精品解析：江西省丰城中学2024-2025学年高一下学期入学考试物理试题（创新班）

丰城中学2024-2025学年下学期高一创新班开学考试试卷 物理 一、选择题：本题共10小题，共56分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题单选，每小题4分，第8~10题多选，全部选对的得6分，选对但选不全的得3分，有选错的或不答的得0分。 1. 如图所示，质量的物体静止在地面上，用轻绳通过光滑、轻质定滑轮与质量的小球Q连接在一起，初始时刻滑轮与P间的轻绳与竖直方向的夹角为37°，小球Q刚好位于竖直方向，现在用一水平向左的力缓慢拉动小球Q，直到物块P刚要在地面上滑动。已知P与地面的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，。下列说法中正确的是（ ） A. 此过程中Q受到的力最大值为 B. 即将滑动时，P受到的摩擦力大小为 C. 小球Q与滑轮间的轻绳与竖直方向的夹角最大为53° D. 即将滑动时，轴对滑轮的作用力大小为 2. 如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距时，它们加速度的大小均为（　　） A. B. C. D. 3. 如下图所示，轻质不可伸长的细绳绕过光滑轻质定滑轮C与物体A、B相连，质量为的物体A置于倾角为的光滑固定斜面上，质量为的物体B可沿光滑固定杆无阻力滑动。初始时刻绳恰沿水平方向，绳与斜面平行，从当前位置开始将A、B由静止释放，在此后的极短时间内，下列说法正确的是（重力加速度为（ ） A. 物体A一定沿斜面向上加速 B. 若，则A不能沿斜面向上加速 C. 绳子拉力可能小于 D. 绳子拉力可能等于 4. 在缓震材料上方高度H1为0.6 m处，将质量0.6 kg的钢球以一定初速度v0竖直向下抛出，钢球刚接触缓震材料时速度大小为4 m/s，与缓震材料的接触时间为0.1 s，钢球反弹的最大高度H2为0.45 m。假设钢球始终在竖直方向运动，不计空气阻力。钢球从抛出到反弹至最高点过程中，下列说法正确的是（　　） A. 钢球的机械能损失0.9 J B. 钢球的平均速度大小为0.25 m/s C. 重力对钢球做的功等于钢球动能的变化量 D. 合外力对钢球做的功等于钢球机械能的变化量 5. 沿空间某直线建立轴，该直线上的静电场方向沿轴，某点电势的随位置变化的图像如图所示，一电荷量为带负电的试探电荷，经过点时动能为1.5eV，速度沿轴正方向，若该电荷仅受电场力，则其将（　　） A. 在处，电场强度达到最大值 B. 经过点时动能为2.5eV C. 能通过点 D. 能通过点 6. 如图所示，边长为的正立方体处于匀强电场中，A、B、C及四个顶点的电势分别为、、、，下列说法正确的是（　　） A. 点的电势为 B. 电场强度的方向沿连线方向 C. 电场强度的大小为 D. 电子从A点出发沿AB边、BC边、CD边到达D点，电场力做功为 7. 我国霍尔推进器技术世界领先，其简化的工作原理如图所示。放电通道两端电极间存在一加速电场，该区域内有一与电场近似垂直的约束磁场（未画出）用于提高工作物质被电离的比例。工作时，工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子，再经电场加速喷出，形成推力。某次测试中，氙气被电离的比例为95%，氙离子喷射速度为，推进器产生的推力为。已知氙离子的比荷为；计算时，取氙离子的初速度为零，忽略磁场对离子的作用力及粒子之间的相互作用，则（　　） A. 氙离子的加速电压约为200V B. 氙离子的加速电压约为 C. 氙离子向外喷射形成的电流约为 D. 每秒进入放电通道的氙气质量约为 8. 如图所示，行星绕太阳的公转可以看成匀速圆周运动。在地图上容易测得地球—水星连线与地球—太阳连线夹角，地球—金星连线与地球—太阳连线夹角，两角最大值分别为、。则（　　） A. 水星的公转周期比金星的大 B. 水星的公转向心加速度比金星的大 C. 水星与金星的公转轨道半径之比为 D. 水星与金星的公转线速度之比为 9. 如图所示，在真空中某点电荷的电场中，将两个电荷量相等的试探电荷分别置于M、N两点时，两试探电荷所受电场力相互垂直，且F2>F1，则以下说法正确的是（　　） A. 这两个试探电荷的电性可能相同 B. M、N两点可能在同一等势面上 C. 把电子从M点移到N点，电势能可能增大 D. N点场强一定大于M点场强 10. 如图甲是游乐设施——“反向蹦极”的示意图，游戏者（可视为质点）与固定在地面上的扣环连接，打开扣环，游戏者从A点由静止释放，像火箭一样竖直发射。游戏者上升到B位置时弹性绳恰好处于松弛状态，C为上升的最高点，P为弹性绳上端悬点，D点为速度最大点（未画出），弹性绳的形变在弹性限度内，且遵从胡克定律，不计空气阻力，以A点为坐标原点，向上为正方向，作出游戏者上升过程中加速度与位移的关系如图乙。和为已知量，则人上升过程中（　　） A. AB段的长度为 B. 游戏者最大速度为 C. A点与D点间的距离大于D点与B点间的距离 D. 人从A点到D点和D点到C点合力的冲量大小相等 二、实验题：本题共2小题，共16分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。 11. 某实验小组为测量当地的重力加速度，设计了如下实验： ①如图所示，把两个完全相同的光电门A和B安放在粗糙的水平导轨上，用导轨标尺量出两光电门之间距离s； ②滑块上安装一宽度为d的遮光板，滑块以初速度v0沿水平导轨匀减速地先后通过两个光电门A和B，配套的数字毫秒计记录了通过A光电门的时间为Δt1，通过B光电门的时间为Δt2； 回答下列问题： （1）计算出通过光电门A的瞬时速度为________（用所给字母表示）； （2）利用题目已知的数据，请用字母表示出滑块的加速度大小为________； （3）若已知滑块与水平粗糙导轨间的动摩擦因数为μ，则实验小组所在地的重力加速度为________。 12. 干电池用久后通常电动势会减小，内阻增大。某同学利用电流传感器（可以看成理想电流表）、定值电阻R0、电阻箱R等实验器材分别研究新、旧两节干电池的电动势和内阻，实验装置如图甲所示。首先测量电池a的电动势和内阻，实验时多次改变R的阻值，用电流传感器测得对应的电流值I，在计算机上显示出如图乙所示的的关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图乙中的图线b。 （1）若定值电阻R0=1Ω，令，，由图乙中实验图线a的拟合方程可得，电池a的电动势Ea=_________V，内阻ra=__________Ω（结果均保留2位有效数字）。 （2）根据图乙可以判断，图线___________（选填“a”或“b”）对应的是新电池。 （3）根据实验测得的电池a的R、I数据，若令，，则由计算机拟合得出的y—x图线如图丙所示，则图线最高点A的坐标值应为x=__________Ω，y=___________W（结果均保留2位有效数字）。 三、计算题（本大题共3个小题，共38分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，光滑绝缘水平面上固定着A、B、C三个均可视为点电荷的带电小球，它们的质量均为m，彼此间的距离均为r，现对小球C施加一个水平恒力F，同时放开三个小球，三个小球在运动过程中保持间距r不变。已知小球C所带电荷量为，小球A、B带等量同种正电荷，静电力常量为k，求： （1）小球A所带电荷量q； （2）恒力F的大小。 14. 如图所示，倾角的光滑绝缘斜面AB与半径的圆弧光滑绝缘轨道BCD在竖直平面内相切于B点，圆弧轨道处于方向水平向右的有界匀强电场中，电场的电场强度大小。质量、电荷量的小滑块从斜面上P点由静止释放，沿斜面运动经B点进入圆弧轨道，已知P、B两点间距，，，g取。 （1）求滑块运动到B点时速度大小； （2）求滑块运动到与圆心O等高的Q点时对轨道的压力大小； （3）调整斜面上释放点位置，欲使滑块能从D点飞出，求该释放点与B点间距的最小值。 15. 在如图所示的电路中，电源电动势、内阻，定值电阻，滑动变阻器的最大阻值，两平行金属板水平正对放置，间距。闭合开关S，板间电场视为匀强电场，一可视为质点、带正电的小球以的速度沿两板间中线水平射入板间。当滑动变阻器的滑片在最左端时，小球恰好从上板边缘射出；当滑片在最右端时，小球恰好从下板边缘射出。忽略空气阻力，取重力加速度大小。 （1）求带电小球的比荷； （2）求平行金属板的长度L； （3）当滑动变阻器消耗的电功率最大时，求小球射出两板时的速度大小v。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 丰城中学2024-2025学年下学期高一创新班开学考试试卷 物理 一、选择题：本题共10小题，共56分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题单选，每小题4分，第8~10题多选，全部选对的得6分，选对但选不全的得3分，有选错的或不答的得0分。 1. 如图所示，质量的物体静止在地面上，用轻绳通过光滑、轻质定滑轮与质量的小球Q连接在一起，初始时刻滑轮与P间的轻绳与竖直方向的夹角为37°，小球Q刚好位于竖直方向，现在用一水平向左的力缓慢拉动小球Q，直到物块P刚要在地面上滑动。已知P与地面的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，。下列说法中正确的是（ ） A. 此过程中Q受到的力最大值为 B. 即将滑动时，P受到的摩擦力大小为 C. 小球Q与滑轮间的轻绳与竖直方向的夹角最大为53° D. 即将滑动时，轴对滑轮的作用力大小为 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．滑动时轻绳拉力为，即将滑动时对物体P受力分析有 解得 摩擦力 对小球Q受力分析有 解得细绳与竖直方向夹角为 ， 则 在小球Q缓慢移动的过程中逐渐增大，逐渐增大，所以逐渐增大，当小球Q与滑轮间的轻绳与竖直方向的夹角最大时最大，为，最大夹角为37°。A正确，BC错误。 D．轴对滑轮的作用力大小 D错误。 故选A。 2. 如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距时，它们加速度的大小均为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】当两球运动至二者相距时，,如图所示 由几何关系可知 设绳子拉力为，水平方向有 解得 对任意小球由牛顿第二定律可得 解得 故A正确，BCD错误。 故选A。 3. 如下图所示，轻质不可伸长的细绳绕过光滑轻质定滑轮C与物体A、B相连，质量为的物体A置于倾角为的光滑固定斜面上，质量为的物体B可沿光滑固定杆无阻力滑动。初始时刻绳恰沿水平方向，绳与斜面平行，从当前位置开始将A、B由静止释放，在此后的极短时间内，下列说法正确的是（重力加速度为（ ） A. 物体A一定沿斜面向上加速 B. 若，则A不能沿斜面向上加速 C. 绳子拉力可能小于 D. 绳子拉力可能等于 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由于固定杆光滑，当前位置物体B在竖直方向上只受重力作用，从当前位置开始将A、B由静止释放，物体B将向下运动，由于绳子长度不变，故在此后的极短时间内，物体A一定沿斜面向上加速，故A正确，B错误； CD．将物体B的速度沿绳方向和垂直于绳方向分解 物体A、B沿绳方向的速度相等，则 物体B向下运动的极短时间内，增大，物体A的速度增大，物体A做加速运动，根据牛顿第二定律 故子拉力大于，故CD错误。 故选A。 4. 在缓震材料上方高度H1为0.6 m处，将质量0.6 kg的钢球以一定初速度v0竖直向下抛出，钢球刚接触缓震材料时速度大小为4 m/s，与缓震材料的接触时间为0.1 s，钢球反弹的最大高度H2为0.45 m。假设钢球始终在竖直方向运动，不计空气阻力。钢球从抛出到反弹至最高点过程中，下列说法正确的是（　　） A. 钢球的机械能损失0.9 J B. 钢球的平均速度大小为0.25 m/s C. 重力对钢球做的功等于钢球动能的变化量 D. 合外力对钢球做的功等于钢球机械能的变化量 【答案】B 【解析】 【详解】A．钢球从抛出到接触缓震材料以及反弹上升最大高度的过程中，机械能守恒，刚接触缓震材料时的机械能 反弹时的机械能为 故损失的机械能为 A错误； B．从抛出到接触缓震材料，根据机械能守恒定律 解得 故从抛出到接触缓震材料所用时间 反弹至最高点所用时间 整个过程所用时间 故整个过程的平均速度 B正确； CD．