精品解析：河南郑州郑州外国语学校2025-2026学年高三上学期期末物理试题

郑州外国语学校2025—2026学年高三上期调研5考试 物理 （75分钟 100分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 为使交通安全、有序，公路旁设置了许多交通标志。如图所示，甲是限速标志，表示允许行驶的最大速度是80km/h；乙是路线指示标志，表示到连云港还有206km。下列对这两个数据的理解正确的是（　　） A. 甲表示瞬时速度，乙表示位移 B. 甲表示瞬时速度，乙表示路程 C. 甲表示平均速度，乙表示位移 D. 甲表示平均速度，乙表示路程 2. 如图所示，某人站在台阶上用绳子把一个光滑圆球拉到台阶上，绳子质量不计，拉球的绳子延长线通过球心，图示时刻圆球刚好处于平衡状态，拉力F与半径成直角。若此时改变绳子的拉力方向（延长线仍通过球心），让圆球仍在原位置保持静止，下面说法正确的是（　　） A. 减小绳子与半径的夹角，F减小 B. 减小绳子与半径的夹角，F增大 C. 增大绳子与半径的夹角，F减小 D. 增大绳子与半径的夹角，F先减小后增大 3. 杜甫的诗句“穿花蛱蝶深深见，点水蜻蜓款款飞”中，蜻蜓连续“点水”于平静水面处，形成的水波可近似看作向四周传播的简谐横波。该水波在某时刻的波的图像如图所示，已知该水波的传播速度为1.0m/s，从质点O开始振动时开始计时，则0~2 s内，质点O通过的路程为（　　） A. 36 cm B. 72 cm C. 100 cm D. 200 cm 4. 据《甘石星经》记载，我国古代天文学家石申，早在2000多年前就对木星的运行进行了精确观测和记录。若已知木星公转轨道半径，周期，木星星体半径，木星表面重力加速度，万有引力常量。则太阳质量（　 　） A. B. C. D. 5. 春节期间，长辈用“滚钱”的形式给小朋友发压岁钱，具体操作是在桌面放置不同金额的纸币，瓶子滚到哪张纸币上就可以赢取此金额，滚瓶掉下桌子就失败，如左图所示。为了便于分析，我们用如图来描述这个模型，滚瓶质量，滚瓶从水平桌面上O点出发，途中经过A、B、C、D、E，5个放钱的位置，相邻两个位置的距离均为0.2m。现设滚瓶（可视为质点）从O点出发后阻力恒定，小陈同学以推出滚瓶，最后刚好停在E处，已知滚瓶在D和E之间滑行的时间为1s，则下列说法正确的（　　） A. 滚瓶在C点的速度等于它在AE之间的平均速度 B. 滚瓶在滚动过程受到的阻力的大小为0.4N C. O点到A点的距离是0.4m D. 如果小陈以0.8m/s的速度将滚瓶推出，滚瓶最终将停在BC之间 6. 如图所示，一个小球从P点以大小为v0初速度斜向上抛出，初速度与水平方向的夹角为θ，小球恰好垂直打在竖直墙面上的B点，墙面上的A点与P点等高而与B点在同一竖直方向上；若保持小球从P点抛出的初速度大小不变，水平抛出后小球打在墙面上的位置在A点正下方的C点。已知AB=2AC，不计空气阻力，小球可视为质点，则θ角为（　　） A. 30° B. 45° C. 60° D. 75° 7. 如图所示是一个圆心在点、半径为的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小为，磁感应强度方向垂直纸面向里。大量同种带电粒子从圆上点以不同的方向沿纸面射入磁场，速度大小均为，带电粒子的质量均为，所带电荷量均为，粒子重力均忽略不计，下列说法错误的是（　　） A. 若，则粒子在磁场中运动的最长时间为 B. 若且粒子在磁场中运动时间最长，则粒子的入射速度方向与之间的夹角为 C. 若，则粒子射出磁场时的速度方向均垂直于方向 D. 若，粒子能打在圆形磁场边界上的范围是三分之一个圆周长 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每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. 如图所示为某静电场中x轴上各点电势的分布图，一质量为m、电荷量为q的粒子从处由静止释放，仅在静电力作用下开始沿x轴正方向运动。已知和处电势相等，不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　） A 粒子带正电 B. 粒子能在（x1 ，x3）区间内往复运动 C. 粒子释放后向右运动的过程中，电势能先增大后减小 D. 