精品解析：湖北省随州市部分高中2024-2025学年高二下学期2月联考物理试题

湖北省随州市部分高中2024--2025学年下学期2月联考 高二物理试题 本试卷共6页，全卷满分100分，考试用时75分钟。 考试范围： 选择性必修 第一册； 选择性必修第二册第一章 安培力与洛伦兹力 注意事项： 1、答题前，请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。 2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、非选择题作答：用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4、考试结束后，请将答题卡上交。 一、单项选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分，。在小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合要求，每小题全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选或者不选的得0分） 1. 如图所示，学生练习用脚顺球。某一次足球由静止自由下落1.25m，被重新顺起，离开脚部后竖直上升的最大高度仍为1.25m。已知足球与脚部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重力加速度大小g取10m/s2，不计空气阻力，则（　　） A. 足球下落到与脚部刚接触时动量大小 B. 足球自由下落过程重力的冲量大小为 C. 足球与脚部作用过程中动量变化量为零 D. 脚部对足球的平均作用力为足球重力的9倍 2. 在爆炸实验基地有一发射塔，发射塔正下方的水平地面上安装有声音记录仪。爆炸物自发射塔竖直向上发射，上升到空中最高点时炸裂成质量之比为2:1、初速度均沿水平方向的两个碎块。遥控器引爆瞬开始计时，在5s末和6s末先后记录到从空气中传来的碎块撞击地面的响声。已知声音在空气中的传播速度为340m/s，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 两碎块的位移大小之比为1:2 B. 爆炸物的爆炸点离地面高度为80m C. 爆炸后质量大的碎块的初速度为68m/s D. 爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为340m 3. 光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子的系统总能量表达式为，其中k为弹簧的劲度系数，A为简谐运动的振幅。若振子质量为0.25kg，弹簧的劲度系数为25N/m。起振时系统具有势能0.06J和动能0.02J，则下列说法正确的是（　　） A. 该振动的振幅为0.16m B. 振子经过平衡位置时的速度为0.4m/s C. 振子的最大加速度为8 D. 若振子在位移最大处时，质量突变为0.15kg，则振幅变大 4. 如图甲所示，在平面内有两个波源（，）和（，），两波源做垂直于平面的简谐运动，其振动图像分别如图乙和图丙所示，两波源形成的机械波在平面内向各个方向传播，波速均为。平面上有A、B两点，其位置坐标分别为（，），（，），则（　　） A. 两波源形成的波不同，不能产生干涉现象 B. 图中点（，）的振幅为 C. AB连线上有一个振动加强点 D. 两波源的连线上（不含波源）有11个振动减弱点，它们的位移大小始终是 5. 自行车上的红色尾灯不仅是装饰品，也是夜间骑车的安全指示灯，它能把来自后面的光照反射回去。某种自行车尾灯可简化为由许多整齐排列的等腰直角棱镜（折射率n>）组成，棱镜的横截面如图所示。一平行于横截面的光线从O点垂直AB边射入棱镜，先后经过AC边和BC边反射后，从AB边的O'点射出，则出射光线是（　　） A. 平行于AC边光线① B. 平行于入射光线的光线② C. 平行于CB边的光线③ D. 平行于AB边的光线④ 6. 如图所示，由黄光和紫光组成的一束复色光沿着半圆形玻璃砖的半径入射，在界面上分成ab、b两束光，下列说法正确的是（　　） A. ab束光是黄光和紫光，b束光是紫光 B. a、b两束光分别通过相同的单缝，可能只观察到a的衍射现象 C. a在玻璃砖中的传播速度大于b在玻璃砖中的传播速度 D. 用同一装置做双缝干涉实验，屏幕上相邻亮条纹间距 7. 如图，用材料相同、粗细均匀的电阻丝折成正方形金属框架ABCD，边长为L，每边电阻为r，框架与一电动势为E，内阻也为r的电源相接，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场，则电键闭合电路稳定后，框架受到安培力大小为（ ） A. B. C. D. 8. 一单摆在地球表面做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）如图所示，则（　　） A. 此单摆的固有频率为0.5 Hz B. 此单摆的摆长约为1 m C. 若摆长增大，单摆固有频率增大 D. 若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动 9. 如图所示为观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个小孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间的距离表示一个波长，则对波经过孔后的传播情况，下列描述正确的是（　　） A. 此时能明显观察到波的衍射现象 B. 挡板前后波纹间距相等 C. 如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象 D. 如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察到衍射现象 10. 如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形区域内，O点是边的中点。一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下，从O点沿纸面以垂直于边的速度射入正方形内，经过时间后刚好从c点射出磁场。现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与成30°角的方向，以不同的速率射入正方形内，下列说法中正确的是（　　） A. 所有从边射出磁场的该带电粒子在磁场中经历的时间都是 B. 若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从边射出磁场 C. 若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从边射出磁场 D. 若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从边射出磁场 二、非选择题：（本大题共5小题，共60分） 11. 如图为某机械装备中的一种智能减震装置，劲度系数为k的轻质弹簧套在固定于地面的竖直杆上，弹簧上端与质量为m的圆环P相连，初始时P处于静止状态，且弹簧弹力等于P的重力，P与杆之间涂有一层能调节阻力的智能材料。在P上方H处将另一质量也为m的光滑圆环Q由静止释放，Q接触P后发生碰撞（碰撞时间极短）并一起做匀减速运动，下移距离为时速度减为0，忽略空气阻力，重力加速度为g。求： （1）Q与P发生碰撞瞬间时共同速度的大小； （2）碰撞后PQ一起下移距离d（）时，智能材料对P阻力的大小； （3）PQ一起下移距离d（）过程中，智能材料对P阻力所做功W。 12. 一水平弹簧振子做简谐运动，其位移时间关系如图所示。求： （1）写出该简谐运动的表达式； （2）t=0.25×10-2 s时的位移； （3）从t=0到t=8.5×10-2 s的时间内，质点的路程、位移各为多大？ 13. 某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下： （1）将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界 （2）①激光笔发出的激光从玻璃砖上的点水平入射，到达面上的点后反射到点射出．用大头针在白纸上标记点、点和激光笔出光孔的位置 ②移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作连线的延长线与面的边界交于点，如图（a）所示 ③用刻度尺测量和的长度和．的示数如图（b）所示，为________。测得为 （3）利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式________ ；由测得的数据可得折射率为________（结果保留3位有效数字） （4）相对误差的计算式为。为了减小测量的相对误差，实验中激光在点入射时应尽量使入射角________。 14. 如图所示，平面直角坐标系xOy中第一、二、四象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，第三象限存在沿x轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从S点（-l，-l）由静止释放，进入磁场区域运动，恰好过x轴上P点（l，0）、不计粒子重力。 （1）求匀强电场的电场强度大小； （2）粒子释放开始计时，求粒子第1次到达y轴正半轴的时间； （3）粒子第3次过y轴时的坐标。 15. 如图所示，质量为m、带电荷量为q的小球，在倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止开始下滑。图中虚线是左、右两侧匀强磁场（图中未画出）的分界线，左侧磁场的磁感应强度为，右侧磁场的磁感应强度为B，两磁场的方向均垂直于纸面向外。当小球刚下滑至分界线时，对斜面的压力恰好为零。已知重力加速度为g，斜面足够长，小球可视为质点。 （1）判断小球带何种电荷； （2）求小球沿斜面下滑的最大速度； （3）求小球速度达到最大时，在左侧磁场中下滑的距离L。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 湖北省随州市部分高中2024--2025学年下学期2月联考 高二物理试题 本试卷共6页，全卷满分100分，考试用时75分钟。 考试范围： 选择性必修 第一册； 选择性必修第二册第一章 安培力与洛伦兹力 注意事项： 1、答题前，请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。 2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、非选择题作答：用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4、考试结束后，请将答题卡上交。 一、单项选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分，。在小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合要求，每小题全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选或者不选的得0分） 1. 如图所示，学生练习用脚顺球。某一次足球由静止自由下落1.25m，被重新顺起，离开脚部后竖直上升的最大高度仍为1.25m。已知足球与脚部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重力加速度大小g取10m/s2，不计空气阻力，则（　　） A. 足球下落到与脚部刚接触时动量大小为 B. 足球自由下落过程重力的冲量大小为 C. 足球与脚部作用过程中动量变化量为零 D. 脚部对足球的平均作用力为足球重力的9倍 【答案】B 【解析】 【详解】A．足球达到脚背的速度为 足球下落到与脚部刚接触时动量大小为 A错误； B．小球自由下落的时间为 所以足球自由下落过程重力的冲量大小为 B正确； C．根据运动的对称性，足球离开脚背的速度大小也是5m/s，设竖直向下为正方向，所以脚背与足球作用过程中，动量变化量为 C错误； D．足球与脚部作用过程中，根据动量定理可得 解得 D错误。 故选B。 2. 在爆炸实验基地有一发射塔，发射塔正下方的水平地面上安装有声音记录仪。爆炸物自发射塔竖直向上发射，上升到空中最高点时炸裂成质量之比为2:1、初速度均沿水平方向的两个碎块。遥控器引爆瞬开始计时，在5s末和6s末先后记录到从空气中传来的碎块撞击地面的响声。已知声音在空气中的传播速度为340m/s，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 两碎块的位移大小之比为1:2 B. 爆炸物的爆炸点离地面高度为80m C. 爆炸后质量大的碎块的初速度为68m/s D. 爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为340m 【答案】B 【解析】 【详解】A．爆炸时，水平方向，根据动量守恒定律可知 因两块碎块落地时间相等，则 则 则两碎块的水平位移之比为1:2，而从爆炸开始抛出到落地的位移之比不等于1:2，选项A错误； B．设两碎片落地时间均为t，由题意可知 解得 t=4s 爆炸物的爆炸点离地面高度为 选项B正确； CD．爆炸后质量大的碎块的水平位移 质量小的碎块的水平位移 爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为340m+680m=1020m 质量大的碎块的初速度为 选项CD错误。 故选B。 3. 光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子的系统总能量表达式为，其中k为弹簧的劲度系数，A为简谐运动的振幅。若振子质量为0.25kg，弹簧的劲度系数为25N/m。起振时系统具有势能0.06J和动能0.02J，则下列说法正确的是（　　） A. 该振动的振幅为0.16m B. 振子经过平衡位置时的速度为0.4m/s C. 振子的最大加速度为8 D. 若振子在位移最大处时，质量突变为0.15kg，则振幅变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．弹簧振子振动过程中系统机械能守恒，则有 所以该振动的振幅为 故A错误； B．振子经过平衡位置时，动能为 所以速度为 故B错误； C．由牛顿第二定律可知振子的最大加速度为 故C正确； D．振子在位移最大处时，速度为零，动能为零，所以质量突变为0.15kg，不影响系统的机械能，所以振幅不变，故D错误。 故选C。 4. 如图甲所示，在平面内有两个波源（，）和（，），两波源做垂直于平面的简谐运动，其振动图像分别如图乙和图丙所示，两波源形成的机械波在平面内向各个方向传播，波速均为。平面上有A、B两点，其位置坐标分别为（，），（，），则（　　） A. 两波源形成的波不同，不能产生干涉现象 B. 图中点（，）的振幅为 C. AB连线上有一个振动加强点 D. 两波源的连线上（不含波源）有11个振动减弱点，它们的位移大小始终是 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙、图丙可知两列波的周期都为，则两列波的频率都为 可知两列波的频率相同，相位差恒定，可形成稳定的干涉现象，A错误； B．两列波的波长均为 点到两波源波程差为 由于两波源的起振方向相反，可知点为振动减弱点，故点的振幅为 B错误； C．点到两波源的波程差为 由于两波源的起振方向相反，可知、两点均为振动减弱点，而两波源到点波程差为，两波源到点波程差为，因此、连线上有一个波程差为的点，该点为振动加强点，C正确； D．两波源的连线上（不含波源）点与两波源的波程差满足 由于两波源的起振方向相反，可知当波程差满足时，该点为振动加强点，则有 可知两波源连线上（不含波源）有11个振动加强点，它们的振幅为，但位移在到之间变化，D错误。 故选C。 5. 自行车上的红色尾灯不仅是装饰品，也是夜间骑车的安全指示灯，它能把来自后面的光照反射回去。某种自行车尾灯可简化为由许多整齐排列的等腰直角棱镜（折射率n>）组成，棱镜的横截面如图所示。一平行于横截面的光线从O点垂直AB边射入棱镜，先后经过AC边和BC边反射后，从AB边的O'点射出，则出射光线是（　　） A. 平行于AC边的光线① B. 平行于入射光线的光线② C. 平行于CB边的光线③ D. 平行于AB边的光线④ 【答案】B 【解析】 【详解】由题意可知光线在棱镜与空气界面发生全反射的临界角为 根据几何关系可知光线在AC面的入射角为45°，所以光线在AC面发生全反射，反射光线平行于AB，进而在BC面的入射角也为45°，也会发生全反射，最终垂直于AB射出棱镜，所以出射光线是平行于入射光线的光线②。 故选B。 6. 如图所示，由黄光和紫光组成的一束复色光沿着半圆形玻璃砖的半径入射，在界面上分成ab、b两束光，下列说法正确的是（　　） A. ab束光是黄光和紫光，b束光是紫光 B. a、b两束光分别通过相同的单缝，可能只观察到a的衍射现象 C. a在玻璃砖中的传播速度大于b在玻璃砖中的传播速度 D. 用同一装置做双缝干涉实验，屏幕上相邻亮条纹间距 【答案】D 【解析】 【详解】A．由光路图可知，ab两束光入射角相同，但是a束光只有反正光线没有折射光线，发生了全反射，故a束光全反射临界角小于b束光。由 可知 故a束光是紫光，b束光是黄光，ab束光是黄光和紫光。A错误； B．a、b两束光分别通过相同的单缝，ab光均能发生衍射现象，观察到的是ab衍射图样叠加后的效果。B错误； C．由折射率与波速的关系 可知，折射率与光在玻璃砖中的传播速度成反比，故 C错误； D．双缝干涉时有 又因为紫光的波长小于黄光，即 故用同一装置做双缝干涉实验，屏幕上相邻亮条纹间距关系为 D正确。 故选D。 7. 如图，用材料相同、粗细均匀的电阻丝折成正方形金属框架ABCD，边长为L，每边电阻为r，框架与一电动势为E，内阻也为r的电源相接，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场，则电键闭合电路稳定后，框架受到安培力大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】正方形金属框架ABCD在AC间的等效电阻为r，等效长度为，流过线框的等效电流 框架受到安培力大小为 解得 故选C。 8. 一单摆在地球表面做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）如图所示，则（　　） A. 此单摆的固有频率为0.5 Hz B. 此单摆的摆长约为1 m C. 若摆长增大，单摆的固有频率增大 D. 若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由共振曲线可知，当驱动力频率为0.5 Hz时振幅最大，此时产生共振现象，故单摆的固有频率 故A正确； B．单摆的周期为 根据单摆的周期公式 解得此单摆的摆长为 故B正确； CD．根据单摆的周期公式可知，摆长增长时，单摆的周期增大，固有频率减小，产生共振的驱动频率也减小，共振曲线的峰将向左移动，故CD错误。 故选AB。 9. 如图所示为观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个小孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间的距离表示一个波长，则对波经过孔后的传播情况，下列描述正确的是（　　） A. 此时能明显观察到波衍射现象 B. 挡板前后波纹间距相等 C. 如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显衍射现象 D. 如果孔大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察到衍射现象 【答案】ABC 【解析】 【详解】AC．由题图可以看出，孔AB尺寸与波长相差不大，因只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象，A、C正确； D．由知，v不变，f增大，λ减小，衍射现象不明显，D错误； B．既然衍射是指“波绕过障碍物而传播的现象”，那么经过孔后的波长自然不变，B正确。 故选ABC。 10. 如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形区域内，O点是边的中点。一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下，从O点沿纸面以垂直于边的速度射入正方形内，经过时间后刚好从c点射出磁场。现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与成30°角的方向，以不同的速率射入正方形内，下列说法中正确的是（　　） A. 所有从边射出磁场的该带电粒子在磁场中经历的时间都是 B. 若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从边射出磁场 C. 若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从边射出磁场 D. 若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从边射出磁场 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】如图所示 作出带电粒子以与成30°角的方向的速度射入正方形内时，刚好从边射出的轨迹①、刚好从边射出的轨迹②、从边射出的轨迹③和刚好从边射出的轨迹④。由从O点沿纸面以垂直于边的速度射入正方形内，经过时间刚好从c点射出磁场可边①知，带电粒子在磁场中做圆周运动的周期是。由图中几何关系可知，从d射出磁场经历的时间一定小于；从边射出磁场经历的时间一定大于，小于：从边射出磁场经历的时间一定大于，小于；从边射出磁场经历的时间一定是。 故选ACD。 二、非选择题：（本大题共5小题，共60分） 11. 如图为某机械装备中的一种智能减震装置，劲度系数为k的轻质弹簧套在固定于地面的竖直杆上，弹簧上端与质量为m的圆环P相连，初始时P处于静止状态，且弹簧弹力等于P的重力，P与杆之间涂有一层能调节阻力的智能材料。在P上方H处将另一质量也为m的光滑圆环Q由静止释放，Q接触P后发生碰撞（碰撞时间极短）并一起做匀减速运动，下移距离为时速度减为0，忽略空气阻力，重力加速度为g。求： （1）Q与P发生碰撞瞬间时的共同速度的大小； （2）碰撞后PQ一起下移距离d（）时，智能材料对P阻力的大小； （3）PQ一起下移距离d（）过程中，智能材料对P阻力所做的功W。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意，设Q刚接触P时速度为v，Q自由下落时，有可得 设Q与P 发生碰撞后速度为，取竖直向下为正方向，由动量守恒定律得  则得 （2）根据题意可知，Q接触P后发生碰撞后一起做匀减速运动，设加速度大小为a，由运动学公式可得 解得 设新型智能材料对P的阻力为F，对P、Q整体，由牛顿第二定律得 解得 （3） 根据题意可知，Q下移距离d过程中，碰撞结束时，智能材料对P阻力的大小 下移距离d时 智能材料阻力做功 联立解得 12. 一水平弹簧振子做简谐运动，其位移时间关系如图所示。求： （1）写出该简谐运动的表达式； （2）t=0.25×10-2 s时的位移； （3）从t=0到t=8.5×10-2 s的时间内，质点的路程、位移各为多大？ 【答案】（1）；（2）-1.414 cm；（3）34 cm，2 cm 【解析】 【分析】 【详解】（1）由图像知 A=2 cm，T=2×10-2 s，φ= 则 =100π rad/s 则表达式为 （2）把t=0.25×10-2 s代入表达式得 （3）时间为 所以通过的路程为 把t=8.5×10-2 s代入表达式得 即此时质点在平衡位置，这段时间内的位移大小为 13. 某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下： （1）将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界 （2）①激光笔发出的激光从玻璃砖上的点水平入射，到达面上的点后反射到点射出．用大头针在白纸上标记点、点和激光笔出光孔的位置 ②移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作连线的延长线与面的边界交于点，如图（a）所示 ③用刻度尺测量和的长度和．的示数如图（b）所示，为________。测得为 （3）利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式________ ；由测得的数据可得折射率为________（结果保留3位有效数字） （4）相对误差的计算式为。为了减小测量的相对误差，实验中激光在点入射时应尽量使入射角________。 【答案】 ①. 2.25 ②. ③. 1.51 ④. 稍小一些 【解析】 【详解】（2）③[1]刻度尺的最小分度为0.1cm，由图可知，为2.25cm； （3）[2][3]玻璃砖折射率的表达式 带入数据可知 （4）[4]相对误差的计算式为，为了减小测量的相对误差，实验中要尽量稍大一些，即激光在点入射时应尽量使入射角稍小一些。 14. 如图所示，平面直角坐标系xOy中第一、二、四象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，第三象限存在沿x轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从S点（-l，-l）由静止释放，进入磁场区域运动，恰好过x轴上P点（l，0）、不计粒子重力。 （1）求匀强电场的电场强度大小； （2）粒子释放开始计时，求粒子第1次到达y轴正半轴的时间； （3）粒子第3次过y轴时的坐标。 【答案】（1）；（2）；（3）（0，-2l） 【解析】 【详解】（1）带正电粒子从S点（-l，-l）由静止释放，则在电场中做匀加速直线运动，从（0，-l）位置进入磁场区域运动，恰好过x轴上P点（l，0）、可知在磁场中做圆周运动的半径 r=l 根据 可得 则在电场中 可得 （2）粒子在电场中加速的时间 粒子第1次到达y轴正半轴时，在磁场中运动半周，则运动时间 则总时间 （3）粒子从（-l，0）位置进入第三象限的电场，则当粒子第3次过y轴时 解得 y=2l 即粒子第3次过y轴时的坐标（0，-2l）。 15. 如图所示，质量为m、带电荷量为q的小球，在倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止开始下滑。图中虚线是左、右两侧匀强磁场（图中未画出）的分界线，左侧磁场的磁感应强度为，右侧磁场的磁感应强度为B，两磁场的方向均垂直于纸面向外。当小球刚下滑至分界线时，对斜面的压力恰好为零。已知重力加速度为g，斜面足够长，小球可视为质点。 （1）判断小球带何种电荷； （2）求小球沿斜面下滑的最大速度； （3）求小球速度达到最大时，在左侧磁场中下滑的距离L。 【答案】（1）正电荷 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，小球下滑过程中受到的洛伦兹力方向垂直斜面向上，根据左手定则可知小球带正电荷。 【小问2详解】 当小球刚下滑至分界线时，对斜面的压力恰好为零，然后小球继续向下运动，在左侧区域当压力再次为零时，速度达到最大值，则有qvm＝mgcos θ 解得vm＝ 【小问3详解】 当小球刚下滑至分界线时，对斜面的压力恰好为零，设此时速度为v，则有qvB＝mgcos θ 解得v＝ 小球下滑的过程中，由牛顿第二定律得mgsin θ＝ma 解得a＝gsin θ 由运动学规律可得2aL＝vm2－v2 联立解得L＝ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$