整个过程中，根据动能定理可知，重力与弹力所做的功之和等于钢球动能的变化量；而钢球机械能的变化量等于除重力外其它力（非合外力）对钢球做的功，CD错误。 故选B。 5. 沿空间某直线建立轴，该直线上的静电场方向沿轴，某点电势的随位置变化的图像如图所示，一电荷量为带负电的试探电荷，经过点时动能为1.5eV，速度沿轴正方向，若该电荷仅受电场力，则其将（　　） A. 在处，电场强度达到最大值 B. 经过点时动能为2.5eV C. 能通过点 D. 能通过点 【答案】B 【解析】 【详解】A．图像上某点切线斜率的绝对值表示电场强度，根据图像，在处，切线斜率为0，即电场强度为0，故A错误； B．到，根据动能定理有 解得 故B正确； CD．根据图像可知，与位置的电势均为 假设试探电荷能够到达该位置，根据动能定理有 解得 动能不符合要求，可知假设不成立，即试探电荷不能够通过与位置，故CD错误。 故选B。 6. 如图所示，边长为的正立方体处于匀强电场中，A、B、C及四个顶点的电势分别为、、、，下列说法正确的是（　　） A. 点的电势为 B. 电场强度的方向沿连线方向 C. 电场强度的大小为 D. 电子从A点出发沿AB边、BC边、CD边到达D点，电场力做功为 【答案】C 【解析】 【详解】A．C及的电势相等，则C连线为等势线，，则B与电势相等，可知点的电势为，故A错误； B．根据电场线与等势线垂直的关系可知电场强度的方向不会沿连线方向，故B错误； C．根据 解得 、、 根据三者矢量运算可解得合场强，故C正确； D．由于，则，解得D点电势为40V，电子从A点出发沿AB边、BC边、CD边到达D点，电场力做功为，故D错误； 故选C。 7. 我国霍尔推进器技术世界领先，其简化的工作原理如图所示。放电通道两端电极间存在一加速电场，该区域内有一与电场近似垂直的约束磁场（未画出）用于提高工作物质被电离的比例。工作时，工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子，再经电场加速喷出，形成推力。某次测试中，氙气被电离的比例为95%，氙离子喷射速度为，推进器产生的推力为。已知氙离子的比荷为；计算时，取氙离子的初速度为零，忽略磁场对离子的作用力及粒子之间的相互作用，则（　　） A. 氙离子的加速电压约为200V B. 氙离子的加速电压约为 C. 氙离子向外喷射形成的电流约为 D. 每秒进入放电通道的氙气质量约为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．氙离子经电场加速，根据动能定理有 代入数据解得加速电压为，故AB错误； D．在时间内，有质量为的氙离子以速度喷射而出，形成电流为，由动量定理可得 进入放电通道的氙气质量为，被电离的比例为，则有 联立解得，故D正确； C．在时间内，有电荷量为的氙离子喷射出，则有， 联立解得 故C错误。 故选D。 8. 如图所示，行星绕太阳的公转可以看成匀速圆周运动。在地图上容易测得地球—水星连线与地球—太阳连线夹角，地球—金星连线与地球—太阳连线夹角，两角最大值分别为、。则（　　） A. 水星的公转周期比金星的大 B. 水星的公转向心加速度比金星的大 C. 水星与金星的公转轨道半径之比为 D. 水星与金星的公转线速度之比为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据万有引力提供向心力有 可得 因为水星的公转半径比金星小，故可知水星的公转周期比金星小；水星的公转向心加速度比金星的大，故A错误，B正确； C．设水星的公转半径为，地球的公转半径为，当α角最大时有 同理可知有 所以水星与金星的公转半径之比为 故C正确； D．根据 可得 结合前面的分析可得 故D错误； 故选BC。 9. 如图所示，在真空中某点电荷的电场中，将两个电荷量相等的试探电荷分别置于M、N两点时，两试探电荷所受电场力相互垂直，且F2>F1，则以下说法正确的是（　　） A. 这两个试探电荷的电性可能相同 B. M、N两点可能在同一等势面上 C. 把电子从M点移到N点，电势能可能增大 D. N点场强一定大于M点场强 【答案】CD 【解析】 【详解】A．将F2和F1的作用线延长相交，交点即为点电荷的位置，可知，点电荷对M处试探电荷有排斥力，对N处试探电荷有吸引力，所以这两个试探电荷的电性一定相反，故A错误； B．由于F2>F1，可知M、N到点电荷的距离不等，不在同一等势面上，故B错误； C．若点电荷带负电，则把电子从M点移到N点，电场力做负功，电势能增大，故C正确； D．由点电荷场强公式可知，由于F2>F1，则有 故D正确。 故选CD。 10. 如图甲是游乐设施——“反向蹦极”的示意图，游戏者（可视为质点）与固定在地面上的扣环连接，打开扣环，游戏者从A点由静止释放，像火箭一样竖直发射。游戏者上升到B位置时弹性绳恰好处于松弛状态，C为上升的最高点，P为弹性绳上端悬点，D点为速度最大点（未画出），弹性绳的形变在弹性限度内，且遵从胡克定律，不计空气阻力，以A点为坐标原点，向上为正方向，作出游戏者上升过程中加速度与位移的关系如图乙。和为已知量，则人上升过程中（　　） A. AB段的长度为 B. 游戏者最大速度为 C. A点与D点间的距离大于D点与B点间的距离 D. 人从A点到D点和D点到C点合力的冲量大小相等 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由题图乙可知，在内，加速度为正，游戏者向上做加速运动，在处加速度是零，此时速度最大，加速度反向增大，在处加速度大小为，说明此时游戏者只受重力作用，可知游戏者位于B位置，之后，游戏者一直做减速运动到速度减到零，在最高点C位置，因此AB段的长度为，A错误； B．由题图乙可知，在加速度均匀变化，可知合力的平均值为，则从速度最大位置到最高点由动能定理可得 解得 B正确； C． D点为速度最大点，由题图乙可知AD为，DB为，段的图线斜率相同，且，因此则有 即A点与D点间的距离大于D点与B点间的距离，C正确； D．由动量定理可知，游戏者所受合力的冲量大小等于他的动量变化量大小，已知在A点和在C点的速度是零，D点为速度最大点，因此从A点到D点的速度的变化量和从和D点到C点的速度的变化量大小相同，则动量变化量大小相同，因此人从A点到D点和D点到C点合力的冲量大小相等，D正确。 故选BCD。 二、实验题：本题共2小题，共16分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。 11. 某实验小组为测量当地的重力加速度，设计了如下实验： ①如图所示，把两个完全相同的光电门A和B安放在粗糙的水平导轨上，用导轨标尺量出两光电门之间距离s； ②滑块上安装一宽度为d的遮光板，滑块以初速度v0沿水平导轨匀减速地先后通过两个光电门A和B，配套的数字毫秒计记录了通过A光电门的时间为Δt1，通过B光电门的时间为Δt2； 回答下列问题： （1）计算出通过光电门A的瞬时速度为________（用所给字母表示）； （2）利用题目已知的数据，请用字母表示出滑块的加速度大小为________； （3）若已知滑块与水平粗糙导轨间的动摩擦因数为μ，则实验小组所在地的重力加速度为________。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块通过光电门A的瞬时速度近似等于滑块通过光电门的平均速度，即 同理滑块通过光电门B的瞬时速度 【小问2详解】 滑块沿水平导轨匀减速运动，则有 解得 【小问3详解】 根据牛顿第二定律，有 解得 12. 干电池用久后通常电动势会减小，内阻增大。某同学利用电流传感器（可以看成理想电流表）、定值电阻R0、电阻箱R等实验器材分别研究新、旧两节干电池的电动势和内阻，实验装置如图甲所示。首先测量电池a的电动势和内阻，实验时多次改变R的阻值，用电流传感器测得对应的电流值I，在计算机上显示出如图乙所示的的关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图乙中的图线b。 （1）若定值电阻R0=1Ω，令，，由图乙中实验图线a的拟合方程可得，电池a的电动势Ea=_________V，内阻ra=__________Ω（结果均保留2位有效数字）。 （2）根据图乙可以判断，图线___________（选填“a”或“b”）对应的是新电池。 （3）根据实验测得的电池a的R、I数据，若令，，则由计算机拟合得出的y—x图线如图丙所示，则图线最高点A的坐标值应为x=__________Ω，y=___________W（结果均保留2位有效数字）。 【答案】（1） ①. 1.4 ②. 2.0 （2）b （3） ①. 2.0 ②. 0.25 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由闭合电路欧姆定律有 整理有 结合题中图线a的解析式，有 解得 【小问2详解】 由之前的分析可知，图像的斜率为电池的电动势的倒数，由题图可知，其图像a的斜率大，所以图线a的电动势小。根据题意，旧电池的电动势减小，所以图线a为旧电池，图线b为新电池； 【小问3详解】 [1][2]分析题图中电路可知，外电路的用电器为电阻R和R0，结合题意可知，题图的y轴为电池的输出功率，题图的x轴为外电路的电阻。对电池有 结合题图有 由之前的分析可知，有，，题图中A点为y最大值，由上述公式可知，当，即外电路电阻等于电池内阻时，取得最大值，所以 三、计算题（本大题共3个小题，共38分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，光滑绝缘水平面上固定着A、B、C三个均可视为点电荷的带电小球，它们的质量均为m，彼此间的距离均为r，现对小球C施加一个水平恒力F，同时放开三个小球，三个小球在运动过程中保持间距r不变。已知小球C所带电荷量为，小球A、B带等量同种正电荷，静电力常量为k，求： （1）小球A所带电荷量q； （2）恒力F的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【详解】（1）小球受到小球的库仑斥力和小球的库仑引力，产生水平向右的加速度，有 解得 （2）根据牛顿运动定律，对A球和系统整体 解得 14. 如图所示，倾角的光滑绝缘斜面AB与半径的圆弧光滑绝缘轨道BCD在竖直平面内相切于B点，圆弧轨道处于方向水平向右的有界匀强电场中，电场的电场强度大小。质量、电荷量的小滑块从斜面上P点由静止释放，沿斜面运动经B点进入圆弧轨道，已知P、B两点间距，，，g取。 （1）求滑块运动到B点时速度大小； （2）求滑块运动到与圆心O等高的Q点时对轨道的压力大小； （3）调整斜面上释放点位置，欲使滑块能从D点飞出，求该释放点与B点间距的最小值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块从P点到B点，由动能定理得 解得滑块运动到B点时速度大小 【小问2详解】 Q点与B点的高度 Q点与B点的水平距离为 滑块从B点到Q点，由动能定理得 解得 滑块在Q点由牛顿第二定律得 解得 由牛顿第三定律可得滑块运动到与圆心O等高的Q点时对轨道的压力大小 【小问3详解】 滑块要到D点，则需过物理最高点，即与B关于O点对称的点 解得 滑块从B点到B的对称点动能定理得 滑块从点到B点由动能定理得 解得 该释放点与B点间距的最小值为。 15. 在如图所示的电路中，电源电动势、内阻，定值电阻，滑动变阻器的最大阻值，两平行金属板水平正对放置，间距。闭合开关S，板间电场视为匀强电场，一可视为质点、带正电的小球以的速度沿两板间中线水平射入板间。当滑动变阻器的滑片在最左端时，小球恰好从上板边缘射出；当滑片在最右端时，小球恰好从下板边缘射出。忽略空气阻力，取重力加速度大小。 （1）求带电小球的比荷； （2）求平行金属板的长度L； （3）当滑动变阻器消耗的电功率最大时，求小球射出两板时的速度大小v。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 并联的总电阻 当滑动变阻器的滑片在最左端时，两板间电压 当滑动变阻器的滑片在最右端时，两板间电压 小球在两板间运动时的加速度大小相等，有 解得 【小问2详解】 设小球恰好从下板边缘射出时对应的加速度大小为，则有 解得 【小问3详解】 设滑动变阻器的电阻为时，消耗的电功率为，令 则有 当 此时取最大值，此时两板间电压 设小球的加速度大小为，则有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $