精品解析:天津市第一中学滨海学校2025-2026学年高二上学期第二次检测物理试卷
2026-08-23
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | 天津市 |
| 地区(区县) | 滨海新区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.42 MB |
| 发布时间 | 2026-08-23 |
| 更新时间 | 2026-08-23 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59316390.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
天津市第一中学滨海学校(2025-2026-1)
高二年级物理学科第二次检测卷
本训练分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷两部分,满分100分,训练时间60分钟
第Ⅰ卷选择题(48分)
一、单项选择题(每小题4分,共32分。每小题给出的4个选项,只有一个是正确的)
1. 图中实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。A、B两点处电场强度大小分别为EA、EB,电势分别为φA、φB。下列说法正确的是( )
A. 该电场可能是负点电荷产生的
B. 正电荷在A点由静止释放,将始终沿A点所在的那条电场线运动
C. 一点电荷在A点的电势能一定小于在B点的电势能
D. 同一点电荷放在A点受到的静电力比放在B点时受到的静电力大
2. 如图所示,质量M=975g的木块静止于光滑的水平面上,一质量m=25g、速度大小v=300m/s的子弹水平射入木块且未穿出,则子弹与木块一起运动的速度大小为( )
A. 7.5m/s B. 50m/s C. 100m/s D. 300 m/s
3. 如图甲所示的电路中,定值电阻,电源电动势、内阻。如图乙所示,曲线为灯泡的伏安特性曲线,直线为电源的路端电压与电流的关系图线。下列说法正确的是( )
A. 开关S断开时,电源的效率为60%
B. 开关S闭合后,电源的总功率会变大
C. 开关S闭合后,灯泡变亮
D. 开关S断开时,灯泡消耗的功率为
4. 如图所示,带电荷量之比为的带电粒子A、B,先后以相同的速度从同一点水平射入平行板电容器中,不计重力,带电粒子偏转后打在同一极板上,水平飞行距离之比为,则带电粒子的质量之比为以及在电场中飞行的时间之比分别为( )
A. , B. , C. , D. ,
5. 两条长度相同、由同种材料制成的均匀电阻丝a、b,其伏安特性曲线分别如图所示。下列说法正确的是( )
A. 电阻丝a的直径是b直径的0.3倍
B. 将a、b并联后,其图线位于a、b之间
C. 将a、b串联后接入电路,a、b两端电压之比为
D. 将a、b并联后接入电路,通过a、b的电流之比为
6. 如图所示,矩形线圈关于虚线对称,匝数为,面积为。虚线左侧有范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为、方向垂直于线圈平面,若线圈从图示位置以边为轴转动,这一过程中穿过线圈磁通量的变化量为( )
A. B. C. D.
7. 在通电螺线管上方放一小磁针,下列四幅图分别画出了小磁针静止时的情形,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示是有两个量程的电流表。已知表头的内阻Rg=1000Ω,满偏电流Ig=1mA,电阻R1=50Ω,R2=200Ω,则下列说法正确的是( )
A. 接A、C两点,量程为0~8mA B. 接A、B两点,量程0~50mA
C. 接A、C两点,量程为0~12mA D. 接A、B两点,量程为0~25mA
二、不定项选择题(每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中都有多个选项是正确的。全部选对得4分,选对但不全的得2分,选错或不答的得0分)
9. 下列关于甲、乙、丙、丁四幅图中感应电流的说法正确的是( )
A. 图甲中,当条形磁铁落向闭合线圈时,闭合线圈中有感应电流
B. 图乙中,水平放置的闭合导体圆环的一条直径正上方的水平直导线中通有交变电流,则圆环中有感应电流
C. 图丙中,绕轴O1O2旋转导体框,导体框中没有感应电流
D. 图丁中,将条形磁铁靠近不闭合的线圈,线圈中没有感应电流
10. 如题图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,开关S闭合后,平行金属板中的带电液滴恰能处于静止状态,电流表和电压表均视为理想电表,R2为光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小),当光照强度减弱时,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数减小,电压表示数减小
B. 光敏电阻R2消耗的电功率一定增大
C. 液滴将向下加速运动
D. 保持光照强度不变,断开开关,放电过程中,a点电势高于b点电势
11. 在电场中,A点的电势高于B点的电势,则( )
A. 把负电荷从A点移到B点,电场力作负功
B. 把负电荷从A点移到B点,电场力作正功
C. 把正电荷从A点移到B点,电场力作负功
D. 把正电荷从A点移到B点,电场力作正功
12. 如图是两个等量异种点电荷形成的电场,O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上关于O对称的两点,B、C和A、D也关于O对称。则( )
A. B、C两点电场强度大小和方向都相同
B. A、D两点电场强度大小相等,方向相反
C. E、O、F三点比较,O点电场强度最弱
D. B、O、C三点比较,O点电场强度最弱
第II卷非选择题(52分)
三、实验题(共2小题,共12分)
13. 有一圆柱形未知材料,为测定其电阻率,某同学先用20分度的游标卡尺测出其长度为,又用螺旋测微器测得直径为,为选择合适的电路测量其电阻,该同学先用多用电表粗测其电阻。
(1)该同学用20分度游标卡尺测得其长度如图1所示,则__________mm,用螺旋测微器测得直径如图2所示,则__________mm,用多用电表粗测该材料的阻值:当用“”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用__________挡(填“”或“”),换挡并进行正确操作后,指针静止时如图3所示,则其阻值约为__________。
(2)为更精确地测量电阻,该同学从实验室中找到如下实验器材:
A、电压表V(量程,内阻约为)
B、电流表A(量程,内阻约为)
C、滑动变阻器R(,)
D、电源(,内阻约为)
E、开关一只,导线若干
根据数据作出图像,图线的斜率为,则该材料的电阻率表达式__________(用符号、、、表示)
14. 某兴趣小组准备测量一节干电池的电动势和内阻,实验室提供了以下器材:
待测干电池;
滑动变阻器(阻值范围0-20Ω);
开关S、导线若干;
电压表(量程0-3V,内阻很大);
电流表(量程0-0.6A,内阻)。
(1)该小组利用给定的器材设计了甲、乙两种电路,为减小实验误差,应使用图______(选填“甲”或“乙”)进行测量;
(2)闭合开关S后,改变滑动变阻器的阻值,得到多组电压表的示数U和对应的电流表示数I,作出的图像如图丁所示,若测得该图像的横截距为a,纵截距为b,则该电源的电动势______。内阻______(用a、b、表示);
(3)实验中测量得到的电动势与真实值相比,___(选填“<;”或“=”或“>;”)。
四、综合题(本题共3小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
15. 某点电荷形成的电场中某区域的电场线如图所示,A、B是电场中的两点。一个电荷量的点电荷在A点所受电场力,将该点电荷从A点移到B点,电场力做功,求:
(1)求A点电场强度;
(2)A、B两点间的电势差;
(3)若取A点为零电势位置,求B点的电势及该点电荷在B点的电势能。
16. 小明同学在玩一个会发光的电动玩具汽车时,发现了一个现象:启动电源,电动机正常工作,车轮正常转动,当不小心卡住车轮时,车灯会变暗。玩具汽车的简化电路如图所示,电源电动势E=10V,r=2Ω,车轮电动机的额定电压,额定功率,线圈电阻,灯泡的内阻为6Ω。则:
(1)玩具汽车正常工作时,流过灯泡的电流;
(2)玩具汽车被卡住后,流过灯泡的电流;
(3)玩具汽车卡住前后,灯泡消耗功率的减少量。
17. 如图所示,AB为半径的四分之一光滑绝缘竖直圆弧轨道,半径水平,点右侧有一竖直放置的光滑绝缘圆弧轨道CDE,点是轨道最低点,点是轨道最高点,圆弧CD对应的圆心角,竖直直径右侧空间存在竖直向上的匀强电场,电场强度,一质量为、电荷量为的物体(可视为质点),从A点的正上方距离A点处由静止开始自由下落,经圆弧轨道AB从点水平抛出,恰好从点沿切线方向进入圆弧轨道CDE且恰能通过点。已知,,不计空气阻力,取,求:
(1)物体运动至圆弧轨道点时所受支持力的大小;
(2)、两点的高度差;
(3)圆弧CDE的半径。
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天津市第一中学滨海学校(2025-2026-1)
高二年级物理学科第二次检测卷
本训练分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷两部分,满分100分,训练时间60分钟
第Ⅰ卷选择题(48分)
一、单项选择题(每小题4分,共32分。每小题给出的4个选项,只有一个是正确的)
1. 图中实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。A、B两点处电场强度大小分别为EA、EB,电势分别为φA、φB。下列说法正确的是( )
A. 该电场可能是负点电荷产生的
B. 正电荷在A点由静止释放,将始终沿A点所在的那条电场线运动
C. 一点电荷在A点的电势能一定小于在B点的电势能
D. 同一点电荷放在A点受到的静电力比放在B点时受到的静电力大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于点电荷的电场线为直线,所以该电场不可能是负点电荷产生的,故A错误;
B.正电荷在A点由静止释放,沿电场线的切线方向运动,所以不会将始终沿A点所在的那条电场线运动,故B错误;
C.由于沿电场线方向电势降低,所以A点电势低于B点电势,所以正点电荷在A点的电势能小于B点电势能,而负点电荷在A点的电势能大于B点电势能,故C错误;
D.由图可知,A点电场线较B点密,所以同一点电荷放在A点受到的静电力比放在B点时受到的静电力大,故D正确;
故选D。
2. 如图所示,质量M=975g的木块静止于光滑的水平面上,一质量m=25g、速度大小v=300m/s的子弹水平射入木块且未穿出,则子弹与木块一起运动的速度大小为( )
A. 7.5m/s B. 50m/s C. 100m/s D. 300 m/s
【答案】A
【解析】
【详解】子弹和木块组成的系统动量守恒,以子弹的初速度方向为正方向,根据动量守恒定律有
解得子弹与木块一起运动的速度大小,故选A。
3. 如图甲所示的电路中,定值电阻,电源电动势、内阻。如图乙所示,曲线为灯泡的伏安特性曲线,直线为电源的路端电压与电流的关系图线。下列说法正确的是( )
A. 开关S断开时,电源的效率为60%
B. 开关S闭合后,电源的总功率会变大
C. 开关S闭合后,灯泡变亮
D. 开关S断开时,灯泡消耗的功率为
【答案】B
【解析】
【详解】A.曲线为灯泡的伏安特性曲线,直线为电源的路端电压与电流的关系图线,两图线的交点表示灯泡接在电源上时的工作状态,则开关S断开时,电源的效率为,故A错误;
D.开关S断开时,结合上述可知,灯泡消耗的功率为
故D错误;
B.开关S闭合后,外电路等效电阻减小,干路电流增大,则电源的总功率EI会变大,故B正确;
C.结合上述,开关S闭合后,干路电流增大,根据
可知,路端电压减小即灯泡两端电压减小,根据图乙可知,通过灯泡的电流减小,即灯泡消耗的功率减小,则灯泡变暗,故C错误。
故选B。
4. 如图所示,带电荷量之比为的带电粒子A、B,先后以相同的速度从同一点水平射入平行板电容器中,不计重力,带电粒子偏转后打在同一极板上,水平飞行距离之比为,则带电粒子的质量之比为以及在电场中飞行的时间之比分别为( )
A. , B. , C. , D. ,
【答案】D
【解析】
【详解】粒子在水平方向上做匀速直线运动
由于初速度相同,
所以
竖直方向上粒子做匀加速直线运动
且
故
根据牛顿第二定律
得
则
故选D。
5. 两条长度相同、由同种材料制成的均匀电阻丝a、b,其伏安特性曲线分别如图所示。下列说法正确的是( )
A. 电阻丝a的直径是b直径的0.3倍
B. 将a、b并联后,其图线位于a、b之间
C. 将a、b串联后接入电路,a、b两端电压之比为
D. 将a、b并联后接入电路,通过a、b的电流之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,图像斜率的倒数为电阻的大小,则有
结合电阻定律可知,两金属丝的横截面积之比为
则两金属丝直径之比为
即电阻丝a的直径是b直径的倍,故A错误;
B.将a、b并联后,其等效总阻值应小于任何一个导体的阻值,因此其图线应位于b的上方,故B错误;
C.将a、b串联后接入电路,根据串联电路特点可得
解得,故C错误;
D.将a、b并联后接入电路,根据并联电路特点可得
解得,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,矩形线圈关于虚线对称,匝数为,面积为。虚线左侧有范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为、方向垂直于线圈平面,若线圈从图示位置以边为轴转动,这一过程中穿过线圈磁通量的变化量为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,则开始只有一半的线圈在磁场中,穿过线圈的磁通量为
线圈从图示位置以边为轴转动,根据几何关系可知,线圈整个进入磁场,线圈在垂直于磁场方向的投影面积为
穿过线圈的磁通量为
磁通量为标量,这一过程中穿过线圈磁通量的变化量为
故选A。
7. 在通电螺线管上方放一小磁针,下列四幅图分别画出了小磁针静止时的情形,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】通电螺线管外部的电流流向向上,由安培定则可知螺线管内部的磁感线向左,则左端相当于磁铁的N极,螺线管上端的磁感线水平向右,则小磁针受力平衡时N极指向水平向右。
故选B。
8. 如图所示是有两个量程的电流表。已知表头的内阻Rg=1000Ω,满偏电流Ig=1mA,电阻R1=50Ω,R2=200Ω,则下列说法正确的是( )
A. 接A、C两点,量程为0~8mA B. 接A、B两点,量程0~50mA
C. 接A、C两点,量程为0~12mA D. 接A、B两点,量程为0~25mA
【答案】D
【解析】
【详解】AC.接A、C两点,当电流表达到满偏时,电路中的总电流为
量程为0~5mA,故AC错误;
BD.接A、B两点,当电流表达到满偏时,电路中的总电流为
故B错误,D正确。
故选D。
二、不定项选择题(每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中都有多个选项是正确的。全部选对得4分,选对但不全的得2分,选错或不答的得0分)
9. 下列关于甲、乙、丙、丁四幅图中感应电流的说法正确的是( )
A. 图甲中,当条形磁铁落向闭合线圈时,闭合线圈中有感应电流
B. 图乙中,水平放置的闭合导体圆环的一条直径正上方的水平直导线中通有交变电流,则圆环中有感应电流
C. 图丙中,绕轴O1O2旋转导体框,导体框中没有感应电流
D. 图丁中,将条形磁铁靠近不闭合的线圈,线圈中没有感应电流
【答案】AD
【解析】
【详解】A.图甲中,当条形磁铁落向闭合线圈时,穿过闭合线圈的磁通量变化,线圈中有感应电流,故A正确;
B.通电直导线处于导体圆环的正上方,穿过圆环的磁通量始终为零,故不会产生感应电流,故B错误;
C.图丙中,绕轴O1O2旋转导体框,穿过导体框的磁通量不断变化,则导体框中有感应电流产生,故C错误;
D.图丁中,将条形磁铁靠近不闭合的线圈,线圈中磁通量变化,但回路不闭合,没有感应电流,故D正确。
故选AD。
10. 如题图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,开关S闭合后,平行金属板中的带电液滴恰能处于静止状态,电流表和电压表均视为理想电表,R2为光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小),当光照强度减弱时,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数减小,电压表示数减小
B. 光敏电阻R2消耗的电功率一定增大
C. 液滴将向下加速运动
D. 保持光照强度不变,断开开关,放电过程中,a点电势高于b点电势
【答案】AD
【解析】
【详解】A.当光照强度减弱时,R2的阻值增大,回路中总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律可知,回路中电流减小,则电流表示数减小,内电压减小,路端电压增大,定值电阻两端电压减小,则电压表示数减小,故A正确;
B.根据等效电源法可知,R2的阻值增大,但不能确定R2的阻值与电源内阻r与定值电阻之和的大小关系,所以不能确定光敏电阻R2消耗的电功率的变化情况,故B错误;
C.由于路端电压增大,定值电阻两端电压减小,则光敏电阻两端电压增大,电容器两极板间电压增大,则内部电场强度增大,液滴受到向上的电场力大于重力,则液滴将向上加速运动,故C错误;
D.保持光照强度不变,断开开关,由于电容器上极板带正电,下极板带负电,所以放电过程中,a点电势高于b点电势,故D正确。
故选AD。
11. 在电场中,A点的电势高于B点的电势,则( )
A. 把负电荷从A点移到B点,电场力作负功
B. 把负电荷从A点移到B点,电场力作正功
C. 把正电荷从A点移到B点,电场力作负功
D. 把正电荷从A点移到B点,电场力作正功
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.在电场中,A点的电势高于B点的电势,则把负电荷从A点移到B点,有
电场力做负功,故A正确,B错误;
CD.在电场中,A点的电势高于B点的电势,则把正电荷从A点移到B点,有
电场力做正功,故C错误,D正确。
故选AD。
12. 如图是两个等量异种点电荷形成的电场,O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上关于O对称的两点,B、C和A、D也关于O对称。则( )
A. B、C两点电场强度大小和方向都相同
B. A、D两点电场强度大小相等,方向相反
C. E、O、F三点比较,O点电场强度最弱
D. B、O、C三点比较,O点电场强度最弱
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.根据甲图电场线分布和对称性可知,B、C两点电场强度大小和方向都相同;A、D两点电场强度大小和方向都相同,故A正确,B错误;
CD.根据甲图电场线分布可知,E、O、F三点比较,O点电场强度最强,B、O、C三点比较,O点电场强度最弱,故C错误,D正确。
故选AD。
第II卷非选择题(52分)
三、实验题(共2小题,共12分)
13. 有一圆柱形未知材料,为测定其电阻率,某同学先用20分度的游标卡尺测出其长度为,又用螺旋测微器测得直径为,为选择合适的电路测量其电阻,该同学先用多用电表粗测其电阻。
(1)该同学用20分度游标卡尺测得其长度如图1所示,则__________mm,用螺旋测微器测得直径如图2所示,则__________mm,用多用电表粗测该材料的阻值:当用“”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用__________挡(填“”或“”),换挡并进行正确操作后,指针静止时如图3所示,则其阻值约为__________。
(2)为更精确地测量电阻,该同学从实验室中找到如下实验器材:
A、电压表V(量程,内阻约为)
B、电流表A(量程,内阻约为)
C、滑动变阻器R(,)
D、电源(,内阻约为)
E、开关一只,导线若干
根据数据作出图像,图线的斜率为,则该材料的电阻率表达式__________(用符号、、、表示)
【答案】(1) ①. ②. #### ③. ④. 22
(2)
【解析】
【小问1详解】
[1]20分度游标卡尺的精确度为,圆柱形材料长度为
[2]螺旋测微器的精确度为,螺旋测微器测得圆柱形材料直径
考虑估读造成的偶然误差,直径读数可取、或。
[3]当用“”挡时发现指针偏转角度过大,说明待测电阻阻值较小,应换用小倍率挡位,所以他应该换用“”挡位。
[4]根据图3可知其阻值约为
【小问2详解】
由
整理得
图的斜率为,则有
该材料的电阻率表达式
14. 某兴趣小组准备测量一节干电池的电动势和内阻,实验室提供了以下器材:
待测干电池;
滑动变阻器(阻值范围0-20Ω);
开关S、导线若干;
电压表(量程0-3V,内阻很大);
电流表(量程0-0.6A,内阻)。
(1)该小组利用给定的器材设计了甲、乙两种电路,为减小实验误差,应使用图______(选填“甲”或“乙”)进行测量;
(2)闭合开关S后,改变滑动变阻器的阻值,得到多组电压表的示数U和对应的电流表示数I,作出的图像如图丁所示,若测得该图像的横截距为a,纵截距为b,则该电源的电动势______。内阻______(用a、b、表示);
(3)实验中测量得到的电动势与真实值相比,___(选填“<;”或“=”或“>;”)。
【答案】(1)甲 (2) ①. b ②.
(3)=
【解析】
【小问1详解】
甲电路中,将电流表和电源看作一个等效电源,电流表测量的是干路电流,电压表测量的是路端电压,测得等效电源内阻为
由于题中电流表内阻已知,可避免电流表内阻对测量结果的影响,即
可得准确阻值;乙电路中,将电压表和电源看作一个等效电源,由于电压表内阻不明确,不能消除电压表的误差,不能得出准确阻值;故应使用图甲进行测量。
【小问2详解】
[1][2]由闭合电路欧姆定律得
整理得
结合图丁可知,
则电源内阻为
【小问3详解】
当电流I=0时,电压表读数U=E,因此E测=E。
四、综合题(本题共3小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
15. 某点电荷形成的电场中某区域的电场线如图所示,A、B是电场中的两点。一个电荷量的点电荷在A点所受电场力,将该点电荷从A点移到B点,电场力做功,求:
(1)求A点电场强度;
(2)A、B两点间的电势差;
(3)若取A点为零电势位置,求B点的电势及该点电荷在B点的电势能。
【答案】(1)大小为,方向由A指向B
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
根据电场强度的定义式可知,A点电场强度大小为
由于该点电荷从A点移到B点,电场力做正功,表明该点电荷在A点所受电场力方向由A指向B,又因为该点电荷带正电,则A点电场强度方向由A指向B。
【小问2详解】
根据电场力做功与电势差的关系可知,A、B两点间的电势差为
【小问3详解】
因为,
则
则该点电荷在B点电势能为
16. 小明同学在玩一个会发光的电动玩具汽车时,发现了一个现象:启动电源,电动机正常工作,车轮正常转动,当不小心卡住车轮时,车灯会变暗。玩具汽车的简化电路如图所示,电源电动势E=10V,r=2Ω,车轮电动机的额定电压,额定功率,线圈电阻,灯泡的内阻为6Ω。则:
(1)玩具汽车正常工作时,流过灯泡的电流;
(2)玩具汽车被卡住后,流过灯泡的电流;
(3)玩具汽车卡住前后,灯泡消耗功率的减少量。
【答案】(1)1A (2)0.5A
(3)4.5W
【解析】
【小问1详解】
正常工作时,通过灯泡的电流
解得
【小问2详解】
玩具汽车被卡住后,电动机相当于一个纯电阻,则干路电流
解得
路端电压
解得U=3V
则通过灯泡的电流
解得
【小问3详解】
玩具汽车卡住前灯泡消耗的功率
玩具汽车卡住后灯泡消耗的功率
灯泡消耗功率的减少量
解得
17. 如图所示,AB为半径的四分之一光滑绝缘竖直圆弧轨道,半径水平,点右侧有一竖直放置的光滑绝缘圆弧轨道CDE,点是轨道最低点,点是轨道最高点,圆弧CD对应的圆心角,竖直直径右侧空间存在竖直向上的匀强电场,电场强度,一质量为、电荷量为的物体(可视为质点),从A点的正上方距离A点处由静止开始自由下落,经圆弧轨道AB从点水平抛出,恰好从点沿切线方向进入圆弧轨道CDE且恰能通过点。已知,,不计空气阻力,取,求:
(1)物体运动至圆弧轨道点时所受支持力的大小;
(2)、两点的高度差;
(3)圆弧CDE的半径。
【答案】(1)50N (2)3.2m
(3)
【解析】
【小问1详解】
物体运动到B点过程,根据动能定理有
物体在B点,根据牛顿第二定律有
解得,
【小问2详解】
物体恰好从点沿切线方向进入圆弧轨道,根据速度分解有
物体做平抛运动,则有
解得h=3.2m
【小问3详解】
结合上述,物体在C点速度
物体进入圆弧轨道CDE且后恰能通过点,根据牛顿第二定律有
物体从C点运动到E点过程,根据动能定理有
解得
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