安徽合肥一六八中学2024-2025学年高二上学期期末物理模拟试卷

2024-2025学年安徽省合肥市合肥一六八中学高二上学期期末物理模拟试卷 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有 一项是符合要求的。 1.如图所示，将含有大量正、负带电粒子的气体以相同的速度喷入云雾室里，观察到有两个粒子的径迹弯 曲程度相同，但弯曲方向相反。已知云雾室中匀强磁场方向垂直纸面向外（图中未画出），不计重力和粒子 间作用力，则下列说法正确的是() 雾 ① ② 室 A.粒子①在磁场中做速度增大的曲线运动 B.粒子②在磁场中做速度减小的曲线运动 C.粒子①带正电 D.粒子②的速度保持不变 【答案】C 【解析】 【详解】粒子进入磁场时做匀速圆周运动，则两粒子在磁场中的速度大小不变，但是方向不断变化，即两 粒子的速度不是不变的：匀强磁场方向垂直纸面向外，由图示粒子运动轨迹可知，粒子刚进入磁场时，粒 子①所受洛伦兹力水平向左，粒子②受到的洛伦兹力水平向右，由左手定则可知，粒子①带正电，粒子② 带负电。 故选C。 2.关于电荷，下列说法正确的是() A.在国际单位制中，电荷量的单位是库仑 B.元电荷e的数值，最早是科学家卡文迪什测得的 C.电荷量很小的电荷就是元电荷 D.物体所带的电荷量可以是任意的 【答案】A 【解析】 【详解】A.在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，故A正确： B.元电荷e的数值，最早是科学家密立根测得的，故B错误： C.元电荷是最小的电荷量，即为，元电荷不是带电体，电荷量很小的电荷不一定就是元电荷，故C错误； D.物体所带的电荷量是元电荷的整数倍，并不是任意的，故D错误。 故选A。 3.汽车由静止开始沿直线从甲站开往乙站，先做加速度大小为α的匀加速运动，位移大小为x:接着在t 时间内做匀速运动；最后做加速度大小也为α的匀减速运动，到达乙站时速度恰好为0。已知甲、乙两站之 间的距离为6x,则() ar? 1 1 B.x= C.x=at D.x=-at2 16 Γ8 2 【答案】C 【解析】 【详解】汽车运动分为三个阶段：匀加速、匀速、匀减速，总位移为6x,由对称性可知匀加速和匀减速阶 段位移均为x,则匀速阶段位移为4x,则有vt=4x,v2=2ax 1 联立解得x=二at 8 故选C。 4.甲粒子(4、m)、乙粒子(-9、m)、丙粒子(2q、4)先后以相同的速度从坐标原点O沿x轴正方向 射入沿y轴负方向的匀强电场中，粒子的运动轨迹如图中曲线所示，不计粒子重力，q>0。则甲、乙、丙 三个粒子的运动轨迹分别为() y个 1 2yo 0 -Yo 2y0 ② 3 A.①、②、③ B.③、①、② C.②、①、③ D.③、②、① 【答案】B 【解析】 【详解】匀强电场的方向沿y轴负方向，轨迹①对应的粒子所受的电场力方向沿y轴正方向，故轨迹①对应 的粒子带负电，轨迹①为乙粒子的运动轨迹。轨迹②、③对应的粒子，在x轴正方向上都做匀速直线运动， 在y轴负方向上都做初速度为零的匀加速直线运动，在相同的时间内，轨迹②对应的粒子在y轴负方向上的 位移较小，故轨迹②对应的粒子的加速度较小，而甲粒子的加速度 ÷9E m 丙粒子的加速度 a6-292=92 4m22 可得 丙<甲 所以轨迹②对应的粒子为丙粒子，轨迹③对应的粒子为甲粒子。 故选B。 5.如图所示，在半径为”的圆上有四个点正好构成正方形，在相应的点上固定有点电荷，点电荷所带电荷 量已在图中标出，则圆心O处电场强度大小为（静电力常量为k)() +20 +O Sko B.4h9 c.3ho 但 2 D 【答案】D 【解析】 【详解】根据 可知，-Q与-Q在O点产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消，2Q在O点与Q在O点产生的场强方 向相反，可得产生的场强为 B=2ke ke ko r222 D选项正确。 故选D。 6.点电荷与金属板（厚度不计）之间形成的电场可以等效为两个等量异种电荷形成的电场。一带电量为9的 正电荷固定在一金属板上方的P点，电荷与金属板之间的电场线分布如图。A、B为电场中的两点，O、C 为无限靠近金属板表面的两点，且满足CO=PO=d(PO垂直金属板)，静电力常量为k,关于该电场， 下列说法正确的是() A.A点电场强度小于B点电场强度 B.一负电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能 CC点电场强度大小为V 2d2 D.C点电场强度方向与金属板表面的夹角为45° 【答案】C 【解析】 【详解】A.A点电场线比B点更密，所以A点场强更大，故A错误； B.AB在同一根电场线上，A点电势高于B点电势，对负电荷，电势越高，电势能越小，故B错误： C.C点场强可等效为等量异种电荷形成电场，可知 E。=V2k9 √2kg (a 2d2 故C正确 D.C点的场强方向与金属板表面垂直，故D错误。 故选C。 7.如图所示，将质量分别为2kg、1kg的物块A和物块B置于光滑水平面上，中间用一轻弹簧相连。A、B 两物块在水平拉力F的作用下，一起（A、B两物块保持相对静止)做匀加速直线运动，此时弹簧的伸长量 为4cm(弹簧在弹性限度内)，其劲度系数为200N/m。则拉力F的值为() B 777777 7777777 A.4N B.6①N C.8N D.12N 【答案】D 【解析】 【详解】对物块A,根据牛顿第二定律可得=lsa 对整体分析，根据牛顿第二定律可得F=(1a+)a 解得F=12N 故选D。 8.如图所示，两根轻质细线挂着两个质量相同的小球A、B,原来两球不带电时，上、下两根细线的拉力分 别为FA、F。现在两球带上同种电荷，上、下两根细线的拉力分别为A'、',则() OB A.FA=FA',FB>FB' B.FA=FA',FB<FB' C.FA<FA',FB<FB' D.FA>FA,FB>F 【答案】B 【解析】 【详解】将A、B看成一个整体研究，不管A、B是否带电，整体均受重力和上方细线的拉力，上方细线的 拉力为 FA=F=2mg 再隔离研究B,不带电时，B受重力和下方细线的拉力，由平衡条件得 F=mg 带电时，B受重力、下方细线的拉力和A对B向下的斥力，由平衡条件得 g=F际+g 故有 FB<FB 故选B。 二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符 合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9.如图所示为某灯泡的伏安特性曲线，灯泡的额定电压为2.5V,下列说法正确的是() I/A 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05H 00.51.01.52.02.53.03.5U A.灯泡两端的电压越低，灯丝的电阻越小 B.灯泡两端的电压变化，但灯丝的电阻率始终不变 C.两个相同的此灯泡串联后，两端加3V的电压时，两灯泡消耗的总功率为0.6W D.两个相同的此灯泡串联后，两端加3V的电压时，两灯泡消耗的总功率为1W 【答案】AC 【解析】 【详解】AB.图像的割线斜率倒数为电阻，因此灯泡两端的电压越低，灯丝的电阻越小，电阻率越小，故 A正确，B错误： CD.两个相同的此灯泡串联后两端加3V的电压，每个灯泡的电压为1.5V,这时灯泡中的电流为0.2A, 两个灯泡消耗的总功率 P=2×1.5×0.2W=0.6W 故C正确，D错误。 故选AC」 10.某静电场在x轴正半轴的电势P随x变化的图像如图所示，4、b、c、d、为x轴上四个点。一负电荷仅 在静电力作用下，以一定初速度从d点开始沿x轴负方向运动到α点，则该电荷() a\b A.在b点电势能最小 B.在c点时速度最小 C.所受静电力始终做负功 D.在a点受静电力沿x轴负方向 【答案】BD 【解析】 【详解】AB.根据题意，由公式E。=pg可知，负电荷在高电势位置的电势能较小，由图可知，a点的电 势最大，则在a点电势能最小，同理可知，c点的电势最小，则在c点时电势能最大，电荷仅在电场力作用 下，电荷的电势能和动能之和不变，可知，电势能最大时，动能最小，则在c点时，电荷的动能最小，即 速度最小，故A错误，B正确： CD.根据沿电场线方向电势逐渐降低，结合题图可知，C点左侧电场方向沿x轴正方向，C点右侧电场方 向沿x轴负方向，可知，C点右侧负电荷受沿x轴正方向的电场力，C点左侧负电荷受沿x轴负方向的电场 力，可知，在a点受静电力沿x轴负方向，从d点开始沿x轴负方向运动到α点，电场力先做负功再做正功， 故C错误，D正确。 故选BD。 三、实验题：共2小题，共计16分 11.要测量一节干电池的电动势和内阻，某实验小组设计了如图甲所示的电路，其中V、V,均为量程为3V、 内阻很大的电压表，定值电阻R,=22,滑动变阻器最大阻值为102。 Ro E 甲 乙 (1)按电路图组装好实验电路后，将图甲中滑动变阻器的滑片移到最左端，闭合开关，调节滑动变阻器的 滑片，得到多组电压表V、V,的示数U、U,，某次电压表V的示数如图乙所示，此时电源的路端电压 为V。 -U. (2)根据测得的多组U、U,,以U1为纵坐标、 U-为横坐标，作U和 的关系图像，如果 R R 图像与纵轴的截距为b,图像斜率为k,则电池的电动势E=,电池的内阻”=。（均用b、k表 示) (3)本实验由于电压表（选填“V1”、“V,”或“V和V,”)的分流，使电源电动势E的测量值 (选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 【答案】(1)1.19#1.20#1.21 (2) ①.b②.k (3) ①.V ②.小于 【解析】 【小问1详解】 3V电压表的精度为0.1V,估读到0.01V,则示数为1.20V(1.19、1.21); 【小问2详解】 [1[2]根据闭合电路欧姆定律，有 U-U2r E=U+Ro 则 U=8-U-U, R 根据题意，有 E=b,-r=k 解得 r=-k 【小问3详解】 [1][2]由于电压表V,测路端电压时分流，作出U-I图像如图所示 U 可得电动势的测量值小于真实值。 12.某实验小组通过实验探究加速度与力、质量的关系。 (1)利用图甲装置进行实验 小车 打点计时器 纸带 白 轨道 槽码 甲 ①实验前要平衡小车受到的阻力。 平衡阻力时（选填“需要”或“不需要”）连接槽码： (选填“需要”或“不需要”)连接 纸带。调节木板倾角，直至小车能沿木板向下做匀速运动，说明平衡阻力完成。 ②该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是 (2)利用图乙装置进行实验，箱体的水平底板上安装有力传感器和加速度传感器，将物体置于力传感器上， 箱体沿竖直方向运动。利用传感器测得物体受到的支持力F,和物体的加速度α，并将数据实时传送到计算 机。 20 箱体 0 0 -10 0 t/s 10 5 5 -10 加速度传感器力传感器 t/s 图乙 图丙 图丁 ①图丙是根据某次实验采集的数据生成的F,和α随时间t变化的散点图，以竖直向上为正方向。t=2s时， 物体处于 (选填“超重”或“失重”)状态；以F为横轴、α为纵轴，根据实验数据拟合得到的a- 图像为图丁中的图线a。 ②若将物体质量减少为原来的二，重新进行实验，其4-F图像为图丁中的图线。（选填“b”“c” 或“d”) 【答案】(1) ①.不需要 ②.需要 ③.控制变量法 (2) ①.失重 ②.b 【解析】 【小问1详解】 [1][2]利用图甲装置进行实验，要平衡小车受到的阻力，方法是调整轨道的倾斜度，使小车不受牵引时，能 拖动纸带沿轨道做匀速运动，故不需要连接槽码，需要连接纸带。 [3]本实验探究加速度与力、质量的关系，应采用控制变量法。 【小问2详解】 [1]根据图丙可知，t=2s时，加速度方向竖直向下，故物体处于失重状态。 [2]对物体，根据牛顿第二定律F-g=1a 整理可得a=上人一g m 可知图像的斜率为上，若将物体质量减少为原来的5，重新进行实验，图像斜率变大，纵轴截距不变，其 12 图像为图丁中的图线b。 四、计算题：共3小题，共计42分 13.如图，电源电动势E=12V,内阻=22，电阻R1为12，R2为62，开关闭合后，电动机恰好正常工作。 已知电动机额定电压M6V,线圈电阻R0.52,求： (1)电动机正常工作时，通过电阻R1和电阻R2的电流分别是多大； (2)电动机正常工作时，产生的机械功率是多大： (3)若R1、R2电阻可调，在确保电动机正常工作的前提下，当R1的阻值多大时，R1消耗的电功率最大， 最大值是多少？ 【答案】(1)2A,1A (2)5.5W (3)22,4.5W 【解析】 【小问1详解】 由闭合电路欧姆定律得 E=UM+I(R+r) 代入数据解得 1=2A 流过R2的电流为 装 【小问2详解】 流过电动机M的电流为 IM=I-1,=1A 电动机的总功率 P点=UMlM=6W 电动机的热功率 P=1RM=0.5W 电动机的机械功率 P机=Pa-P热=5.5W 【小问3详解】 由闭合电路欧姆定律得，流过R1的电流为 E-UM R+r R1消耗的电功率为 R=IR!=- E-UM)2 R2 由此可知，当 ▣ 时，即 R=22 此时 P =4.5W 14.电场和磁场经常用来实现对带电粒子运动轨迹的控制。如图，在水平直线b上方存在竖直向下的匀强 电场，电场强度大小为E,b下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一比荷为k的带 正电粒子从直线b上P点沿竖直面斜射入匀强电场，粒子在P点的速度大小为，。速度方向与b直线的 夹角=30°，粒子将在电场和磁场中不断偏转，若电场、磁场范围足够大，不计粒子的重力，粒子从P 点出发记为第一次经过直线b。 X××xB××XX ×××××××× (1)粒子第二次经过直线ab时的位置为Q,求PQ间的距离 (2)粒子第三次经过直线ab时的位置为M,求QM间的距离： (3)求粒子从P点运动到M点的时间。 【答案】(1)xe= V3v 2kE (2) kB (3) 3BY+πE 3kEB 【解析】 【小问1详解】 粒子在匀强电场中运动，竖直方向做匀减速运动，水平方向做匀速运动，竖直方向上有 gE ma sin30°=at 水平方向上有 x0=c0s30°.2t 解得 3昭 X阳2kE 【小问2详解】 根据对称性可得，粒子在Q点时的速度方向与b直线夹角为日=30°，粒子在Q点的速度大小为，粒子 进入匀强磁场做匀速圆周运动，有 9Bvo=mi 解得轨迹半径 r="= gB kB 画出运动轨迹如下图 ××××××××× 根据几何关系可得粒子做圆周运动的圆弧圆心角为P=?,由几何关系可得 3 xom=r=Yo kB 【小问3详解】 由粒子的轨迹可得粒子从P点到Q点的时间为 5=2sin30°-上 a kE 粒子从Q点到M点的时间为 6=7=1x2xmx 6 6 gB 3kB 则 44=京短招 15.如图，半径为R=0.2m的半圆形光滑竖直轨道BC与粗糙水平轨道AB相切于B点，A、B间距L=0.4m, 质量为m=0.kg的小物块静止于A点。现用水平向右的恒力F推动小物块，小物块运动到B点时撤去F, 小物块运动到C点时对轨道压力大小刚好等于自身的重力。小物块与水平轨道动摩擦因数4=0.5，重力加 速度取g=10m/s2,不计空气阻力，求： 7777777777777777777777 7777777777777 A B (1)小物块经过C点时速度v的大小： (2)恒力F的大小： (3)如果在到达B点前撤去F,为保证小物块能到达竖直轨道且在竖直轨道上运动时不脱离轨道，小物块 在恒力F作用下的位移x应满足什么条件。 【答案】(1)v=2m/s (2)F=2N (3)0.1m<x≤0.2m或0.35m≤x≤0.41m 【解析】 【小问1详解】 由牛顿第三定律得小物块经过C点时受到轨道向下的压力大小为F、=g 小物块经过C点时F+g= mv R 解得v=2ms 【小问2详解】 小物块从A点到C点，由动能定理得FL-mgI-2mgR= 解得F=2N 【小问3详解】 撤去恒力F后小物块恰好运动到B点x,-mgL=0 解得x=0.lm 小物块不脱离竖直轨道分如下两种情况：①撤去恒力F后小物块恰好通过C点mg=- R 小物块从A点到C点，由动能定理得Fx-mgL-2gR=一w。 21 解得x3=0.35m ②撤去恒力F后小物块恰好运动到圆心等高点速度减为0，小物块从A点到圆心等高点，由动能定理得 Fx:-LmgL-mgR=0 解得x3=0.2m 则为保证小物块不脱离竖直轨道，小物块在恒力F作用下的位移x应满足0.1m<x≤0.2m或 0.35m≤x≤0.4m2024-2025学年安徽省合肥市合肥一六八中学高二上学期期末物理模拟试卷 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有 一项是符合要求的。 1.如图所示，将含有大量正、负带电粒子的气体以相同的速度喷入云雾室里，观察到有两个粒子的径迹弯 曲程度相同，但弯曲方向相反。已知云雾室中匀强磁场方向垂直纸面向外（图中未画出），不计重力和粒子 间作用力，则下列说法正确的是() Y ① ② 室 A.粒子①在磁场中做速度增大的曲线运动 B.粒子②在磁场中做速度减小的曲线运动 C.粒子①带正电 D.粒子②的速度保持不变 2.关于电荷，下列说法正确的是() A.在国际单位制中，电荷量的单位是库仑 B.元电荷e的数值，最早是科学家卡文迪什测得的 C.电荷量很小的电荷就是元电荷 D.物体所带的电荷量可以是任意的 3.汽车由静止开始沿直线从甲站开往乙站，先做加速度大小为α的匀加速运动，位移大小为x接着在t 时间内做匀速运动：最后做加速度大小也为α的匀减速运动，到达乙站时速度恰好为0。已知甲、乙两站之 间的距离为6x,则() A.x= B.x= 1 at c.x=Lar 18 P D.x=1 at? 16 4.甲粒子(4、m)、乙粒子(-9、m)、丙粒子(24、4m)先后以相同的速度从坐标原点O沿x轴正方向 射入沿y轴负方向的匀强电场中，粒子的运动轨迹如图中曲线所示，不计粒子重力，9>0。则甲、乙、丙 三个粒子的运动轨迹分别为() 2y0 -y0 2y0 ② ③ A.①、②、③ B.③、①、② C.②、①、③ D.③、②、① 5.如图所示，在半径为”的圆上有四个点正好构成正方形，在相应的点上固定有点电荷，点电荷所带电荷 量已在图中标出，则圆心O处电场强度大小为（静电力常量为k)() +2Q 、O +O Sko B.4ke c.3ke 2 D. 6.点电荷与金属板（厚度不计）之间形成的电场可以等效为两个等量异种电荷形成的电场。一带电量为q的 正电荷固定在一金属板上方的P点，电荷与金属板之间的电场线分布如图。A、B为电场中的两点，O、C 为无限靠近金属板表面的两点，且满足CO=PO=d(PO垂直金属板)，静电力常量为k,关于该电场， 下列说法正确的是() A.A点电场强度小于B点电场强度 B.一负电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能 CC点电场强度大小为√ 2d2 D.C点电场强度方向与金属板表面的夹角为45° 7.如图所示，将质量分别为2g、1kg的物块A和物块B置于光滑水平面上，中间用一轻弹簧相连。A、B 两物块在水平拉力F的作用下，一起(A、B两物块保持相对静止)做匀加速直线运动，此时弹簧的伸长量 为4cm(弹簧在弹性限度内)，其劲度系数为200N/m。则拉力F的值为() F A000000 B 77777777777777777777 A.4N B.①N C.8N D.12N 8.如图所示，两根轻质细线挂着两个质量相同的小球A、B,原来两球不带电时，上、下两根细线的拉力分 别为FA、F。现在两球带上同种电荷，上、下两根细线的拉力分别为FA'、F',则() A OB A.FA=FA',FB>FB' B.FA=FA,FB<FB' C.FA<FA',FB<FB' D.FA>FA',FB>FB' 二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符 合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9.如图所示为某灯泡的伏安特性曲线，灯泡的额定电压为2.5V,下列说法正确的是() 个IA 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 00.51.01.52.02.53.03.5U A.灯泡两端的电压越低，灯丝的电阻越小 B.灯泡两端的电压变化，但灯丝的电阻率始终不变 C.两个相同的此灯泡串联后，两端加3V的电压时，两灯泡消耗的总功率为0.6W D.两个相同的此灯泡串联后，两端加3V的电压时，两灯泡消耗的总功率为1W 10.某静电场在x轴正半轴的电势P随x变化的图像如图所示，、b、c、d、为x轴上四个点。一负电荷仅 在静电力作用下，以一定初速度从d点开始沿x轴负方向运动到α点，则该电荷() d O Pmin A.在b点电势能最小 B.在c点时速度最小 C.所受静电力始终做负功 D.在a点受静电力沿x轴负方向 三、实验题：共2小题，共计16分 11.要测量一节干电池的电动势和内阻，某实验小组设计了如图甲所示的电路，其中V、V,均为量程为3V、 内阻很大的电压表，定值电阻R,=22,滑动变阻器最大阻值为102。 R 甲 乙 (1)按电路图组装好实验电路后，将图甲中滑动变阻器的滑片移到最左端，闭合开关，调节滑动变阻器的 滑片，得到多组电压表V、V,的示数U、U,，某次电压表V的示数如图乙所示，此时电源的路端电压 为V。 (2)根据测得的多组U、U,,以U1为纵坐标、 U-为横坐标，作U和 -U. 的关系图像，如果 R 图像与纵轴的截距为b,图像斜率为k,则电池的电动势E=,电池的内阻”=。（均用b、k表 示) (3)本实验由于电压表（选填“V1”、“V,”或“V和V,”)的分流，使电源电动势E的测量值 (选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 12.某实验小组通过实验探究加速度与力、质量的关系。 (1)利用图甲装置进行实验 小车 打点计时器 纸带 轨道 槽码 甲 ①实验前要平衡小车受到的阻力。 平衡阻力时 (选填“需要”或“不需要”)连接槽码； (选填“需要”或“不需要”)连接 纸带。调节木板倾角，直至小车能沿木板向下做匀速运动，说明平衡阻力完成。 ②该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是 0 (2)利用图乙装置进行实验，箱体的水平底板上安装有力传感器和加速度传感器，将物体置于力传感器上， 箱体沿竖直方向运动。利用传感器测得物体受到的支持力F,和物体的加速度α，并将数据实时传送到计算 机。 20 箱体 10 0、y -10 0 t/s 10 505 -10 加速度传感器力传感器 图乙 图丙 图丁 ①图丙是根据某次实验采集的数据生成的，和α随时间t变化的散点图，以竖直向上为正方向。t=2s时， 物体处于 (选填“超重”或“失重”)状态；以为横轴、α为纵轴，根据实验数据拟合得到的a-F 图像为图丁中的图线a。 ②若将物体质量减少为原来的。，重新进行实验，其α-F图像为图丁中的图线 。（选填“b”“c” 或“d”) 四、计算题：共3小题，共计42分 13.如图，电源电动势E=12V,内阻=22，电阻R1为12，R2为62，开关闭合后，电动机恰好正常工作。 己知电动机额定电压乙M6V,线圈电阻RM=0.52,求： R M (1)电动机正常工作时，通过电阻R1和电阻R2的电流分别是多大； (2)电动机正常工作时，产生的机械功率是多大： (3)若R1、R2电阻可调，在确保电动机正常工作的前提下，当R1的阻值多大时，R1消耗的电功率最大， 最大值是多少？ 14.电场和磁场经常用来实现对带电粒子运动轨迹的控制。如图，在水平直线b上方存在竖直向下的匀强 电场，电场强度大小为E,b下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一比荷为k的带 正电粒子从直线b上P点沿竖直面斜射入匀强电场，粒子在P点的速度大小为。速度方向与b直线的 夹角α=30°，粒子将在电场和磁场中不断偏转，若电场、磁场范围足够大，不计粒子的重力，粒子从P 点出发记为第一次经过直线ab。 x××xB××XX ×××××××× (1)粒子第二次经过直线b时的位置为Q,求PQ间的距离： (2)粒子第三次经过直线b时的位置为M,求QM间的距离： (3)求粒子从P点运动到M点的时间。 15.如图，半径为R=0.2m的半圆形光滑竖直轨道BC与粗糙水平轨道AB相切于B点，A、B间距L=0.4m, 质量为=01kg的小物块静止于A点。现用水平向右的恒力F推动小物块，小物块运动到B点时撤去F, 小物块运动到C点时对轨道压力大小刚好等于自身的重力。小物块与水平轨道动摩擦因数4=0.5，重力加 速度取g=10m1s2,不计空气阻力，求： C 77777777777777777777777777777777777777 A B (1)小物块经过C点时速度ⅴ的大小： (2)恒力F的大小： (3)如果在到达B点前撤去F,为保证小物块能到达竖直轨道且在竖直轨道上运动时不脱离轨道，小物块 在恒力F作用下的位移x应满足什么条件。