精品解析：辽宁省大连市旅顺中学2025-2026学年高二上学期期中考试物理试题

辽宁省大连市旅顺中学2025-2026学年高二上学期期中考试 物理试题 考试时间：75分钟 一、选择题（本题共10小题，共46分。1-7小题单选，每小题4分；8-10小题多选，每小题6分，全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 1. 安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说， 电子绕原子核运动可等效为一环形电流。如图为一分子电流模型，电量为e的电子以角速度ω绕原子核沿顺时针方向在水平面内做匀速圆周运动，则该环形电流的大小和磁场的方向为 （　　） A. ，竖直向下 B. ，竖直向上 C. ，竖直向下 D. ，竖直向上 2. 静电除尘器是一种高效除尘器。某静电除尘器的收尘板AB是很长的条形金属板。工作时收尘板左侧的电场线分布如图所示，一运动的粉尘仅在电场力作用下从P点沿虚线运动，最后落在AB上，下列说法正确的是（　　） A. 该粉尘带正电 B. 粉尘在M点时的加速度最大 C. 粉尘在M点时的电势能最小 D. 粉尘的动能先减小后增大 3. 如图所示，四根相互平行的通有电流均为I的长直导线a、b、c、d，放在正方形的四个顶点上。每根通电直导线单独存在时，四边形中心O点的磁感应强度大小都是B，则四根通电导线同时存在时O点的磁感应强度的大小和方向为（　　） A. ，方向向左 B. ，方向向下 C. ，方向向右 D. ，方向向上 4. 均匀带正电半球壳在球心O处的电场强度大小为，现截去左边一小部分，截取面与底面的夹角，剩余部分在球心O处的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 5. x轴上固定两个点电荷A和B，电荷A带正电且固定在原点，电荷A与电荷B的电荷量大小之比为。通过电势传感器测出x轴上各点电势φ随坐标x的变化规律并描绘出图像。已知图线与x轴的交点横坐标为和，处的切线与x轴平行，电荷仅受静电力作用。下列说法正确的是（　　） A. 电荷B带负电，固定在处 B. 同一负电荷在处电势能大于其在处电势能 C. 在处无初速度释放一正电荷，该正电荷的加速度先减小后增大再减小 D. 在x轴上x>0的任意位置无初速度释放一正电荷，该正电荷一定能到达无穷远处 6. 如图所示电路中，A、B是构成平行板电容器的两金属极板，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。将开关S闭合，有一带电粒子静止在电容器中的点，下列说法正确的是（　　） A. 仅将A板上移，粒子仍保持静止不动 B. 仅将A板上移，P点电势降低 C. 仅增大光敏电阻的光照强度的过程中，电阻中有向上的电流 D. 仅增大光敏电阻的光照强度，灯泡L将变暗 7. 如图所示，在长方形区域中有竖直向下的匀强电场，同种带正电粒子分别以速度、从点水平向右飞入电场，分别从、的中点、飞出电场区域。已知粒子重力不计，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子从、两点飞出的时间之比为 B. 粒子从、两点飞出的时间之比为 C. 初速度之比 D. 粒子从、两点飞出的过程中，电场力做功之比为 8. 如图为台式电风扇，因其小巧便携、可充电等特点深受同学们喜爱。某品牌风扇电阻为0.5Ω，正常工作时的电压为3.7V、功率为4.44W。机内电池容量为。则（ ） A. 该风扇正常工作时的电流为7.4A B. 该风扇正常工作时电动机的机械功率为3.72W C. 该风扇连续正常工作的时间为2.5h D. 电池充满电后储存的总电能约为 9. 如图所示，在直角中，，，匀强电场的电场线平行于所在平面，且A、B、C点的电势分别为、、，下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的方向沿方向 B. 电场强度的大小为 C. 一个电子从A点移动到C点，电场力做功为 D. 一个电子从B点移动到C点，电势能减少了 10. 如图所示，在竖直平面内固定着一根光滑绝缘细杆点和点的高度差为，细杆左侧点处固定着一个带正电的点电荷，以为圆心、为半径的圆周与细杆交于、两点，圆心在点正上方，点为的中点，现将一质量为、电荷量为的小球（可视为质点）套在杆上从点由静止释放，小球滑到点时的速度大小为，为重力加速度大小，则下列说法正确的是（ ） A. 、间的电势差 B. 小球从点到点的过程中，电场力做的功为 C. 若在此装置中加一水平方向的匀强电场，小球在点平衡且恰好对无压力，则所加电场的电场强度大小为 D. 的长度为 二、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 某探究小组要测量一根硬质直金属丝（粗细均匀）的电阻率，设计了如图甲所示的实验电路。实验室提供的器材有：稳压电源（输出电压为内阻不计）、电流表定值电阻金属夹（电阻不计，一端可连接导线，另一端可夹在金属丝的不同位置）、开关导线若干。请回答下列问题： （1）实验步骤如下： ①用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图乙所示，则___________mm； ②按图甲连接电路，闭合开关前，金属夹应置于金属丝的___________（选填“m”或“n”）端； ③闭合开关，移动金属夹，记录电流表示数，断开开关，记录金属夹与金属丝端的距离，某次电流表的示数如图丙所示，则___________A； ④重复步骤③，得到若干组的值，以为纵坐标、___________（选填“”或“”）为横坐标作图，得到一条直线，如图丁所示。 （2）数据处理：丁图中直线的斜率为，该金属丝的电阻率___________（用表示）。 12. 大连市高中生学习小组尝试测量电动车上蓄电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测蓄电池等器材设计了如图甲所示实验电路。 （1）某同学选择合适的仪器按照图甲规范操作，实验时发现，大范围移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数变化都不明显，该同学在思考后将的定值电阻串入电路中，如图___________（选填“乙”或“丙”），解决了这一问题。 （2）多次调节滑动变阻器R的阻值，读出相应的电压表和电流表示数Ｕ和I，用测得的数据描绘出如图丁所示的图像，则该电池的电动势________V，内阻_________Ω（结果均保留两位有效数字）。 （3）该同学反思发现上述实验方案存在系统误差。若考虑电表内阻的影响。对测得的实验数据进行修正，在图丁中重新绘制图线，与原图线比较，新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将___________，与纵坐标轴交点的数值将___________（两空均选填“变大”“变小”或者“不变”）。 13. 如图所示，水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度L = 0.2 m，现垂直导轨放置一根质量m = 0.24 kg的金属棒ab，M和P之间接入一电源，回路中电流大小恒定为I = 2 A，在导轨间加一个范围足够大的匀强磁场且磁场方向始终与金属棒垂直，方向与水平面间夹角θ可调，重力加速度g = 10 m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。求： （1）请画出图示情况下，沿ba方向观察金属棒时的受力分析平面图； （2）当磁感应强度的大小B = 3 T，方向与水平面成θ = 37°角时，ab棒恰好处于静止状态，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则导体棒与轨道间的动摩擦因数μ为多大？ （3）若要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？ 14. 在如图所示的电路中，电源的电动势E=20V，内阻r=1Ω，电阻R1=9Ω，R2=R4=6Ω，C为水平放置的两平行金属板，极板长L=0.4m，两板间的距离d=0.2m，其电容C=11μF，虚线到两极板的距离相等。开关S处于断开状态时，将一带负电的小球（可视为质点）从金属板左端沿虚线以初速度v0=2m/s水平向右射入两板间，若小球带电荷量，质量为，小球恰好从上极板右边缘飞出（不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2）。 （1）小球在金属板中运动的加速度大小和方向； （2）定值阻值R3的阻值； （3）开关S由断开到闭合过程，流过R4的电荷量为多少？ 15. 如图甲所示，粗糙程度不同的水平绝缘轨道与光滑的竖直半圆绝缘轨道BCD相切于B点，圆轨道半径为R，空间中存在方向水平向右的匀强电场，电场强度大小为E=，将质量为m，电荷量为+q的滑块（可视为质点）在距B点为L=5R处的P点由静止释放，滑块在PB间运动的v2-x图像如图乙所示，A是PB间的一个点，滑块经B点后恰能沿半圆轨道运动到D点，重力加速度为g，求： （1）滑块在A点与水平轨道的动摩擦因数A；  （2）滑块在水平轨道摩擦力做功及图像中纵坐标a的值； （3）滑块在半圆轨道上运动的最大速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 辽宁省大连市旅顺中学2025-2026学年高二上学期期中考试 物理试题 考试时间：75分钟 一、选择题（本题共10小题，共46分。1-7小题单选，每小题4分；8-10小题多选，每小题6分，全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 1. 安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说， 电子绕原子核运动可等效为一环形电流。如图为一分子电流模型，电量为e的电子以角速度ω绕原子核沿顺时针方向在水平面内做匀速圆周运动，则该环形电流的大小和磁场的方向为 （　　） A. ，竖直向下 B. ，竖直向上 C. ，竖直向下 D. ，竖直向上 【答案】B 【解析】 【详解】电子圆周运动的周期 根据电流的定义可得环形电流的大小为 由于电子绕核顺时针运动，故电流方向为逆时针方向，根据安培定则可知，磁场方向竖直向上。 故选B。 2. 静电除尘器是一种高效除尘器。某静电除尘器的收尘板AB是很长的条形金属板。工作时收尘板左侧的电场线分布如图所示，一运动的粉尘仅在电场力作用下从P点沿虚线运动，最后落在AB上，下列说法正确的是（　　） A. 该粉尘带正电 B. 粉尘在M点时的加速度最大 C. 粉尘在M点时的电势能最小 D. 粉尘的动能先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据物体做曲线运动的条件可知，粉尘所受电场力方向指向运动轨迹的凹侧，故该粉尘带负电，故A错误； B．根据“电场线的疏密表示场强的大小”可知，在轨迹上M点的场强最小，粉尘在M点时受到的电场力最小，加速度最小，故B错误； CD．在粉尘运动过程中电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，动能先减小后增大，在M点时电势能最大，故C错误，D正确。 故选D。 3. 如图所示，四根相互平行的通有电流均为I的长直导线a、b、c、d，放在正方形的四个顶点上。每根通电直导线单独存在时，四边形中心O点的磁感应强度大小都是B，则四根通电导线同时存在时O点的磁感应强度的大小和方向为（　　） A. ，方向向左 B. ，方向向下 C. ，方向向右 D. ，方向向上 【答案】A 【解析】 【详解】在处的直导线在点产生的磁场的合磁感应强度大小为，方向沿方向；在处的直导线在点产生的磁场的合磁感应强度大小为，方向沿方向；则点的合磁感应强度为 方向向左。 故选A。 4. 均匀带正电半球壳在球心O处的电场强度大小为，现截去左边一小部分，截取面与底面的夹角，剩余部分在球心O处的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据对称性，表面积较小的这部分球面上的电荷产生的电场在O处的电场强度E一定沿着角的角平分线向右下方，同理，表面积较大的部分球面上的电荷产生的电场在O处的电场强度一定沿着角的角平分线向左下方，两部分球面产生的电场在O处的电场强度一定相互垂直，而均匀带电的半球壳的电场强度大小为，同理可以分析其电场强度方向，画出矢量图，如下图所示。则剩余部分的电场强度大小为，故B正确，ACD错误。 故选B。 5. x轴上固定两个点电荷A和B，电荷A带正电且固定在原点，电荷A与电荷B的电荷量大小之比为。通过电势传感器测出x轴上各点电势φ随坐标x的变化规律并描绘出图像。已知图线与x轴的交点横坐标为和，处的切线与x轴平行，电荷仅受静电力作用。下列说法正确的是（　　） A. 电荷B带负电，固定在处 B. 同一负电荷在处电势能大于其在处电势能 C. 在处无初速度释放一正电荷，该正电荷的加速度先减小后增大再减小 D. 在x轴上x>0的任意位置无初速度释放一正电荷，该正电荷一定能到达无穷远处 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题图中各点电势随坐标变化规律的曲线可知，在x轴上各点的电势有正有负，根据点电荷的电势公式可知两点电荷带异种电荷，电荷A带正电，故电荷B带负电，图像中图线的斜率绝对值表示电场强度大小，则处的电场强度为零，设电荷B到该处的距离为，有 解得 结合图像电势分布特点可知，电荷B处在的位置，A错误； B．由图像可知处和处的电势均为零，根据电势能的定义式 可知同一负电荷在处电势能等于其在处电势能，B错误； C．沿电场线方向电势降低，可知，在区域，电场强度沿x轴正方向，在区域电场强度沿x轴负方向，可知，在处无初速度释放一个正电荷，正电荷仅在电场力的作用下，向x轴正方向运动，图像的斜率表示电场强度，根据牛顿第二定律 可发现该正电荷的加速度先减小后增大再减小，C正确； D．在区域内，电势降低，则电场强度沿x轴正方向，在区域，电势升高，则电场强度沿x轴负方向，若在靠近左侧无初速度释放一个正电荷，正电荷受到向右的电场力，将向右做直线运动，根据能量守恒可知，运动到电势相等的位置，电势能相等，则电荷的动能减小为零，不再向左运动，即无法到达无穷远处，D错误。 故选C。 6. 如图所示电路中，A、B是构成平行板电容器的两金属极板，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。将开关S闭合，有一带电粒子静止在电容器中的点，下列说法正确的是（　　） A. 仅将A板上移，粒子仍保持静止不动 B. 仅将A板上移，P点电势降低 C. 仅增大光敏电阻的光照强度的过程中，电阻中有向上的电流 D. 仅增大光敏电阻的光照强度，灯泡L将变暗 【答案】B 【解析】 【详解】A．仅将A板上移，电容器两端电压不变，距离d变大，根据可知电场强度减小，电场力减小，粒子将向下运动，故A错误； B．金属板B接地，则 又 仅将A板上移，电场强度减小，则减小，P点电势降低，故B正确； CD．由闭合电路欧姆定律可得 仅增大光敏电阻的光照强度，RT减小，I增大，灯泡L将变亮，电容器两端电压 可知电容器两端电压增大，则电容器所带电荷量增大，电容器充电，电阻中有向下的电流，故CD错误。 故选B。 7. 如图所示，在长方形区域中有竖直向下的匀强电场，同种带正电粒子分别以速度、从点水平向右飞入电场，分别从、的中点、飞出电场区域。已知粒子重力不计，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子从、两点飞出的时间之比为 B. 粒子从、两点飞出的时间之比为 C. 初速度之比 D. 粒子从、两点飞出的过程中，电场力做功之比为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．粒子在电场中做类平抛运动，则从、两点飞出的时间为， 可得，，故AB错误，C正确； CD．设粒子受到的电场力为，粒子从、两点飞出的过程中，电场力做功分别为、 故电场力做功之比为，故D错误。 故选C。 8. 如图为台式电风扇，因其小巧便携、可充电等特点深受同学们喜爱。某品牌风扇电阻为0.5Ω，正常工作时的电压为3.7V、功率为4.44W。机内电池容量为。则（ ） A. 该风扇正常工作时的电流为7.4A B. 该风扇正常工作时电动机的机械功率为3.72W C. 该风扇连续正常工作的时间为2.5h D. 电池充满电后储存的总电能约为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．该风扇正常工作时的电流为 故A错误； B．该风扇正常工作时电动机的发热功率为 该风扇正常工作时电动机的机械功率为 故B正确； C．根据题意可得机内电池容量为 可得该风扇连续正常工作的时间为 故C错误； D．电池充满电后储存的总电能约为 故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，在直角中，，，匀强电场的电场线平行于所在平面，且A、B、C点的电势分别为、、，下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的方向沿方向 B. 电场强度的大小为 C. 一个电子从A点移动到C点，电场力做功为 D. 一个电子从B点移动到C点，电势能减少了 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据匀强电场电势差与电场强度的关系可知AC中点D的电势为 V=4V 则BD为等势线，则电场方向如图由A指向E，故A错误； B．根据匀强电场电势差与电场强度的关系可知 V/m= 故B正确； C．根据电场力做功公式有 eV 故C正确； D．根据电势能的计算公式有 eV 则电势能增加6eV，故D错误； 故选BC。 10. 如图所示，在竖直平面内固定着一根光滑绝缘细杆点和点的高度差为，细杆左侧点处固定着一个带正电的点电荷，以为圆心、为半径的圆周与细杆交于、两点，圆心在点正上方，点为的中点，现将一质量为、电荷量为的小球（可视为质点）套在杆上从点由静止释放，小球滑到点时的速度大小为，为重力加速度大小，则下列说法正确的是（ ） A. 、间的电势差 B. 小球从点到点的过程中，电场力做的功为 C. 若在此装置中加一水平方向的匀强电场，小球在点平衡且恰好对无压力，则所加电场的电场强度大小为 D. 的长度为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．从M到N由动能定理 、间的电势差 选项A错误； B．因NP两点的电势相等，则小球从点到点的过程中，电场力做的功为0，选项B错误； C．设ON与水平方向的夹角为，则 解得 若在此装置中加一水平方向的匀强电场，小球在点平衡且恰好对无压力，则对小球受力分析可知 解得所加电场的电场强度大小为 选项C正确； D．设MP与竖直方向夹角为α，则 解得 选项D正确。 故选CD。 二、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 某探究小组要测量一根硬质直金属丝（粗细均匀）的电阻率，设计了如图甲所示的实验电路。实验室提供的器材有：稳压电源（输出电压为内阻不计）、电流表定值电阻金属夹（电阻不计，一端可连接导线，另一端可夹在金属丝的不同位置）、开关导线若干。请回答下列问题： （1）实验步骤如下： ①用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图乙所示，则___________mm； ②按图甲连接电路，闭合开关前，金属夹应置于金属丝的___________（选填“m”或“n”）端； ③闭合开关，移动金属夹，记录电流表示数，断开开关，记录金属夹与金属丝端的距离，某次电流表的示数如图丙所示，则___________A； ④重复步骤③，得到若干组的值，以为纵坐标、___________（选填“”或“”）为横坐标作图，得到一条直线，如图丁所示。 （2）数据处理：丁图中直线的斜率为，该金属丝的电阻率___________（用表示）。 【答案】（1） ①. 0.680 ②. m ③. 0.38 ④. L （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]图乙可知金属丝的直径为； [2]为了保护电路，闭合开关前，金属夹应置于金属丝的端； [3]电流表的分度值为，故读数保留到百分位，即读数为； [4]根据， 整理可得 以为纵坐标为横坐标作图，得到一条直线。 【小问2详解】 根据斜率 联立可得 12. 大连市高中生学习小组尝试测量电动车上蓄电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测蓄电池等器材设计了如图甲所示实验电路。 （1）某同学选择合适的仪器按照图甲规范操作，实验时发现，大范围移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数变化都不明显，该同学在思考后将的定值电阻串入电路中，如图___________（选填“乙”或“丙”），解决了这一问题。 （2）多次调节滑动变阻器R的阻值，读出相应的电压表和电流表示数Ｕ和I，用测得的数据描绘出如图丁所示的图像，则该电池的电动势________V，内阻_________Ω（结果均保留两位有效数字）。 （3）该同学反思发现上述实验方案存在系统误差。若考虑电表内阻的影响。对测得的实验数据进行修正，在图丁中重新绘制图线，与原图线比较，新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将___________，与纵坐标轴交点的数值将___________（两空均选填“变大”“变小”或者“不变”）。 【答案】（1）乙 （2） ①. 15 ②. 5.0 （3） ①. 不变 ②. 变大 【解析】 【小问1详解】 实验时发现，大范围移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数变化都不明显，则可能是电源内阻太小造成的，则可以在电源上串联一个定值电阻，则图乙可以解决这一问题。 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路的欧姆定律可知 则由图像可知该电池的电动势 内阻 【小问3详解】 [1][2]图像与横轴交点表示短路电流，当电源短路时，电表的内阻不影响短路电流，与横坐标轴交点的数值不变；电压表和电源并联，测量的内阻是电压表和电源并联后的电阻，比电源内阻的真实值小，图像斜率偏小，修正后图像斜率变大，与纵坐标轴交点的数值将变大。 13. 如图所示，水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度L = 0.2 m，现垂直导轨放置一根质量m = 0.24 kg的金属棒ab，M和P之间接入一电源，回路中电流大小恒定为I = 2 A，在导轨间加一个范围足够大的匀强磁场且磁场方向始终与金属棒垂直，方向与水平面间夹角θ可调，重力加速度g = 10 m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。求： （1）请画出图示情况下，沿ba方向观察金属棒时的受力分析平面图； （2）当磁感应强度的大小B = 3 T，方向与水平面成θ = 37°角时，ab棒恰好处于静止状态，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则导体棒与轨道间的动摩擦因数μ为多大？ （3）若要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？ 【答案】（1） （2）0.5 （3）6 T，方向为水平向右 【解析】 【小问1详解】 金属棒必然受到竖直向下的重力，以及导轨对金属棒竖直向上的支持力；由电路图可知，金属棒中的电流有a指向b，由左手定则可知，金属棒受到的安培力垂直于磁场指向左上方，与竖直方向的夹角为θ；由安培力斜向左上方可知，金属棒有相对导轨向左运动的趋势，导轨会对金属棒有水平向右的摩擦力，金属棒受力分析如图所示。 【小问2详解】 由题意可知，金属棒恰好平衡，此时摩擦力为最大静摩擦力，与滑动摩擦力大小相等，受力分析可知，对导体棒在竖直方向上 在水平方向上 滑动摩擦力 安培力 联立可得 【小问3详解】 若金属棒受到的支持力为0，则金属棒对导轨的压力也为0，摩擦力也为0，对金属棒受力分析如图所示 对金属棒受力分析可知 解得 即B′至少为6 T，由左手定则可知，此时磁感应强度的方向为水平向右。 14. 在如图所示的电路中，电源的电动势E=20V，内阻r=1Ω，电阻R1=9Ω，R2=R4=6Ω，C为水平放置的两平行金属板，极板长L=0.4m，两板间的距离d=0.2m，其电容C=11μF，虚线到两极板的距离相等。开关S处于断开状态时，将一带负电的小球（可视为质点）从金属板左端沿虚线以初速度v0=2m/s水平向右射入两板间，若小球带电荷量，质量为，小球恰好从上极板右边缘飞出（不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2）。 （1）小球在金属板中运动的加速度大小和方向； （2）定值阻值R3的阻值； （3）开关S由断开到闭合过程，流过R4的电荷量为多少？ 【答案】（1）5m/s2，方向竖直向上 （2）3Ω （3）6.0×10-6C 【解析】 【小问1详解】 设小球在板间飞行时间为t，则 所以 方向竖直向上； 【小问2详解】 根据牛顿第二定律可得 解得 根据闭合电路欧姆定律可得 解得 所以定值的阻值 【小问3详解】 S断开时，电阻R3两端电压 S闭合后，外电路的总电阻 则路端电压 电阻R3两端的电压 所以流过R4的电荷量为 15. 如图甲所示，粗糙程度不同的水平绝缘轨道与光滑的竖直半圆绝缘轨道BCD相切于B点，圆轨道半径为R，空间中存在方向水平向右的匀强电场，电场强度大小为E=，将质量为m，电荷量为+q的滑块（可视为质点）在距B点为L=5R处的P点由静止释放，滑块在PB间运动的v2-x图像如图乙所示，A是PB间的一个点，滑块经B点后恰能沿半圆轨道运动到D点，重力加速度为g，求： （1）滑块在A点与水平轨道的动摩擦因数A；  （2）滑块在水平轨道摩擦力做功及图像中纵坐标a的值； （3）滑块在半圆轨道上运动的最大速度。 【答案】（1）0.75；（2）-mgR；5gR；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）由图乙可知，在A处滑块加速度为零，则 μAmg=qE 解得 μA=0.75 （2）由于滑块恰能到达D点，由牛顿第二定律有 mg= 从B点到D点由机械能守恒定律有 解得 则 a=5gR 由动能定理可知 解得 Wf=-mgR （3）滑块在圆弧轨道上等效最低点Q速度最大，OQ与竖直方向夹角为θ，如图所示，则 tanθ= 由动能定理有 qER·sinθ-mgR（1-cosθ）= 解得 vQ= 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $