精品解析：湖北省新八校协作体2025-2026学年高二上学期10月月考物理试卷（B）

湖北省2025-2026学年度上学期高二10月月考 高二物理B试卷 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并认真核准准考证号条形码上的以上信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每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题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 下列关于静电现象的说法，正确的是（　　） A. 图甲为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集至B上 B. 图乙中，高压输电线最上面两根导线的作用是和大地一起组成稀疏金属网把高压线屏蔽起来 C. 图丙中，给汽车加油前要触摸一下静电释放器，其目的是导走加油枪上的静电 D. 图丁中，因为有金属网的屏蔽，A球上的电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零 2. 蜡烛火焰是一种含有电子、正离子、中性粒子的气体状物质，将其置于充电后与电源断开的两平行金属板间，板间电场视为匀强电场，如图所示，若两金属板正对靠近，关于火焰中电子所受的电场力，下列说法正确的是（　　） A. 电场力增大，方向向左 B. 电场力增大，方向向右 C. 电场力不变，方向向右 D. 电场力不变，方向向左 3. 一横截面为半圆形的柱状玻璃砖MNP对称放在直角坐标系的第一、四象限，两束平行于x轴且与x轴等距离的单色光a、b，从空气中垂直y轴射入玻璃砖中，在圆弧面上发生反射和折射的光路如图所示。由此可知（　　） A. a光的频率比b光的频率大 B. a光在空气中的波长比b光在空气中的波长大 C. 在真空中a光的传播速度比b光小 D. 将a光向上平移，a光也可能直接从玻璃砖中透射出来 4. 一列简谐横波沿x轴方向传播，周期为T，在时刻的波形如图所示，P、Q为波上两个质点，已知该时刻质点P、Q坐标分别为、，且经质点Q通过的路程小于4cm，则（　　） A. 该波沿x轴正向方向传播 B. 图中质点P向上振动 C. 该波的波长为12m D. 从时刻开始经过，质点Q通过的路程为12cm 5. 如图所示为不等量点电荷q1、q2连线上各点电势随位置坐标变化的φ-x图像，φ轴经过图线的最低点，交点处的纵坐标为φ0，a、b为x轴上关于原点O对称的两个点。取无穷远处的电势为零，下列说法正确的是（　　） A. q1、q2带异种电荷 B. 两点电荷的电荷量之比 C. 将一质子从a点由静止释放，则不能到达b点 D. 将一质子从a点由静止释放，质子的电势能一直减小 6. 如图是我国自主研发的机器狗，在水平地面上站定不动2s内水平发射了6颗子弹，每颗子弹的质量m=30g，子弹出膛时对地速度v0=800m/s，机器狗及其装备的总质量M=40kg，重力加速度g=10m/s2，机器狗发射子弹的过程，下列说法正确的是（　　） A. 机器狗、枪和子弹组成系统动量守恒 B. 地面对机器狗、枪和子弹组成系统做了正功 C. 机器狗对地面摩擦力的冲量大小为144N⋅s D. 地面对机器狗的冲量大小为800N⋅s 7. 如图所示，光滑水平轨道与一半径为的光滑半圆形竖直轨道相切于点，空间存在水平向左的匀强电场，场强，一质量为、电量为的小球以初速度从点沿方向运动，小球电量不变，恰好通过了半圆轨道从最高点抛出，已知，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 小球通过点的速度大小为 B. 小球通过点时受到轨道弹力为零 C. 小球通过半圆轨道过程中最小速度为 D. 小球的初速度大小为 8. 如图所示为一竖直固定在电梯内的加速度计，电容器的一个极板固定在电梯上，另一个极板与两个固定在电梯上的轻弹簧连接，开始时整个装置处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 电梯加速上行时，电容器电容较初态变小 B. 电梯加速下行时，电容器电容较初态变小 C. 若有电流向左流经电流表，则电梯开始向下加速 D 若有电流向右流经电流表，则电梯开始向下加速 9. 如图甲所示，光滑水平面上两物块A、B用轻质橡皮绳水平连接，橡皮绳恰好处于原长。时，A以水平向左的初速度开始运动，B的初速度为0，已知B的质量为m，时二者发生碰撞并粘在一起，A、B运动的图像如图乙所示。则（　　） A. 橡皮绳的最大弹性势能为 B. 橡皮绳的最大弹性势能为 C. 橡皮绳的原长为 D. 橡皮绳的原长为 10. 如图所示，三维坐标系O-xyz的z轴方向竖直向上，所在空间存在沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为+q的小球从z轴上的A点以速度v0沿x轴正方向水平抛出，A点坐标为（0，0，L），重力加速度为g，电场强度大小为，则下列说法中正确的是（　　） A. 小球在yOz平面内的分运动为平抛运动 B. 小球从抛出到落到xOy平面的过程电势能减小4mgL C. 小球到达xOy平面的速度大小为 D. 小球的运动轨迹与xOy平面交点的坐标为（，L，0） 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 某实验小组利用如图所示装置测量当地重力加速度，其中光电计数、计时器位于悬点的正下方，部分实验步骤如下： （1）先测出小球的直径d，再测出小球竖直悬挂时悬点与小球上端的距离l，则单摆的摆长_______，然后调整悬点的高度，使小球能正好通过光电计数器； （2）保持细线拉直，使小球在竖直平面内偏离平衡位置一小段距离后静止释放，通过光电计数器、计时器记录下小球连续n次经过光电计数的时间间隔为t，则单摆的周期_______； （3）多次改变细线的长度，重复（1）、（2）的操作，记录下多组摆长和对应的周期，作出图像，并得到该图像的斜率，则当地重力加速度大小为_________（，计算结果保留三位有效数字）。 12. 某兴趣小组为了验证一维对心碰撞过程中遵循动量守恒，设计了如下实验：如图所示，在一墙角将刚好接触、质量分别为、的A、B两皮球由静止释放，竖直墙壁上有标尺刻度，用摄像机拍摄实验的全过程。已知A球与地面碰后等速率反弹，然后与B球碰撞，A球与地面，A球与B球间作用时间极短，碰撞前后两球速度都沿竖直方向，慢放录像，测出释放时A球下端距地面高度为，碰后，A球反弹上升的最大高度为，B球反弹上升的最大高度为，已知，重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）该实验中两球的质量关系为_________。（填“>”、“<”或“=”） （2）A、B球碰前瞬间，A球速度大小为________，A、B球碰后瞬间，B球速度大小为________。 （3）若关系式________在误差允许范围内成立，则A、B球碰撞过程中动量守恒。 （4）若关系式________在误差允许的范围内成立，则A、B球间的碰撞为弹性碰撞。（用、、表示） 13. 如图所示，半圆形玻璃砖OEFG的半径为R，O为圆心，M为直径上的一点，F为半圆的顶点，让一细激光束从M点沿纸面射入，当时，光线恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当时，光线从玻璃砖圆形表面的顶点F射出，已知真空中的光速为c，求： （1）半圆形玻璃砖的折射率n为多大？ （2）当时，从F点射出光线在玻璃砖中的传播时间？ 14. 如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧滑块下端与光滑水平面相切，质量为m的小球在光滑水平面上以某一初速度向右运动，如果圆弧滑块固定，小球运动过程中距离水平面的最大高度为5R，如果圆弧滑块不固定，小球以相同的初速度滑向静止的圆弧滑块，运动过程中距离水平面的最大高度为4R，重力加速度为g，不计空气阻力，求： （1）圆弧滑块的质量M为多大？ （2）如果圆弧滑块不固定，则圆弧滑块最终的速度大小？ 15. 如图甲所示，真空中水平放置两块长度为的平行金属板，两板间距为，两板间加上如图乙所示最大电压为且周期性变化的电压。在两板间中线的左端处有一粒子源，自时刻开始连续释放初速度大小为、方向平行于金属板的相同带电粒子，时刻释放的粒子恰好从板右侧边缘离开电场。已知电场变化周期，粒子质量为，不计粒子重力及相互间的作用力，求：（结果用、、、表示） （1）粒子的电荷量为多少？ （2）时刻进入的粒子，离开电场时的速度大小和方向？并大致画出它在平行金属板中的运动轨迹。 （3）时刻进入粒子，离开电场时的速度大小和离开电场时的位置？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖北省2025-2026学年度上学期高二10月月考 高二物理B试卷 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并认真核准准考证号条形码上的以上信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每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题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 下列关于静电现象的说法，正确的是（　　） A. 图甲为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集至B上 B. 图乙中，高压输电线最上面两根导线的作用是和大地一起组成稀疏金属网把高压线屏蔽起来 C. 图丙中，给汽车加油前要触摸一下静电释放器，其目的是导走加油枪上的静电 D. 图丁中，因为有金属网的屏蔽，A球上的电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．在静电除尘中，A板带正电，B为负极，且B处附近电场强度很强，B处空气被电离，尘埃吸附从空气电离释放出来的电子后带负电，在电场力作用下应向带正电的A板运动，故A错误； B．高压输电线最上面两根导线是避雷线，它们与大地相连，和大地一起组成稀疏金属“网”，能把高压线屏蔽起来，避免雷击，故B正确； C．图中，给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，其目的是导走人身体上的静电，故C错误； D．图中，由于金属网的屏蔽，验电器箔片不会张开，此时A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度与金属网产生的感应电场相互平衡，不是A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零，故D错误。 故选B。 2. 蜡烛火焰是一种含有电子、正离子、中性粒子的气体状物质，将其置于充电后与电源断开的两平行金属板间，板间电场视为匀强电场，如图所示，若两金属板正对靠近，关于火焰中电子所受的电场力，下列说法正确的是（　　） A 电场力增大，方向向左 B. 电场力增大，方向向右 C. 电场力不变，方向向右 D. 电场力不变，方向向左 【答案】C 【解析】 【详解】根据电容的决定式、定义式和电场强度与电势差的关系可知，若两金属板正对靠近，即d减小，C增大，Q不变，则E不变，则电子所受电场力不变，由于场强方向向左，则电子所受电场力向右。 故选C。 3. 一横截面为半圆形的柱状玻璃砖MNP对称放在直角坐标系的第一、四象限，两束平行于x轴且与x轴等距离的单色光a、b，从空气中垂直y轴射入玻璃砖中，在圆弧面上发生反射和折射的光路如图所示。由此可知（　　） A. a光的频率比b光的频率大 B. a光在空气中的波长比b光在空气中的波长大 C. 在真空中a光的传播速度比b光小 D. 将a光向上平移，a光也可能直接从玻璃砖中透射出来 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由图可知：a光发生了全反射，而b光没有发生全反射，即a光的临界角小于b光的临界角，根据，则a光在玻璃中的折射率大于b光在玻璃中的折射率，即a光的频率大于b光的频率，a光在空气中的波长比b光在空气中的波长小，A正确，B错误； C．在真空中a光的传播速度与b光相等，C错误； D．将a光向上平移，入射角增大，a光全反射，不会从玻璃砖透射出来，D错误。 故选A。 4. 一列简谐横波沿x轴方向传播，周期为T，在时刻的波形如图所示，P、Q为波上两个质点，已知该时刻质点P、Q坐标分别为、，且经质点Q通过的路程小于4cm，则（　　） A. 该波沿x轴正向方向传播 B. 图中质点P向上振动 C. 该波的波长为12m D. 从时刻开始经过，质点Q通过的路程为12cm 【答案】C 【解析】 【详解】A．因质点Q经通过的路程小于振幅4cm，即Q此时向上振动，波向x轴负方向传播，故A错误； B．该时刻P质点和它的同步质点都向下振动，故B错误； C．如图所示 由Q质点简谐振动的参考圆可知，从Q到经在竖直方向又回到位置并向下振动，即的振动形式经传播到处，即 则，，故C正确； D．因，前内Q质点通过的路程为从图中Q到在竖直方向上通过的路程 后内Q质点通过的路程为 即内质点Q通过的路程为，故D错误。 故选C。 5. 如图所示为不等量点电荷q1、q2连线上各点电势随位置坐标变化的φ-x图像，φ轴经过图线的最低点，交点处的纵坐标为φ0，a、b为x轴上关于原点O对称的两个点。取无穷远处的电势为零，下列说法正确的是（　　） A. q1、q2带异种电荷 B. 两点电荷的电荷量之比 C. 将一质子从a点由静止释放，则不能到达b点 D. 将一质子从a点由静止释放，质子的电势能一直减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，x轴上-x0和2x0之间的电势都大于零，故两个点电荷一定都是正电荷，故A错误； B．x=0处图像切线的斜率为零，则该点处的电场强度为零，即 解得，故B正确； C．因a点电势大于b两点电势，质子从a点由静止释放到达b点，电场力做功大于零，因此到达b点时速度不为0，故C错误； D．从a点静止释放到O点，电势能一直减小，经过O点后电势能不断增大，故D错误。 故选B。 6. 如图是我国自主研发的机器狗，在水平地面上站定不动2s内水平发射了6颗子弹，每颗子弹的质量m=30g，子弹出膛时对地速度v0=800m/s，机器狗及其装备的总质量M=40kg，重力加速度g=10m/s2，机器狗发射子弹的过程，下列说法正确的是（　　） A. 机器狗、枪和子弹组成系统动量守恒 B. 地面对机器狗、枪和子弹组成系统做了正功 C. 机器狗对地面摩擦力的冲量大小为144N⋅s D. 地面对机器狗的冲量大小为800N⋅s 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于地面对系统施加的摩擦力产生外冲量，故系统总动量不守恒，故A错误； B．机器狗及其枪口均无水平方向位移，地面对系统的摩擦力也无水平方向的位移，故地面对机器狗、枪和子弹组成的系统不做功，故B错误； C．每颗子弹的质量为 m = 0.03 kg，出膛速度为v0=800 m/s，则每颗子弹的动量mv0=24kg·m/s，6颗子弹总动量为6×24kg·m/s=144kg·m/s，故。 机器狗在发射子弹前后整体保持静止，其自身动量不变，所以对机器狗而言 所以地面摩擦力提供的总冲量大小为If=144N·s，则机器狗对地面摩擦力的冲量大小也为144N·s，故C正确； D．地面对机器狗的作用力有支持力和摩擦力，地面摩擦力提供的总冲量大小为If=144N·s，支持力冲量大小为。 地面对机器狗的冲量大小为，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，光滑水平轨道与一半径为的光滑半圆形竖直轨道相切于点，空间存在水平向左的匀强电场，场强，一质量为、电量为的小球以初速度从点沿方向运动，小球电量不变，恰好通过了半圆轨道从最高点抛出，已知，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 小球通过点的速度大小为 B. 小球通过点时受到轨道的弹力为零 C. 小球通过半圆轨道过程中的最小速度为 D. 小球的初速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】C．小球受到的电场力大小为 则小球受到的电场力和重力的合力大小为 根据 可知小球受到的电场力和重力的合力方向与竖直方向的夹角为，斜向下偏左；如图所示 可知小球通过D点时的速度最小，此时小球受到轨道的弹力为零，则有 解得小球通过半圆轨道过程中的最小速度为，故C正确； D．从B到D过程，根据动能定理可得 解得小球的初速度大小为，故D错误； AB．由于小球通过D点时的速度最小，可知小球通过点的速度大小满足 则有 可知小球通过点时受到轨道的弹力大于零，故AB错误。 故选C 8. 如图所示为一竖直固定在电梯内的加速度计，电容器的一个极板固定在电梯上，另一个极板与两个固定在电梯上的轻弹簧连接，开始时整个装置处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 电梯加速上行时，电容器电容较初态变小 B. 电梯加速下行时，电容器电容较初态变小 C. 若有电流向左流经电流表，则电梯开始向下加速 D. 若有电流向右流经电流表，则电梯开始向下加速 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．电梯加速上行时，弹簧压缩量变大，电容器两极板间距变大，根据可知，电容器电容较初态变小；同理电梯加速下行时，电容器两极板间距变小，电容较初态变大，A正确，B错误； C．若有电流向左流经电流表，则电容器放电，电荷量减小，根据Q=CU可知，电容C减小，电容器两极板间距变大，电梯加速度向上，则电梯开始向上加速，C错误； D．同理可知，若有电流向右流经电流表，则电容器充电，带电量增大，根据Q=CU可知，电容C增大，电容器两极板间距变小，电梯加速度向下，则电梯开始向下加速，D正确。 故选AD。 9. 如图甲所示，光滑水平面上两物块A、B用轻质橡皮绳水平连接，橡皮绳恰好处于原长。时，A以水平向左的初速度开始运动，B的初速度为0，已知B的质量为m，时二者发生碰撞并粘在一起，A、B运动的图像如图乙所示。则（　　） A. 橡皮绳的最大弹性势能为 B. 橡皮绳的最大弹性势能为 C. 橡皮绳的原长为 D. 橡皮绳的原长为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由图像及动量守恒有 得 橡皮绳的最大弹性势能 得，A错误、B正确； CD．由图像可知时刻橡皮绳恢复到原长，内A、B间相当于是弹性碰撞，， 解得， 时刻二者碰撞，即橡皮绳的原长为，C错误、D正确。 故选BD。 10. 如图所示，三维坐标系O-xyz的z轴方向竖直向上，所在空间存在沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为+q的小球从z轴上的A点以速度v0沿x轴正方向水平抛出，A点坐标为（0，0，L），重力加速度为g，电场强度大小为，则下列说法中正确的是（　　） A. 小球在yOz平面内的分运动为平抛运动 B. 小球从抛出到落到xOy平面的过程电势能减小4mgL C. 小球到达xOy平面的速度大小为 D. 小球的运动轨迹与xOy平面交点的坐标为（，L，0） 【答案】BC 【解析】 【详解】A．带电小球始终受到重力与电场力，因此可等效成一个恒定的力，且此力方向与初速度方向垂直，所以做匀变速曲线运动，运动轨迹即为抛物线，所以小球在yOz平面内的分运动为匀加速直线运动，故A错误； B．小球从抛出到落到xOy平面的过程电势能减小量为，， 联立解得，故B正确； C．小球到达xOy平面时的速度大小为，故C正确； D．小球在x轴方向做匀速直线运动，则 在y方向，有 所以小球的轨迹与xOy平面交点的坐标为（，2L，0），故D错误。 故选AC。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 某实验小组利用如图所示装置测量当地重力加速度，其中光电计数、计时器位于悬点的正下方，部分实验步骤如下： （1）先测出小球的直径d，再测出小球竖直悬挂时悬点与小球上端的距离l，则单摆的摆长_______，然后调整悬点的高度，使小球能正好通过光电计数器； （2）保持细线拉直，使小球在竖直平面内偏离平衡位置一小段距离后静止释放，通过光电计数器、计时器记录下小球连续n次经过光电计数时间间隔为t，则单摆的周期_______； （3）多次改变细线的长度，重复（1）、（2）的操作，记录下多组摆长和对应的周期，作出图像，并得到该图像的斜率，则当地重力加速度大小为_________（，计算结果保留三位有效数字）。 【答案】（1） （2） （3）9.86 【解析】 【小问1详解】 单摆的摆长为悬点到球心的距离，即 【小问2详解】 小球连续n次经过光电计数器的时间间隔为个周期，即 得。 【小问3详解】 由 得： 即图像的斜率 得 12. 某兴趣小组为了验证一维对心碰撞过程中遵循动量守恒，设计了如下实验：如图所示，在一墙角将刚好接触、质量分别为、的A、B两皮球由静止释放，竖直墙壁上有标尺刻度，用摄像机拍摄实验的全过程。已知A球与地面碰后等速率反弹，然后与B球碰撞，A球与地面，A球与B球间作用时间极短，碰撞前后两球速度都沿竖直方向，慢放录像，测出释放时A球下端距地面高度为，碰后，A球反弹上升的最大高度为，B球反弹上升的最大高度为，已知，重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）该实验中两球的质量关系为_________。（填“>”、“<”或“=”） （2）A、B球碰前瞬间，A球速度大小为________，A、B球碰后瞬间，B球速度大小为________。 （3）若关系式________在误差允许的范围内成立，则A、B球碰撞过程中动量守恒。 （4）若关系式________在误差允许的范围内成立，则A、B球间的碰撞为弹性碰撞。（用、、表示） 【答案】（1）> （2） ①. ②. （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 依题意知碰后A、B球的速度方向都向上，即A、B球碰前的总动量向上，即。 【小问2详解】 A、B球碰前自由下落，即碰前瞬间A、B球速度都为，A、B球碰后B竖直上抛的最大高度为，即A、B球碰后瞬间，B球速度大小为。 【小问3详解】 若A、B球碰撞过程动量守恒，则有，即有成立。 【小问4详解】 若A、B球碰撞过程为弹性碰撞，则有和 同时成立，化简可得 13. 如图所示，半圆形玻璃砖OEFG的半径为R，O为圆心，M为直径上的一点，F为半圆的顶点，让一细激光束从M点沿纸面射入，当时，光线恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当时，光线从玻璃砖圆形表面的顶点F射出，已知真空中的光速为c，求： （1）半圆形玻璃砖的折射率n为多大？ （2）当时，从F点射出光线在玻璃砖中的传播时间？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 当时，光线恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射，设MO长度为x，光路如图所示，则 当时，光线从玻璃砖圆形表面的顶点F射出。由折射定律： 由几何关系知 联立解得， 【小问2详解】 当时，光在玻璃砖中的传播时间为 由折射率关系知 代入数据解得 14. 如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧滑块下端与光滑水平面相切，质量为m的小球在光滑水平面上以某一初速度向右运动，如果圆弧滑块固定，小球运动过程中距离水平面的最大高度为5R，如果圆弧滑块不固定，小球以相同的初速度滑向静止的圆弧滑块，运动过程中距离水平面的最大高度为4R，重力加速度为g，不计空气阻力，求： （1）圆弧滑块的质量M为多大？ （2）如果圆弧滑块不固定，则圆弧滑块最终的速度大小？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 如果圆弧滑块固定，则由机械能守恒定律 解得小球的初速度大小为 如果圆弧滑块不固定，设小球离开圆弧时水平速度，则由水平方向动量守恒 由能量关系 联立解得 【小问2详解】 如果圆弧滑块不固定，小球最终落回到圆弧滑块中并从圆弧滑块中滑出时圆弧滑块的速度最大，此时由水平方向动量守恒和能量关系， 解得圆弧滑块的速度大小为 15. 如图甲所示，真空中水平放置两块长度为的平行金属板，两板间距为，两板间加上如图乙所示最大电压为且周期性变化的电压。在两板间中线的左端处有一粒子源，自时刻开始连续释放初速度大小为、方向平行于金属板的相同带电粒子，时刻释放的粒子恰好从板右侧边缘离开电场。已知电场变化周期，粒子质量为，不计粒子重力及相互间的作用力，求：（结果用、、、表示） （1）粒子的电荷量为多少？ （2）时刻进入的粒子，离开电场时的速度大小和方向？并大致画出它在平行金属板中的运动轨迹。 （3）时刻进入的粒子，离开电场时的速度大小和离开电场时的位置？ 【答案】（1） （2），方向水平向右， （3），从中线右端上方处离开电场 【解析】 【小问1详解】 粒子在沿平行金属板方向做匀速直线运动，则粒子在电场中运动的时间为 沿垂直金属板方向，做匀变速直线运动，根据牛顿第二定律 解得 由图乙可知，沿垂直金属板方向，粒子在时间内做匀加速，在时间内做匀减速直线运动，所以根据时刻释放的粒子恰好从Q板右侧边缘离开电场可得 联立，解得 【小问2详解】 根据题意可知，时刻进入的粒子，在垂直金属板方向的图像为 粒子在时刻离开电场，此时 即离开电场时的速度大小为，方向水平向右。粒子在平行金属板中运动的轨迹大致为 【小问3详解】 根据题意可知，时刻进入的粒子，在垂直金属板方向的图像为 粒子在时刻离开电场，此时 即离开电场时的速度大小为，偏转位移大小为 联立，解得 即从中线右端上方处离开电场。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $