精品解析：安徽合肥市第六中学2026-2027学年高三上学期第二次过程性评价物理试题

合肥六中2024级高三上学期物理第二次过程性评价 一、单选题 1. 物理学的伟大发现离不开科学家的努力与奉献，物理思维的养成离不开对物理学史的了解，下列说法符合物理学史的是（　　） A. 奥斯特发现了电磁感应现象 B. 麦克斯韦提出电磁场理论并用实验捕捉到了电磁波 C. 普朗克提出能量量子化 D. 法拉第发现了电流的磁效应 2. 2025年6月26日21时29分，神舟二十号乘组航天员陈冬、陈中瑞、王杰密切协同，在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，经过约6.5小时圆满完成第二次出舱活动的既定任务，空间站组合体在距离地面约高处的圆轨道上运动。则航天员（　　） A. 不受地球引力 B. 处于平衡状态 C. 可以始终位于北京的正上方 D. 绕地球运动的速度小于 3. 如图所示，表面光滑的半圆柱体固定在水平面上，小物块在拉力作用下从点沿圆弧缓慢上滑至点，此过程中始终沿圆弧的切线方向，则（　　） A. 拉力逐渐变小 B. 拉力先变大后变小 C. 小物块受到的支持力逐渐变小 D. 小物块受到的支持力先变小后变大 4. 如图所示，平面上相距l的AB两点固定两个带电荷量都为Q的正点电荷，同平面上的C点、D点分别与A、B都构成等边三角形。在C点放置另一点电荷，恰好使D点电场强度为零。已知静电力常量为，下列说法正确的是（　　） A. 在C点放置的点电荷是电荷量为的负电荷 B. C点未放置电荷前，O点的电场强度不为0 C. C点未放置电荷前，A、B两点处的电荷在D点产生的场强为 D. C点放置电荷后，AB中点O的场强大小为 5. 某兴趣小组用人工智能模拟带电粒子在电场中的运动，如图所示的矩形区域内分布有平行于的匀强电场，为的中点。模拟动画显示，带电粒子a、b分别从点和点垂直于同时进入电场，沿图中所示轨迹同时到达M、N点，为轨迹交点。忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用，则可推断a、b（　　） A. 具有不同比荷 B. 电势能均随时间逐渐减小 C. 到达M、N的速度大小相等 D. 到达所用时间之比为 6. 关于下列四幅课本上的插图的说法正确的是（　　） A. 图甲是速度选择器示意图，带电粒子从左侧沿虚线向右运动，可以判断出带电粒子的电性 B. 图乙是磁流体发电机结构示意图，由图可以判断出A极板是发电机的正极 C. 图丙是质谱仪结构示意图，打在底片上的位置越靠近狭缝说明粒子的比荷越大 D. 图丁是回旋加速器示意图，要使粒子飞出加速器时的动能增大，可仅增加电压U 7. 一列简谐横波如图所示，时波形如图中实线所示，时波形如图中虚线所示，已知：，该波的振幅，质点的平衡位置坐标为。下列说法正确的是（　　） A. 该列波沿轴正方向传播 B. 波的传播速度为 C. 时质点沿轴负方向运动 D. 到这段时间内，质点走过的路程为 8. 如图所示，半径为R、圆心为O的圆形区域内有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。圆形区域右侧有一竖直感光板MN。质量为m、电荷量为q的带电粒子从圆形区域顶点P以指向O点的速度射入磁场，恰能垂直击中感光板。已知P、O点的连线与MN平行，不计粒子重力。下列说法正确的是（　　） A. 粒子带负电 B. 粒子的速度大小为 C. 粒子在磁场中运动的时间为 D. 粒子受到的洛伦兹力大小为 二、多选题 9. 如图所示，在水平地面上固定有一倾角为的光滑斜面，质量为1kg的物体B放置在斜面上，并通过一根跨过定滑轮的轻质细绳与质量为3kg的物块A相连，连接物块B的细线与斜面平行，连接物块A的细线在竖直方向，轻质弹簧一端固定在地面上，另一端固定在物块A的下表面，起始时物块A、B静止，某时刻将弹簧剪断，重力加速度取，，，则下列说法正确的是（ ） A. 木块A、B静止时弹簧的弹力为36N B. 木块A、B静止时细线的拉力为12N C. 剪断弹簧的瞬间，木块A、B的加速度大小均为 D. 剪断弹簧的瞬间，细线的拉力为12N 10. 如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为的小车，其左侧有半径为的四分之一光滑圆弧轨道，轨道最低点与水平轨道相切，整个轨道处于同一竖直平面内。将质量为的物块（可视为质点）从点无初速度释放，物块沿轨道滑行至轨道末端处恰好没有滑出。重力加速度为，空气阻力可忽略不计。关于物块从位置运动至位置的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 小车和物块构成的系统动量守恒 B. 摩擦力对物块和小车所做的功的代数和为 C. 物块从位置运动至位置时，小车向左运动的距离为 D. 物块从位置运动至的过程中，物块对小车的最大压力等于 三、实验题 11. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量的重锤拖着纸带下落，在此过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点。在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D和E，如图所示。其中为重锤开始下落时记录的点，各点到点的距离分别是、、、、。当地重力加速度，本实验所用电源的频率。（结果保留三位有效数字） （1）打点计时器打下点D时，重锤下落的速度________。 （2）从打下点B到打下点D的过程中，重锤重力势能的减少量为__________，重锤动能的增加量为__________。 （3）在误差允许范围内，通过比较_______________________________就可以验证重锤下落过程中机械能是否守恒了。 12. 磷酸铁锂电池具有能量密度大、循环寿命长、安全性能好等优点，广泛应用于我国的电动汽车。为了测量一节磷酸铁锂电池的电动势和内阻，某实验小组找来一个量程为3 mA的电流表G和两个精密电阻箱、，以及一个阻值为5.94 Ω的定值电阻，设计如图（a）的电路进行实验，步骤如下： （1）测电流表G的内阻。闭合开关，断开，调节的阻值，使电流表G满偏；保持的阻值不变，再闭合，调节，当的阻值为50.0 Ω时，电流表的示数为1 mA。由此可知电流表G的内阻为________Ω。 （2）扩大电流表的量程。为了将电流表G的量程扩大为30 mA，可以将与电流表G并联组成新的电流表，同时应该将的阻值调为________Ω。（结果保留1位小数） （3）测电动势和内电阻。把调成第（2）问中的阻值后保持闭合，再闭合，多次改变的阻值，记录电流表G的示数与电阻箱的值，作出图线如图（b）所示： 由图可求得：________V，________Ω。（结果均保留2位有效数字） 四、解答题 13. 如图所示，一粗细均匀、竖直放置的U形管，其左端封闭右端开口，管内水银柱将一部分理想气体封闭在左管中。当封闭气体的温度为时，左管内气柱长度，右管中水银面比左管中水银面高，大气压强。（结果保留1位小数） （1）若缓慢降低封闭气体的温度，当温度为多少时，左右两管中的水银面等高？ （2）若保持封闭气体温度不变，从右管开口处缓慢注入水银，当左管中水银面上升了1cm时，注入水银柱的长度是多少cm？ 14. 如图所示，质量、长度的木板A静止在水平地面上，A与地面之间的动摩擦因数。在A的左端放置一质量为的小铁块B（可视为质点），B与A之间的动摩擦因数。现用一水平恒力作用于B上，取，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。 （1）要保持A、B一起做匀加速运动，求力F的取值范围； （2）若，求A、B之间的摩擦力大小； （3）若，求铁块运动到木板右端所用的时间。 15. 如图所示的xOy平面内，x<0的区域内有竖直向上的匀强电场；在0<x≤4L区域内，处于第一象限的匀强磁场，磁感应强度为B1（未知）；处于第四象限的匀强磁场，磁感应强度为B2（未知），大小关系为B2=4B1，磁场方向均垂直于纸面向外。一质量为m、带电荷量为+q的粒子，在t=0时刻，从P点x=-2L，y=-L以速度v0沿x轴正向水平射出，恰好从坐标原点进入第一象限，最终垂直于磁场右边界离开磁场，不计粒子的重力。求： （1）粒子进入磁场时的速度； （2）若粒子通过坐标原点后仅在第一象限中运动便离开磁场，粒子在磁场中运动的时间； （3）磁感应强度B1的可能取值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 合肥六中2024级高三上学期物理第二次过程性评价 一、单选题 1. 物理学的伟大发现离不开科学家的努力与奉献，物理思维的养成离不开对物理学史的了解，下列说法符合物理学史的是（　　） A. 奥斯特发现了电磁感应现象 B. 麦克斯韦提出电磁场理论并用实验捕捉到了电磁波 C. 普朗克提出能量量子化 D. 法拉第发现了电流的磁效应 【答案】C 【解析】 【详解】A．奥斯特发现的是电流的磁效应（通电导线周围存在磁场），电磁感应现象是由法拉第发现的，故A错误； B．麦克斯韦提出了电磁场理论，赫兹首次用实验证实了电磁波的存在，故B错误； C．普朗克为解释黑体辐射问题，首次提出能量量子化假说，故C正确； D．法拉第的主要贡献是发现电磁感应现象，电流的磁效应是由奥斯特发现的，故D错误。 故选C。 2. 2025年6月26日21时29分，神舟二十号乘组航天员陈冬、陈中瑞、王杰密切协同，在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，经过约6.5小时圆满完成第二次出舱活动的既定任务，空间站组合体在距离地面约高处的圆轨道上运动。则航天员（　　） A. 不受地球引力 B. 处于平衡状态 C. 可以始终位于北京的正上方 D. 绕地球运动的速度小于 【答案】D 【解析】 【详解】A B．航天员仍受地球引力，在地球引力作用下绕地球做匀速圆周运动，加速度不为零且指向地心，故处于非平衡状态，故AB错误； C．空间站组合体在距离地面高度约，相对地球半径很小，空间站运行周期约为，相对地面是运动的，不可以始终位于北京的正上方，故C错误； D．因 及 得 运行的速度比地球的第一宇宙速度稍小些，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，表面光滑的半圆柱体固定在水平面上，小物块在拉力作用下从点沿圆弧缓慢上滑至点，此过程中始终沿圆弧的切线方向，则（　　） A. 拉力逐渐变小 B. 拉力先变大后变小 C. 小物块受到的支持力逐渐变小 D. 小物块受到的支持力先变小后变大 【答案】A 【解析】 【详解】对滑块受力分析，如下图所示 根据平衡条件有， 小物块从B点沿圆弧缓慢上滑至O点，在此过程中由图可知，角逐渐增大，则拉力F逐渐变小，小物块受的支持力逐渐变大。 故选A。 4. 如图所示，平面上相距l的AB两点固定两个带电荷量都为Q的正点电荷，同平面上的C点、D点分别与A、B都构成等边三角形。在C点放置另一点电荷，恰好使D点电场强度为零。已知静电力常量为，下列说法正确的是（　　） A. 在C点放置的点电荷是电荷量为的负电荷 B. C点未放置电荷前，O点的电场强度不为0 C. C点未放置电荷前，A、B两点处的电荷在D点产生的场强为 D. C点放置电荷后，AB中点O的场强大小为 【答案】D 【解析】 【详解】C．点未放置电荷前，、两点处的电荷在点产生的场强大小分别为 则根据矢量的叠加原理可得，D点的合场强为 方向由O点指向D点，故C错误； A．在C点放置另一点电荷后，恰好使D点电场强度为零，则有C点放置的点电荷在D点产生的场强方向应沿由D点指向O点，所以C点放置的点电荷应为负电荷。设在C点放置的点电荷的电荷量大小为，则由可知，在C点放置的点电荷在D点产生的场强大小为 解得 即在C点放置的点电荷是电荷量为的负电荷，故A错误； BD．C点未放置电荷前，、两点处的电荷在O点处产生的场强等大反向，故O点的电场强度为0，所以C点放置点电荷后，点处的场强即为C点处电荷在此处产生的场强，因此AB中点O的场强大小为，故B错误，D正确。 故选D。 5. 某兴趣小组用人工智能模拟带电粒子在电场中的运动，如图所示的矩形区域内分布有平行于的匀强电场，为的中点。模拟动画显示，带电粒子a、b分别从点和点垂直于同时进入电场，沿图中所示轨迹同时到达M、N点，为轨迹交点。忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用，则可推断a、b（　　） A. 具有不同比荷 B. 电势能均随时间逐渐减小 C. 到达M、N的速度大小相等 D. 到达所用时间之比为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意可知，带电粒子在电场中做类平抛运动，带电粒子a、b分别从点和点同时进入电场，沿图中所示轨迹同时到达M、N点，可知，运动时间相等，由图可知，沿初速度方向位移之比为，则初速度之比为，沿电场方向的位移大小相等，由可知，粒子运动的加速度大小相等，由牛顿第二定律有， 可得 可知，带电粒子具有相同比荷，故A错误； B．两粒子竖直方向初速度为0，电场力方向即为加速度方向，因此竖直方向速度方向始终与电场力方向相同，电场力一直做正功，电势能均随时间逐渐减小，故B正确； C．沿电场方向，由公式可知，到达的竖直分速度大小相等，由于初速度之比为，则到达的速度大小不相等，故C错误； D．由图可知，带电粒子到达的水平位移相等，由于带电粒子初速度之比为，则所用时间之比为，故D错误。 故选B。 6. 关于下列四幅课本上的插图的说法正确的是（　　） A. 图甲是速度选择器示意图，带电粒子从左侧沿虚线向右运动，可以判断出带电粒子的电性 B. 图乙是磁流体发电机结构示意图，由图可以判断出A极板是发电机的正极 C. 图丙是质谱仪结构示意图，打在底片上的位置越靠近狭缝说明粒子的比荷越大 D. 图丁是回旋加速器示意图，要使粒子飞出加速器时的动能增大，可仅增加电压U 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中的速度选择器，是根据带电粒子在叠加场中受力平衡而做匀速直线运动通过速度选择器，无法判断出带电粒子的电性，故A错误； B．图乙是磁流体发电机结构示意图，由左手定则可知，正离子向下偏转，下极板带正电，因此A板是发电机的负极，B板是发电机的正极，故B错误； C．图丙是质谱仪结构示意图，带电粒子经质谱仪的加速电场后，则有 在磁场中由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 可知，r越小，比荷越大，即打在底片上的位置越靠近狭缝S3说明粒子的比荷越大，故C正确； D．图丁是回旋加速器示意图，其原理是在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，则有 解得 因此粒子的圆周半径越大，粒子的速度越大，动能越大，则其最大速度为 最大动能 可见，粒子的最大动能与加速电压U无关，故D错误。 故选C。 7. 一列简谐横波如图所示，时波形如图中实线所示，时波形如图中虚线所示，已知：，该波的振幅，质点的平衡位置坐标为。下列说法正确的是（　　） A. 该列波沿轴正方向传播 B. 波的传播速度为 C. 时质点沿轴负方向运动 D. 到这段时间内，质点走过的路程为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知波长， 若波沿轴正方向传播，则 可得 由，得 无整数解，故波不沿轴正方向传播。若波沿轴负方向传播，则 可得 由，得 取 符合题意。故波沿轴负方向传播，故A错误； B．由A选项分析可知，则 波速，故B错误； C．时，平衡位置为处的质点位于 因波沿轴负方向传播，根据“同侧法”可知，此时点沿轴负方向运动。时，有 即经过个周期。质点运动到关于平衡位置对称处，且速度方向与时相反，即沿轴正方向运动，故C错误； D．在到这段时间内， 质点在内的路程 在剩下的内，质点从处向下运动，经过平衡位置到达波谷，再回到平衡位置，最后到达处，故内的路程 总路程，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，半径为R、圆心为O的圆形区域内有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。圆形区域右侧有一竖直感光板MN。质量为m、电荷量为q的带电粒子从圆形区域顶点P以指向O点的速度射入磁场，恰能垂直击中感光板。已知P、O点的连线与MN平行，不计粒子重力。下列说法正确的是（　　） A. 粒子带负电 B. 粒子的速度大小为 C. 粒子在磁场中运动的时间为 D. 粒子受到的洛伦兹力大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．粒子能垂直击中感光板，说明粒子带正电，故A错误； B．分析粒子的运动轨迹可知，粒子做圆周运动的半径与圆形区域的半径相等，有 解得，故B错误； C．粒子在磁场中偏转的圆心角为，粒子在磁场中运动的时间，故C错误； D．粒子受到的洛伦兹力大小，故D正确。 故选D。 二、多选题 9. 如图所示，在水平地面上固定有一倾角为的光滑斜面，质量为1kg的物体B放置在斜面上，并通过一根跨过定滑轮的轻质细绳与质量为3kg的物块A相连，连接物块B的细线与斜面平行，连接物块A的细线在竖直方向，轻质弹簧一端固定在地面上，另一端固定在物块A的下表面，起始时物块A、B静止，某时刻将弹簧剪断，重力加速度取，，，则下列说法正确的是（ ） A. 木块A、B静止时弹簧的弹力为36N B. 木块A、B静止时细线的拉力为12N C. 剪断弹簧的瞬间，木块A、B的加速度大小均为 D. 剪断弹簧的瞬间，细线的拉力为12N 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．对小木块B受力分析可知，小木块B受到细线的拉力 对小木块A受力分析可知， 解得，AB错误； CD．设弹簧被剪断的瞬间细线的拉力为，对小木块A有 对小木块B有 解得， 因此在弹簧被剪断的瞬间，小木块A和B共同加速度的大小为，CD正确． 故选CD。 10. 如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为的小车，其左侧有半径为的四分之一光滑圆弧轨道，轨道最低点与水平轨道相切，整个轨道处于同一竖直平面内。将质量为的物块（可视为质点）从点无初速度释放，物块沿轨道滑行至轨道末端处恰好没有滑出。重力加速度为，空气阻力可忽略不计。关于物块从位置运动至位置的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 小车和物块构成的系统动量守恒 B. 摩擦力对物块和小车所做的功的代数和为 C. 物块从位置运动至位置时，小车向左运动的距离为 D. 物块从位置运动至的过程中，物块对小车的最大压力等于 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．小车和物块构成的系统在水平方向所受合外力为零，水平方向动量守恒；物块沿圆弧轨道下滑时，竖直方向动量发生变化，系统总动量不守恒，A错误； B．物块到达处恰好没有滑出，说明此时物块与小车的相对速度为零。由于系统初始水平总动量为零，物块与小车最终均静止。两者间支持力与压力所做的功的代数和为零，由系统的动能定理得 解得摩擦力对物块和小车所做的功的代数和为，B正确； C．设物块从运动至时，小车向左运动的距离为，则物块相对地面向右运动的水平距离为。由系统水平方向动量守恒及两者的水平位移关系得 解得，C正确； D．设物块在圆弧上某位置时，圆心指向物块的半径与竖直向下方向的夹角为，物块相对小车的速度大小为，小车相对地面的水平速度为，取水平向右为正方向。由系统水平方向动量守恒和机械能守恒得， 联立解得 设轨道对物块的支持力大小为，小车的水平加速度为。对小车沿水平方向、对物块沿指向圆心方向分别应用牛顿第二定律，有， 联立解得 从到的过程中，由减小到0，增大，减小，因此支持力逐渐增大，在处最大。 由牛顿第三定律，物块对小车的最大压力为，D正确。 故选BCD。 三、实验题 11. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量的重锤拖着纸带下落，在此过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点。在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D和E，如图所示。其中为重锤开始下落时记录的点，各点到点的距离分别是、、、、。当地重力加速度，本实验所用电源的频率。（结果保留三位有效数字） （1）打点计时器打下点D时，重锤下落的速度________。 （2）从打下点B到打下点D的过程中，重锤重力势能的减少量为__________，重锤动能的增加量为__________。 （3）在误差允许范围内，通过比较_______________________________就可以验证重锤下落过程中机械能是否守恒了。 【答案】（1）1.36 （2） ①. 0.230 ②. 0.223 （3）重力势能的减少量和动能的增加量 【解析】 【小问1详解】 打点周期 根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于这段时间的平均速度，得D点速度为 【小问2详解】 [1]从点B到点D的过程中，重锤重力势能减少量 [2]B点速度为 从点B到点D的过程中, 重锤动能的增加量为 【小问3详解】 在误差允许范围内，比较重锤重力势能的减少量和动能的增加量是否相等，即可验证机械能守恒。 12. 磷酸铁锂电池具有能量密度大、循环寿命长、安全性能好等优点，广泛应用于我国的电动汽车。为了测量一节磷酸铁锂电池的电动势和内阻，某实验小组找来一个量程为3 mA的电流表G和两个精密电阻箱、，以及一个阻值为5.94 Ω的定值电阻，设计如图（a）的电路进行实验，步骤如下： （1）测电流表G的内阻。闭合开关，断开，调节的阻值，使电流表G满偏；保持的阻值不变，再闭合，调节，当的阻值为50.0 Ω时，电流表的示数为1 mA。由此可知电流表G的内阻为________Ω。 （2）扩大电流表的量程。为了将电流表G的量程扩大为30 mA，可以将与电流表G并联组成新的电流表，同时应该将的阻值调为________Ω。（结果保留1位小数） （3）测电动势和内电阻。把调成第（2）问中的阻值后保持闭合，再闭合，多次改变的阻值，记录电流表G的示数与电阻箱的值，作出图线如图（b）所示： 由图可求得：________V，________Ω。（结果均保留2位有效数字） 【答案】（1）100.0##100 （2）11.1 （3） ①. 3.2 ②. 0.060 【解析】 【12题详解】 闭合断开时，调节​使G满偏（）；保持不变闭合后，干路总电流近似不变，此时G示数为，说明流过电流为 并联支路电压相等​，代入数据 解得 【13题详解】  要将3mA的表头扩为30mA的电流表，分流电阻需要分担的电流为 并联支路电压相等​，代入数据 解得 【14题详解】 [1][2] 改装后新电流表的总量程为30mA，总电流（​为表头示数），改装后电流表的总内阻 根据闭合电路欧姆定律 整理得线性关系 结合图(b)的信息，图线斜率 解得 纵轴截距为 代入，解得 四、解答题 13. 如图所示，一粗细均匀、竖直放置的U形管，其左端封闭右端开口，管内水银柱将一部分理想气体封闭在左管中。当封闭气体的温度为时，左管内气柱长度，右管中水银面比左管中水银面高，大气压强。（结果保留1位小数） （1）若缓慢降低封闭气体的温度，当温度为多少时，左右两管中的水银面等高？ （2）若保持封闭气体温度不变，从右管开口处缓慢注入水银，当左管中水银面上升了1cm时，注入水银柱的长度是多少cm？ 【答案】（1） （2）6.5cm 【解析】 【小问1详解】 以左管中封闭气体为研究对象，U形管横截面积为S，设左管气体压强为，体积为，则有 ， 设温度为时，左右两管中的水银柱等高，设此时左管气体压强为，体积为，则有， 由 代入题中数据，联立解得 【小问2详解】 左管中水银面上升了时，左管中气体体积，由 解得 此时，水银面高度差 联立解得 故注入水银柱的长度 14. 如图所示，质量、长度的木板A静止在水平地面上，A与地面之间的动摩擦因数。在A的左端放置一质量为的小铁块B（可视为质点），B与A之间的动摩擦因数。现用一水平恒力作用于B上，取，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。 （1）要保持A、B一起做匀加速运动，求力F的取值范围； （2）若，求A、B之间的摩擦力大小； （3）若，求铁块运动到木板右端所用的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 A与地面间的最大静摩擦力大小 A、B整体恰好相对地面静止时，设水平恒力大小为，根据平衡条件有 解得 A与B间的最大静摩擦力 A、B恰好不发生相对滑动时，加速度大小为，水平恒力大小为。对A，由牛顿第二定律得 对A、B整体，由牛顿第二定律得 代入数据解得， A、B要一起做匀加速直线运动水平恒力 解得力的取值范围是 【小问2详解】 时，A、B相对静止，共同加速设A、B间摩擦力大小为 对整体有 对A有 解得， 【小问3详解】 水平恒力时，A、B相对滑动，设经过时间铁块运动到木板的右端。对A有 对B，由牛顿第二定律得 代入数据解得 对A有 对B有 位移关系 代入数据解得 15. 如图所示的xOy平面内，x<0的区域内有竖直向上的匀强电场；在0<x≤4L区域内，处于第一象限的匀强磁场，磁感应强度为B1（未知）；处于第四象限的匀强磁场，磁感应强度为B2（未知），大小关系为B2=4B1，磁场方向均垂直于纸面向外。一质量为m、带电荷量为+q的粒子，在t=0时刻，从P点x=-2L，y=-L以速度v0沿x轴正向水平射出，恰好从坐标原点进入第一象限，最终垂直于磁场右边界离开磁场，不计粒子的重力。求： （1）粒子进入磁场时的速度； （2）若粒子通过坐标原点后仅在第一象限中运动便离开磁场，粒子在磁场中运动的时间； （3）磁感应强度B1的可能取值。 【答案】（1），方向与x轴正半轴成45°角 （2） （3）（n=0，1，2，3……） 【解析】 【小问1详解】 带电粒子在电场中，水平方向做匀速运动，有 竖直方向做匀加速运动，有 解得 则带电粒子通过坐标原点的速度大小 速度方向与轴正半轴的夹角为，则 可得 【小问2详解】 当粒子进入磁场后，第一次恰好垂直磁场右边界射出时的时间最短，如图所示由几何关系知 带电粒子在磁场中运动的周期 粒子在磁场中运动的时间 解得 【小问3详解】 粒子在磁场中运动，如图所示 由洛伦兹力提供向心力有 且，则有 且满足关系，（） 由洛伦兹力提供向心力有 解得，（） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $