=2.0N 设到达斜面底端时的速度为v1，根据动能定理得 解得 v1=2m/s （2）滑块从B到C点，由动能定理可得 v2=3m/s 当滑块经过最低点时，有 由牛顿第三定律滑块到达圆弧轨道最低点C时对轨道的压力等于8.6N方向竖直向下。 15. 如图所示，在平面直角坐标系xoy的第二象限内有平行于y轴的匀强电场，电场强度大小为E，方向沿y轴负方向。在第一、四象限内有一个半径为R的圆，圆心坐标为（R，0），圆内有方向垂直于xoy平面向里的匀强磁场。一带正电的粒子（不计重力），以速度为v0从第二象限的P点，沿平行于x轴正方向射入电场，通过坐标原点O进入第四象限，速度方向与x轴正方向成，最后从Q点平行于y轴离开磁场，已知P点的横坐标为。求： （1）带电粒子的比荷； （2）圆内磁场的磁感应强度B的大小； （3）带电粒子从P点进入电场到从Q点射出磁场的总时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由水平方向匀速直线运动得 2h=v0t1 竖直向下的分速度 由竖直方向匀加速直线运动知 vy=at1 加速度 根据以上式解得 （2）粒子进入磁场的速度为v，有 粒子运动轨迹如图所示 由几何关系得，粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为 r=R 由洛伦兹力提供向心力可知 解得 （3）粒子在磁场中运动的时间为 粒子在磁场中运动的周期为，粒子在电场中运动的时间为 粒子运动的总时间 代入数据得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$