内容正文:
2026年1月辽宁省普通高中学业水平合格性考试
物理仿真模拟试卷03·参考答案
一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
C
D
A
B
B
C
B
D
A
D
C
A
二、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
13.(1)62.5 (2)变大
14.(1)2.07 (2)0.0389
15.(1)A (2)1.0
三、计算题:本题共3小题,37分。解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出计算结果不得分。
16.(12分)(1)当牵引力(2分)
平衡车能达到的最大速度,则(2分)
解得(2分)
(2)此过程中牵引力做的功(2分)
根据动能定理(2分)
解得(2分)
17.(12分)(1)小滑块滑上长木板时,小滑块的加速度
(1分)
方向水平向左;(1分)
长木板的加速度
(1分)
方向水平向右。(1分)
(2)小滑块滑上长木板时,有
(2分)
解得
设经时间t两者共速,共同速度为v,则
(2分)
解得
,
在此时间段内两者的位移分别为
,(2分)
长木板的长度
(2分)
18.(13分)(1)粒子从靠近极板A的a点由静止释放,到达极板B的过程中,只有电场力做功,根据动能定理有(2分)
解得粒子到达极板B时的速率为
(2)粒子在竖直电场中做类平抛运动,其水平方向做匀速直线运动,且(1分)
设粒子在竖直电场中运动时间为,则有(1分)
解得
在竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动,已知离开电场时的速度方向与水平方向夹角,则
(1分)
所以(1分)
粒子在竖直方向根据运动学公式有(1分)
代入数据解得
又因为(1分)
解得(1分)
(3)根据几何关系可得,粒子离开竖直电场时的速度为
(1分)
粒子从b运动到c过程只有电场力做功,对粒子列动能定理方程有
(2分)
代入数据解得(1分)
/
学科网(北京)股份有限公司
$
(
) (
)
2026年1月辽宁省普通高中学业水平合格性考试
(
姓 名:
__________________________
准考证号:
贴条形码区
考生禁填
: 缺考标记
违纪标记
以上标记由监考人员用
2B
铅笔
填涂
选择题填涂样例
:
正确填涂
错误填
涂
[×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用
2B
铅笔填涂;填空题和解答题必须用
0.5
mm
黑
色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
)物理仿真模拟卷03·答题卡
一、选择题(本大题共12题,每小题4分,共计48分。
(
1
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
2
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
3
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
4
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
5
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
6
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
7
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
8
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
9
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
10
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
1
1
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
1
2
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
)
(
二、填空题(本题共
3
小题,每小题
5
分,共计15分)
)
(
13
.
_________________________
_________________________
14
.
_________________________
_________________________
15
.
_________________________
_________________________
三
、
计算
题
:
本题共3小题,37分。解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出计算结果不得分。
1
6
.
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
(续
1
6题)
1
7.
) (
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
1
8.
) (
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
第4页 第5页 第6页
第1页 第2页 第3页
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
2026年1月辽宁省普通高中学业水平合格性考试
物理仿真模拟试卷03
考试时间:60分钟 满分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的准考证号、姓名、考场号和座位号填写在答题卡上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用 2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.为了纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年,铭记历史,警示未来,2025年9月3日在北京举行隆重的阅兵式,关于此次阅兵式下列说法中错误的是( )
A.上午9点整纪念大会开始,9点整是时刻
B.受阅方队沿直线通过检阅台的一段时间内的位移大小与路程相等
C.计算洲际导弹车通过天安门广场(远大于导弹车的长度)的时间时,洲际导弹车不能看作质点
D.阅兵预演空中梯队通过天安门上空时,以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是静止的
2.如图所示,伽利略为了研究自由落体运动的规律,设计了著名的斜面实验( )
A.转化为斜面实验,加速度没有变化
B.斜面实验可以直接得到速度与时间成正比的运动规律
C.转化为斜面实验是为了缩短小球运动的时间
D.伽利略研究方法的核心是实验和逻辑推理相结合
3.如图所示。一名运动员在训练时。将篮球从高处释放,篮球以8m/s的速度与地面碰撞,碰撞后以6m/s的速度弹起。若篮球与地面的接触时间为0.1s,则碰撞过程中篮球的平均加速度大小和方向为( )
A.方向竖直向上 B.方向竖直向下
C.方向竖直向上 D.方向竖直向下
4.一辆汽车在教练场上沿平直道路行驶,以表示它相对于出发点的位移。如图为汽车在0时刻到40s这段时间的图像。下列说法正确的是( )
A.汽车在的位移是
B.汽车在的路程为
C.汽车在内的平均速度大小为
D.汽车在第和第30s时的速度大小相等,方向相反
5.如图所示,物体A、B质量分别是5kg和12kg,不计滑轮与绳间摩擦及绳的重力,整个系统静止。则B对地面的摩擦力和对地面的压力大小分别为(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)( )
A.30N 70N B.30N 80N
C.70N 30N D.80N 30N
6.如图所示,半径为的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心的对称轴重合。转台以一定角速度匀速转动,一质量为的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,此时小物块受到的摩擦力恰好为零,它和点的连线与之间的夹角为,重力加速度大小为,则转台转动的角速度为( )
A. B. C. D.
7.如图所示,这是一种能垂直起降的小型遥控无人机,螺旋桨工作时能产生恒定的升力。在一次试飞中,无人机从地面上由静止匀加速竖直向上起飞,它5s上升了25m。已知无人机的质量,它运动过程中所受空气阻力大小恒为,取重力加速度大小。无人机受到的升力大小为( )
A.10N B.20N C.30N D.40N
8.地球同步卫星的对地张角为2θ,运行轨道如图中圆形虚线所示。已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,万有引力常量为G,则地球的自转周期为( )
A. B. C. D.
9.将一个小球竖直向上抛出,一段时间后,小球落回抛出点。上升和下降的过程中,小球的动能随高度(相对于抛出点)的变化关系如图所示。若小球受到的空气阻力大小恒定,重力加速度,则小球的质量和空气阻力的大小正确的是( )
A. B. C. D.
10.现代社会倡导“绿色、低碳、节能”的新型生活方式。下列做法符合节能要求的是( )
A.电视机一直处于待机状态方便随时开启
B.家庭长时间外出旅行时家中热水器不断电,以便回来使用热水
C.夏天开空调时也开着门窗以便空气随时流通
D.外出时若条件允许,优先选用步行、骑行或地铁、公交等公共交通
11.某电场的等势面如图所示,一正电荷在电场中( )
A.由A移动到C,电场力做负功
B.由A移动到B,电场力做正功
C.在B点的电势能比在C点的电势能大
D.在A点的电势能比在C点的电势能小
12.如图所示,电源电动势,内电阻,小灯泡L标有“2V 4W”,当调节可变电阻R使小灯泡恰好正常发光时,下列说法正确的是( )
A.可变电阻R此时消耗的功率为4W
B.电源的路端电压为2V
C.可变电阻R此时的阻值为2Ω
D.流过小灯泡的电流
二、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
13.一个实验小组“探究弹簧弹力与形变量的关系”:
(1)甲同学在做该实验时,通过处理数据得到了如图中甲所示的图像,其中F为弹簧弹力,L为弹簧长度。(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的。)请分析并计算该弹簧的劲度系数k= N/m;
(2)接着乙同学把这根弹簧截去一半,再次进行实验,得到的实验图像如如图中乙所示。则可以得出结论:同一根弹簧截去一部分,剩余部分的劲度系数k会 。(填“变大”、“变小”或“不变”)。
14.如图所示为探究机械能守恒定律的实验原理图。
(1)该同学正确操作后得到一条如图所示的纸带,、、、为从合适位置开始选取的四个连续点。已知打点计时器所接电源的频率为,则打点计时器打点时重物的速度大小为 m/s。(结果保留三位有效数字)
(2)已知重物的质量为,若取图中段来验证机械能守恒定律,则从点到点的过程中,重物动能的增加量 J。(结果均保留三位有效数字)
15.如下图甲为某同学“测电源电动势和内电阻”的实验电路图,图乙是根据电压表和电流表测量的数据绘制的图像。
(1)为避免烧坏电表,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 端(选填“A”或“B”)。
(2)由图乙可知,电源内阻的测量值 Ω。(计算结果保留两位有效数字)
三、计算题:本题共3小题,37分。解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出计算结果不得分。
16.(12分)电动平衡车是时下深受年轻人喜欢的休闲代步工具。假设某品牌的平衡车额定输出功率为600W,小明骑该款平衡车以额定输出功率沿水平路面由静止开始运动,人和车的总质量为80kg,行驶时受到的阻力始终为重力的,重力加速度大小取g=10m/s2。
(1)求小明骑该款平衡车能达到的最大速度;
(2)若小明骑该款平衡车速度达到5m/s,用时5s,求此过程中牵引力做的功W以及平衡车行驶的距离x。
17.(12分)如图所示,半径的光滑四分之一圆弧轨道MN竖直固定,O点为圆心,过N点的切线恰好与放在水平面上的长木板的上表面相平。现将可视为质点的小滑块从M点由静止释放,滑上长木板后,当运动到长木板最右端时恰好与长木板相对静止。已知长木板与小滑块的质量均为,小滑块与长木板间的动摩擦因数、长木板与水平面间的动摩擦因数为。不计空气阻力,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度。求:
(1)小滑块滑上长木板时,小滑块和长木板的加速度、;
(2)长木板的长度L。
18.(13分)如图所示,两平行极板A、B竖直放置,板间电压为U,间距为2d的虚线PQ、MN之间存在竖直向下的匀强电场,B板与PQ重合。一质量为m、电荷量为的带电粒子,从靠近极板A的a点由静止释放,经极板B上的小孔b垂直PQ进入电场,并从MN上的点c离开电场,离开电场时的速度方向与水平方向夹角。不计粒子的重力,求:
(1)粒子到达极板B时的速率;
(2)竖直匀强电场的场强大小E;
(3)b、c两点间的电势差。
/
学科网(北京)股份有限公司
$
2026年1月辽宁省普通高中学业水平合格性考试
物理仿真模拟试卷03
考试时间:60分钟 满分:100分
一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.为了纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年,铭记历史,警示未来,2025年9月3日在北京举行隆重的阅兵式,关于此次阅兵式下列说法中错误的是( )
A.上午9点整纪念大会开始,9点整是时刻
B.受阅方队沿直线通过检阅台的一段时间内的位移大小与路程相等
C.计算洲际导弹车通过天安门广场(远大于导弹车的长度)的时间时,洲际导弹车不能看作质点
D.阅兵预演空中梯队通过天安门上空时,以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是静止的
【答案】C
【解析】A.上午9点整是时间轴上的一个点,对应时刻,故A正确,不符合题意;
B.受阅方队沿直线单向运动时,位移大小等于路程,故B正确,不符合题意;
C.洲际导弹车通过天安门广场(远大于车长)时,其大小可忽略,能看作质点,故C错误,符合题意;
D.编队飞机保持相对静止,以其中一架为参考系,其他飞机静止,故D正确,不符合题意。
故选C。
2.如图所示,伽利略为了研究自由落体运动的规律,设计了著名的斜面实验( )
A.转化为斜面实验,加速度没有变化
B.斜面实验可以直接得到速度与时间成正比的运动规律
C.转化为斜面实验是为了缩短小球运动的时间
D.伽利略研究方法的核心是实验和逻辑推理相结合
【答案】D
【解析】A.转化为斜面实验,加速度变小,A错误;
B.斜面实验可以直接得到位移和时间的平方成正比,从而可以间接得到速度与时间成正比的运动规律,B错误;
C.转化为斜面实验是为了“冲淡重力”,增大小球运动的时间,C错误;
D.伽利略研究方法的核心是实验和逻辑推理相结合,D正确。
故选D。
3.如图所示。一名运动员在训练时。将篮球从高处释放,篮球以8m/s的速度与地面碰撞,碰撞后以6m/s的速度弹起。若篮球与地面的接触时间为0.1s,则碰撞过程中篮球的平均加速度大小和方向为( )
A.方向竖直向上 B.方向竖直向下
C.方向竖直向上 D.方向竖直向下
【答案】A
【解析】选取竖直向上为正方向,速度变化量
加速度
由于,故加速度方向竖直向上,加速度大小为140 m/s²,只有A正确。
故选A。
4.一辆汽车在教练场上沿平直道路行驶,以表示它相对于出发点的位移。如图为汽车在0时刻到40s这段时间的图像。下列说法正确的是( )
A.汽车在的位移是
B.汽车在的路程为
C.汽车在内的平均速度大小为
D.汽车在第和第30s时的速度大小相等,方向相反
【答案】B
【解析】A.由题图可知汽车在的位移为0,故A错误;
B.由题图可知汽车在的路程为,故B正确;
C.由题图可知汽车在的位移为0,则平均速度大小为0,故C错误;
D.根据图像的斜率表示速度,由题图可知汽车在第和第30s时的速度大小不相等,方向相反,故D错误。
故选B。
5.如图所示,物体A、B质量分别是5kg和12kg,不计滑轮与绳间摩擦及绳的重力,整个系统静止。则B对地面的摩擦力和对地面的压力大小分别为(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)( )
A.30N 70N B.30N 80N
C.70N 30N D.80N 30N
【答案】B
【解析】以A为对象,根据平衡条件可得
以B为对象,根据平衡条件可得,
由牛顿第三定律可知B对地面的摩擦力大小为,对地面的压力大小为。
故选B。
6.如图所示,半径为的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心的对称轴重合。转台以一定角速度匀速转动,一质量为的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,此时小物块受到的摩擦力恰好为零,它和点的连线与之间的夹角为,重力加速度大小为,则转台转动的角速度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】当摩擦力恰为零时,支持力和重力的合力提供向心力,如图所示,则
,
解得,故选C。
7.如图所示,这是一种能垂直起降的小型遥控无人机,螺旋桨工作时能产生恒定的升力。在一次试飞中,无人机从地面上由静止匀加速竖直向上起飞,它5s上升了25m。已知无人机的质量,它运动过程中所受空气阻力大小恒为,取重力加速度大小。无人机受到的升力大小为( )
A.10N B.20N C.30N D.40N
【答案】B
【解析】无人机5s上升了25m,可知无人机的加速度大小
根据牛顿第二定律有
解得
故选B。
8.地球同步卫星的对地张角为2θ,运行轨道如图中圆形虚线所示。已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,万有引力常量为G,则地球的自转周期为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】同步卫星的环绕半径为
对同步卫星,根据
又
解得
因地球自转周期等于同步卫星的周期,可知地球自转周期为。
故选D。
9.将一个小球竖直向上抛出,一段时间后,小球落回抛出点。上升和下降的过程中,小球的动能随高度(相对于抛出点)的变化关系如图所示。若小球受到的空气阻力大小恒定,重力加速度,则小球的质量和空气阻力的大小正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据动能定理,上升阶段
下降阶段
解得,
故选A。
10.现代社会倡导“绿色、低碳、节能”的新型生活方式。下列做法符合节能要求的是( )
A.电视机一直处于待机状态方便随时开启
B.家庭长时间外出旅行时家中热水器不断电,以便回来使用热水
C.夏天开空调时也开着门窗以便空气随时流通
D.外出时若条件允许,优先选用步行、骑行或地铁、公交等公共交通
【答案】D
【解析】A.电视机待机时仍会消耗电能,长期累积造成能源浪费,故A不符合节能要求;
B.热水器持续通电会反复加热,浪费电能,故B不符合节能要求;
C.开空调时开窗会导致冷气流失,空调需持续高功率运行,增加能耗,故C不符合节能要求;
D.步行、骑行或公共交通可减少化石能源消耗,降低人均能耗,故D符合节能要求。
故选D。
11.某电场的等势面如图所示,一正电荷在电场中( )
A.由A移动到C,电场力做负功
B.由A移动到B,电场力做正功
C.在B点的电势能比在C点的电势能大
D.在A点的电势能比在C点的电势能小
【答案】C
【解析】AB.由图可知,正电荷由A移动到C,电场力做功
正电荷A移动到B,电场力做功,故AB错误;
CD.根据,可知正电荷在B点的电势能比在C点的电势能大,在A点的电势能比在C点的电势能大,故C正确,D错误。
故选C。
12.如图所示,电源电动势,内电阻,小灯泡L标有“2V 4W”,当调节可变电阻R使小灯泡恰好正常发光时,下列说法正确的是( )
A.可变电阻R此时消耗的功率为4W
B.电源的路端电压为2V
C.可变电阻R此时的阻值为2Ω
D.流过小灯泡的电流
【答案】A
【解析】BD.小灯泡正常发光,则流过小灯泡的电流
电源的路端电压
故BD错误;
AC.可变电阻R此时的阻值为
可变电阻R此时消耗的功率
故A正确,C错误。
故选A。
二、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
13.一个实验小组“探究弹簧弹力与形变量的关系”:
(1)甲同学在做该实验时,通过处理数据得到了如图中甲所示的图像,其中F为弹簧弹力,L为弹簧长度。(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的。)请分析并计算该弹簧的劲度系数k= N/m;
(2)接着乙同学把这根弹簧截去一半,再次进行实验,得到的实验图像如如图中乙所示。则可以得出结论:同一根弹簧截去一部分,剩余部分的劲度系数k会 。(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)62.5 (2)变大
【解析】(1)由图甲可知,当时,该弹簧的原长为L0=8cm
根据胡克定律可得
可得弹簧的劲度系数为图像的斜率,即
(2)由图可得,图线乙的斜率比图线甲的更大,即该弹簧的劲度系数k变大了。
14.如图所示为探究机械能守恒定律的实验原理图。
(1)该同学正确操作后得到一条如图所示的纸带,、、、为从合适位置开始选取的四个连续点。已知打点计时器所接电源的频率为,则打点计时器打点时重物的速度大小为 m/s。(结果保留三位有效数字)
(2)已知重物的质量为,若取图中段来验证机械能守恒定律,则从点到点的过程中,重物动能的增加量 J。(结果均保留三位有效数字)
【答案】(1)2.07 (2)0.0389
【解析】(1)打点计时器打点时重物的速度大小为
(2)打点计时器打C点时重物的速度大小为
从点到点的过程中,重物动能的增加量
15.如下图甲为某同学“测电源电动势和内电阻”的实验电路图,图乙是根据电压表和电流表测量的数据绘制的图像。
(1)为避免烧坏电表,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 端(选填“A”或“B”)。
(2)由图乙可知,电源内阻的测量值 Ω。(计算结果保留两位有效数字)
【答案】(1)A (2)1.0
【解析】(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于最大阻值处,即移到A端。
(2)在图像中,其斜率即为内阻的大小,故有
三、计算题:本题共3小题,37分。解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出计算结果不得分。
16.(12分)电动平衡车是时下深受年轻人喜欢的休闲代步工具。假设某品牌的平衡车额定输出功率为600W,小明骑该款平衡车以额定输出功率沿水平路面由静止开始运动,人和车的总质量为80kg,行驶时受到的阻力始终为重力的,重力加速度大小取g=10m/s2。
(1)求小明骑该款平衡车能达到的最大速度;
(2)若小明骑该款平衡车速度达到5m/s,用时5s,求此过程中牵引力做的功W以及平衡车行驶的距离x。
【答案】(1)6m/s (2)3000J,20m
【解析】(1)当牵引力
平衡车能达到的最大速度,则
解得
(2)此过程中牵引力做的功
根据动能定理
解得
17.(12分)如图所示,半径的光滑四分之一圆弧轨道MN竖直固定,O点为圆心,过N点的切线恰好与放在水平面上的长木板的上表面相平。现将可视为质点的小滑块从M点由静止释放,滑上长木板后,当运动到长木板最右端时恰好与长木板相对静止。已知长木板与小滑块的质量均为,小滑块与长木板间的动摩擦因数、长木板与水平面间的动摩擦因数为。不计空气阻力,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度。求:
(1)小滑块滑上长木板时,小滑块和长木板的加速度、;
(2)长木板的长度L。
【答案】(1),方向水平向左;,方向水平向右。 (2)
【解析】(1)小滑块滑上长木板时,小滑块的加速度
方向水平向左;
长木板的加速度
方向水平向右。
(2)小滑块滑上长木板时,有
解得
设经时间t两者共速,共同速度为v,则
解得
,
在此时间段内两者的位移分别为
,
长木板的长度
18.(13分)如图所示,两平行极板A、B竖直放置,板间电压为U,间距为2d的虚线PQ、MN之间存在竖直向下的匀强电场,B板与PQ重合。一质量为m、电荷量为的带电粒子,从靠近极板A的a点由静止释放,经极板B上的小孔b垂直PQ进入电场,并从MN上的点c离开电场,离开电场时的速度方向与水平方向夹角。不计粒子的重力,求:
(1)粒子到达极板B时的速率;
(2)竖直匀强电场的场强大小E;
(3)b、c两点间的电势差。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)粒子从靠近极板A的a点由静止释放,到达极板B的过程中,只有电场力做功,根据动能定理有
解得粒子到达极板B时的速率为
(2)粒子在竖直电场中做类平抛运动,其水平方向做匀速直线运动,且
设粒子在竖直电场中运动时间为,则有
解得
在竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动,已知离开电场时的速度方向与水平方向夹角,则
所以
粒子在竖直方向根据运动学公式有
代入数据解得
又因为
解得
(3)根据几何关系可得,粒子离开竖直电场时的速度为
粒子从b运动到c过程只有电场力做功,对粒子列动能定理方程有
代入数据解得
/
学科网(北京)股份有限公司
$