粒子释放后向右运动的过程中，加速度先减小后增大 9. 如图所示，带电平行板中匀强电场E的方向竖直向上，匀强磁场B的方向垂直纸面向里，一带电小球从光滑绝缘轨道上的A点自由滑下，经P点进入板间后恰好沿水平方向做直线运动。现使小球从较低的C点自由滑下，经P点进入板间，不计空气阻力，则小球在板间运动过程中（　　） A. 小球带正电 B. 电势能将会减小 C. 机械能将会减小 D. 动能将会减小 10. 某电磁缓冲装置的原理如图所示，两足够长的平行光滑金属导轨置于同一水平面内，两导轨左端之间与一阻值为的定值电阻相连，直线右侧处于竖直向下的匀强磁场中，一质量为的金属杆垂直导轨放置，在直线的右侧有与其平行的两直线和，且与、与间的距离均为。现让金属杆以初速度沿导轨向右经过进入磁场，最终金属杆恰好停在处。已知金属杆接入导轨之间的阻值为。导轨的电阻及空气阻力均可忽略不计，下列说法中正确的是（　　） A. 金属杆经过时的速度为 B. 在整个过程中，定值电阻产生的热量为 C. 金属杆经过和区域，其所受安培力的冲量相同 D. 若金属杆的初速度变为原来的倍，则其在磁场中运动的最大距离大于原来的倍 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图甲所示，实验小组用向心力演示仪探究影响向心力大小的因素。已知小球在槽中A、B、C位置做圆周运动的半径之比为。 （1）本实验采取的主要研究方法是______ A. 微元法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 理想实验法 （2）某次实验时，将两个球分别放置于甲图中B、C位置，所用两个球的质量之比为，左右变速塔轮的半径之比为，则左右两球做圆周运动的角速度之比为______，向心力之比为______。 12. 某同学在学习到电学元件的伏安特性曲线后，打算通过如下电路来描绘一个标注有“3V，0.3A”小灯泡的伏安特性曲线，并通过描绘的曲线来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。可供选择的仪器有： A. ，电阻约为电流表 B. ，电阻约为的电流表 C. ，电阻约为的电压表 D．最大电阻为20Ω额定电流为的滑动变阻器 E．最大电阻为1kΩ额定电流为的滑动变阻器 F．蓄电池、开关，导线若干 （1）电流表应选______，滑动变阻器应选______。（均填写前面的字母序号） （2）将电压表右端接线柱先后接a、b两不同的位置分别进行实验，两次实验测得该小灯泡伏安特性曲线如下图所示。则随着电流的增加，小灯泡的电阻___________（填“增大”“减小”或“不变”）。 （3）当电压表右端接a时，若用电压表示数除以电流表示数表示小灯泡电阻的测量值，则小灯泡电阻的测量值比真实值___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （4）若已知小灯泡在电压为时的准确电阻值为，则根据实验描绘出的小灯泡的伏安特性曲线可以求得接入电路中的电流表的阻值为__________（结果保留两位有效数字）。 13. A、B、C三个大小完全相同的小球，套在相互平行的光滑的水平杆上，三个小球的质量分别为mA=2kg，mB=3kg，mC=mA，初始三个小球均处于静止状态，BC间连接一个轻弹簧，且恰好处于原长状态，现在给小球A一个初速度v0=10m/s，AB相碰后A的速度方向向右，大小v=2m/s，已知平行杆足够长。那么可求： （1）求AB碰后瞬间B的速度为多少； （2）AB碰后B的最小速度且当弹簧第一次恢复原长时B、C的速度各为多少 14. 如图所示，在电场强度为的水平向左的匀强电场中，有一半径为1m 的光滑四分之三圆弧绝缘轨道MPQ竖直放置，圆弧轨道与水平绝缘轨道MN相切于点M，圆弧轨道所在竖直平面与电场线平行。一带电荷量为的小滑块的质量为0.04 kg，滑块从水平轨道上的某处由静止释放。小滑块与水平轨道间的动摩擦因数，重力加速度g取。 （1）求小滑块在水平轨道MN上滑行时加速度大小； （2）若小滑块能够从Q点离开圆弧轨道（运动过程中不脱离圆弧轨道），求小滑块的释放位置到M 点的最小距离。 15. 如图所示，第一象限内存在水平向左的匀强电场，电场强度大小为E（E未知），第二象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场，第三象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场及竖直向下的匀强电场，电场强度大小为。现有一电荷量为q、质量为m的带正电粒子从x轴上的A点以初速度垂直于x轴射入电场，经y轴上的P点进入第二象限。已知第二、三象限内磁感应强度的大小均为，A点的横坐标为，P点的纵坐标为L，不计粒子重力。求： （1）电场强度E大小； （2）粒子进入第二象限的磁场区域后，第一次经过x轴的位置到坐标原点的距离； （3）粒子第一次在第三象限运动过程中与x轴的最远距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 郑州外国语学校2025—2026学年高三上期调研5考试 物理 （75分钟 100分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 为使交通安全、有序，公路旁设置了许多交通标志。如图所示，甲是限速标志，表示允许行驶的最大速度是80km/h；乙是路线指示标志，表示到连云港还有206km。下列对这两个数据的理解正确的是（　　） A. 甲表示瞬时速度，乙表示位移 B. 甲表示瞬时速度，乙表示路程 C. 甲表示平均速度，乙表示位移 D 甲表示平均速度，乙表示路程 【答案】B 【解析】 【详解】允许行驶的最大速度表示在某一位置的速度，是瞬时速度，到连云港还有206km,206km是运动轨迹的长度，是路程，B正确． 故选B。 2. 如图所示，某人站在台阶上用绳子把一个光滑圆球拉到台阶上，绳子质量不计，拉球的绳子延长线通过球心，图示时刻圆球刚好处于平衡状态，拉力F与半径成直角。若此时改变绳子的拉力方向（延长线仍通过球心），让圆球仍在原位置保持静止，下面说法正确的是（　　） A. 减小绳子与半径的夹角，F减小 B. 减小绳子与半径的夹角，F增大 C. 增大绳子与半径的夹角，F减小 D. 增大绳子与半径的夹角，F先减小后增大 【答案】B 【解析】 【详解】圆球在重力点支持力、拉力F三力作用下处于平衡状态，三力关系如图，当F与垂直时F有最小值。 故选B。 3. 杜甫的诗句“穿花蛱蝶深深见，点水蜻蜓款款飞”中，蜻蜓连续“点水”于平静水面处，形成的水波可近似看作向四周传播的简谐横波。该水波在某时刻的波的图像如图所示，已知该水波的传播速度为1.0m/s，从质点O开始振动时开始计时，则0~2 s内，质点O通过的路程为（　　） A. 36 cm B. 72 cm C. 100 cm D. 200 cm 【答案】B 【解析】 【详解】波的周期为 可得0~2s内，质点O通过的路程为 故选B。 4. 据《甘石星经》记载，我国古代天文学家石申，早在2000多年前就对木星的运行进行了精确观测和记录。若已知木星公转轨道半径，周期，木星星体半径，木星表面重力加速度，万有引力常量。则太阳质量（　 　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】木星绕太阳运动，万有引力提供向心力有 解得 无法用木星表面重力加速度表示太阳质量。 故选C。 5. 春节期间，长辈用“滚钱”的形式给小朋友发压岁钱，具体操作是在桌面放置不同金额的纸币，瓶子滚到哪张纸币上就可以赢取此金额，滚瓶掉下桌子就失败，如左图所示。为了便于分析，我们用如图来描述这个模型，滚瓶质量，滚瓶从水平桌面上O点出发，途中经过A、B、C、D、E，5个放钱的位置，相邻两个位置的距离均为0.2m。现设滚瓶（可视为质点）从O点出发后阻力恒定，小陈同学以推出滚瓶，最后刚好停在E处，已知滚瓶在D和E之间滑行的时间为1s，则下列说法正确的（　　） A. 滚瓶在C点的速度等于它在AE之间的平均速度 B. 滚瓶在滚动过程受到的阻力的大小为0.4N C. O点到A点的距离是0.4m D. 如果小陈以0.8m/s的速度将滚瓶推出，滚瓶最终将停在BC之间 【答案】D 【解析】 【详解】A．滚瓶做末速度为零的匀减速运动，设滚瓶依次滑过两相邻位置的时间间隔分别为、、和，由逆向思维知 而s，故滚瓶由位置A滑至位置E所用时间为s 则D点是AE的中间时刻，滚瓶在D点的速度等于它在AE之间的平均速度，故A错误； B．滚瓶由位置D到位置E，由 解得 根据牛顿第二定律有N 故B错误； C．滚瓶从O到E，根据速度—位移公式有 解得m 则O点到A点的距离是m 故C错误； D．如果小陈以0.8m/s的速度将滚瓶推出，根据速度—位移公式有 解得 所以滚球最终将停在BC之间 故D正确。 故选D。 6. 如图所示，一个小球从P点以大小为v0的初速度斜向上抛出，初速度与水平方向的夹角为θ，小球恰好垂直打在竖直墙面上的B点，墙面上的A点与P点等高而与B点在同一竖直方向上；若保持小球从P点抛出的初速度大小不变，水平抛出后小球打在墙面上的位置在A点正下方的C点。已知AB=2AC，不计空气阻力，小球可视为质点，则θ角为（　　） A. 30° B. 45° C. 60° D. 75° 【答案】B 【解析】 【详解】设第一次斜抛小球在空中运动的时间为t，小球在空中运动的逆运动是平抛运动，第二次平抛小球运动的时间为t′，则 由于 所以有 联立两式解得 故选B。 7. 如图所示是一个圆心在点、半径为的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小为，磁感应强度方向垂直纸面向里。大量同种带电粒子从圆上点以不同的方向沿纸面射入磁场，速度大小均为，带电粒子的质量均为，所带电荷量均为，粒子重力均忽略不计，下列说法错误的是（　　） A. 若，则粒子在磁场中运动的最长时间为 B. 若且粒子在磁场中运动时间最长，则粒子的入射速度方向与之间的夹角为 C. 若，则粒子射出磁场时的速度方向均垂直于方向 D. 若，粒子能打在圆形磁场边界上的范围是三分之一个圆周长 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由洛伦兹力提供向心力可得，得 代入题中数据得 当带电粒子在圆形磁场中运动的圆弧的弦长等于圆形磁场的直径时，粒子在磁场中运动的时间最长。设带电粒子带正电，设粒子入射的速度方向与方向的夹角为，粒子轨迹如图 几何关系可知， 故AB正确； C．若，则，即粒子的轨迹半径等于圆形磁场的半径，轨迹“磁聚焦”原理逆向分析可知，沿着不同方向射入磁场的粒子，出磁场时的速度方向相同，均垂直于方向，如图所示 故C正确； D．若，则，粒子打到圆周上的最远位置距离入射点为 该段圆弧所对的圆心角为，即能打在圆形磁场圆周上的范围是六分之一个圆周长，故D错误。 由于本题选择错误的，故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每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. 如图所示为某静电场中x轴上各点电势的分布图，一质量为m、电荷量为q的粒子从处由静止释放，仅在静电力作用下开始沿x轴正方向运动。已知和处电势相等，不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子带正电 B. 粒子能在（x1 ，x3）区间内往复运动 C. 粒子释放后向右运动的过程中，电势能先增大后减小 D. 粒子释放后向右运动的过程中，加速度先减小后增大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据沿电场线方向电势降低，可知和之间电场方向沿x轴正方向，带电粒子仅在静电力作用下开始沿x轴正方向运动，故粒子带正电，故A正确； B．由于和处电势相等，则粒子到达处速度为0，故粒子能在x1和x3之间往复运动，故B正确； C．粒子释放后向右运动的过程中，各点的电势先降低后升高，则粒子的电势能先减小后增大，故C错误； D．图像的斜率表示电场强度，从到电场强度先减小后增大再减小，由可知粒子释放后向右运动的过程中，加速度先减小后增大再减小，故D错误。 故选AB。 9. 如图所示，带电平行板中匀强电场E的方向竖直向上，匀强磁场B的方向垂直纸面向里，一带电小球从光滑绝缘轨道上的A点自由滑下，经P点进入板间后恰好沿水平方向做直线运动。现使小球从较低的C点自由滑下，经P点进入板间，不计空气阻力，则小球在板间运动过程中（　　） A. 小球带正电 B. 电势能将会减小 C. 机械能将会减小 D. 动能将会减小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小球从A点滑下进入复合场区域时沿水平方向做直线运动，则小球受力平衡，判断可知小球带正电，故A正确； BCD．由小球进入复合场区域受力平衡，则有 从C点滑下刚进入复合场区域时，其速度小于从A点滑下时的速度，则有 小球向下偏转，重力做正功，静电力做负功，因为，则合力做正功，小球的电势能和动能均增大，机械能减小，故BD错误，C正确。 故选AC。 10. 某电磁缓冲装置的原理如图所示，两足够长的平行光滑金属导轨置于同一水平面内，两导轨左端之间与一阻值为的定值电阻相连，直线右侧处于竖直向下的匀强磁场中，一质量为的金属杆垂直导轨放置，在直线的右侧有与其平行的两直线和，且与、与间的距离均为。现让金属杆以初速度沿导轨向右经过进入磁场，最终金属杆恰好停在处。已知金属杆接入导轨之间的阻值为。导轨的电阻及空气阻力均可忽略不计，下列说法中正确的是（　　） A. 金属杆经过时的速度为 B. 在整个过程中，定值电阻产生的热量为 C. 金属杆经过和区域，其所受安培力的冲量相同 D. 若金属杆的初速度变为原来的倍，则其在磁场中运动的最大距离大于原来的倍 【答案】AC 【解析】 【详解】A．金属杆速度为时，令金属杆接入电路的长度为，回路电流 安培力 在极短时间段内，由动量定理有 对金属杆经过区域过程求和得① 对整个过程求和得② 联立①②解得金属杆经过时的速度，故A正确； B．在整个过程中，动能转化为回路的焦耳热，定值电阻和金属杆阻值相同，因此定值电阻产生的热量和金属杆产生的热量相等，均为，故B错误； C．金属杆经过和区域的动量变化量均为，根据动量定理可知金属杆经过两个区域所受安培力的冲量相同，故C正确； D．若金属杆的初速度变为原来的倍，根据动量定理得到 和②式联立解得，因此其在磁场中运动的最大距离等于原来的倍，故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图甲所示，实验小组用向心力演示仪探究影响向心力大小的因素。已知小球在槽中A、B、C位置做圆周运动的半径之比为。 （1）本实验采取的主要研究方法是______ A. 微元法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 理想实验法 （2）某次实验时，将两个球分别放置于甲图中B、C位置，所用两个球的质量之比为，左右变速塔轮的半径之比为，则左右两球做圆周运动的角速度之比为______，向心力之比为______。 【答案】（1）B （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 实验目的是探究影响向心力大小的因素，在研究向心力与其中一个物理量的关系时，需要确保其它物理量一定，可知，本实验采取的主要研究方法是控制变量法。 故选B。 【小问2详解】 [1]左右变速塔轮的半径之比为 皮带传动时，与皮带接触边缘的各质点的线速度大小相等，则有 解得 [2]B、C位置半径之比 两个球的质量之比 左右两个球的向心力分别为， 结合上述解得 12. 某同学在学习到电学元件的伏安特性曲线后，打算通过如下电路来描绘一个标注有“3V，0.3A”小灯泡的伏安特性曲线，并通过描绘的曲线来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。可供选择的仪器有： A. ，电阻约为的电流表 B. ，电阻约为的电流表 C. ，电阻约为的电压表 D．最大电阻为20Ω额定电流为的滑动变阻器 E．最大电阻为1kΩ额定电流为的滑动变阻器 F．蓄电池、开关，导线若干 （1）电流表应选______，滑动变阻器应选______。（均填写前面的字母序号） （2）将电压表右端接线柱先后接a、b两不同的位置分别进行实验，两次实验测得该小灯泡伏安特性曲线如下图所示。则随着电流的增加，小灯泡的电阻___________（填“增大”“减小”或“不变”）。 （3）当电压表右端接a时，若用电压表示数除以电流表示数表示小灯泡电阻的测量值，则小灯泡电阻的测量值比真实值___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （4）若已知小灯泡在电压为时的准确电阻值为，则根据实验描绘出的小灯泡的伏安特性曲线可以求得接入电路中的电流表的阻值为__________（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1） ①. A ②. D （2）增大 （3）偏小 （4） 【解析】 【小问1详解】 [1]小灯泡额定电流为 电流表需选择量程大于的选项，A量程为符合要求，B量程过小，故电流表选A； [2]滑动变阻器需满足分压接法且额定电流大于，E额定电流过小，D额定电流且最大电阻适合分压，故滑动变阻器选D。 【小问2详解】 由伏安特性曲线图像可知，电阻为曲线上某点与原点连线斜率的倒数。随着电流增大，曲线斜率减小，其倒数增大，故电阻增大。 【小问3详解】 电压表接时为外接法，电压表测量小灯泡真实电压，为电压表分流，电流表测量总电流 电阻测量值 真实值 因 故 即偏小。 【小问4详解】 小灯泡真实电压 准确电阻 因此准确电流 内接法（接）中，如图斜率较缓的是内接法，当电流为时，电压表测量值 且内接法下 代入数据得 13. A、B、C三个大小完全相同的小球，套在相互平行的光滑的水平杆上，三个小球的质量分别为mA=2kg，mB=3kg，mC=mA，初始三个小球均处于静止状态，BC间连接一个轻弹簧，且恰好处于原长状态，现在给小球A一个初速度v0=10m/s，AB相碰后A的速度方向向右，大小v=2m/s，已知平行杆足够长。那么可求： （1）求AB碰后瞬间B的速度为多少； （2）AB碰后B的最小速度且当弹簧第一次恢复原长时B、C的速度各为多少 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 规定向左为正方向，则小球A初速度v0=10m/s，AB相碰后A的速度，设AB碰后瞬间B的速度为，由动量守恒定律得 解得 【小问2详解】 AB碰后，由于B、C两球及弹簧组成的系统，在运动过程中满足动量守恒定律和机械能守恒定律，当B的最小速度且当弹簧第一次恢复原长时，满足， 解得， 14. 如图所示，在电场强度为的水平向左的匀强电场中，有一半径为1m 的光滑四分之三圆弧绝缘轨道MPQ竖直放置，圆弧轨道与水平绝缘轨道MN相切于点M，圆弧轨道所在竖直平面与电场线平行。一带电荷量为的小滑块的质量为0.04 kg，滑块从水平轨道上的某处由静止释放。小滑块与水平轨道间的动摩擦因数，重力加速度g取。 （1）求小滑块在水平轨道MN上滑行时的加速度大小； （2）若小滑块能够从Q点离开圆弧轨道（运动过程中不脱离圆弧轨道），求小滑块的释放位置到M 点的最小距离。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 当滑块在水平轨道MN上滑行时，对滑块受力分析并结合牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 A点是等效的最低点，与A点关于O点对称的B点是滑块不容易通过的等效最高点，只要能通过B点，就不会脱离圆弧轨道。如图所示 所以 当小滑块恰好通过B点时，滑块从释放后到运动到B点过程由动能定理有 在B点对滑块受力分析并结合牛顿第二定律有 解得 15. 如图所示，第一象限内存在水平向左的匀强电场，电场强度大小为E（E未知），第二象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场，第三象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场及竖直向下的匀强电场，电场强度大小为。现有一电荷量为q、质量为m的带正电粒子从x轴上的A点以初速度垂直于x轴射入电场，经y轴上的P点进入第二象限。已知第二、三象限内磁感应强度的大小均为，A点的横坐标为，P点的纵坐标为L，不计粒子重力。求： （1）电场强度E的大小； （2）粒子进入第二象限的磁场区域后，第一次经过x轴的位置到坐标原点的距离； （3）粒子第一次在第三象限运动过程中与x轴的最远距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子在第一象限电场中做类平抛运动，如图所示，竖直方向有 水平方向有 联立解得 解得 （2）设粒子离开电场时，速度大小为v，方向与y轴正方向夹角为，则速度大小 解得 由几何关系得 解得 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为，由牛顿第二定律得 解得 则圆心恰好落在x轴上。粒子第一次与x轴相交时到坐标原点的距离 解得 （3）由解析图可知，粒子进入第三象限时的速度大小为 方向竖直向下，可在水平方向上配上水平向左的速度和水平向右的速度，使满足 由此可知 与的合速度大小 与x轴方向的夹角 所以粒子进入第三象限后以做匀速圆周运动的同时以向左做匀速直线运动。设粒子做匀速圆周运动的半径为，由牛顿第二定律得 解得 由几何关系得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $