物理高考模拟卷-高三物理试题及答案-金丽衢十二校高考一模试卷物理试题

2015年浙江省金丽衢十二校高考一模物理试卷一、单项选择题（本题共9个小题，每个小题3分，共27分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的．）1．曹冲称象是妇孺皆知的故事，当众人面临大象这样的庞然大物，在缺少有效的称量工具而束手无策的时候，他称量出大象的体重，体现了他的智慧，被世人称道．下列物理学习或研究中用到的方法与“曹冲称象”的方法相同的是（）A．“质点”的概念B．合力与分力的关系C．“瞬时速度”的概念D．研究加速度与合力、质量的关系【答案】B．【解析】A、建立“质点”的概念，采用理想模型法，不是等效替代，故A错误；B、建立“合力和分力”的概念，采用等效替代的思想，故B正确；C、建立“瞬时速度”的概念，采用极值法，不是等效替代，故C错误；D、研究加速度与合力、质量的关系，采用控制变量法，不是等效替代，故D错误；【考点】物理学史．.2．一个质点由静止开始沿直线运动，速度随位移变化的图线如图所示，关于质点的运动下列说法正确的是（）A．质点做匀速直线运动B．质点做匀加速直线运动C．质点做加速度逐渐增大的加速运动D．质点做加速度逐渐减小的加速运动【答案】C【解析】从图可知，s与v成正比，即s=kv，k是比例系数（常量），v=s k vv kat t∆∆===∆∆显然加速度与速度呈正比，所以质点做加速度逐渐增大的加速运动，故C正确．【考点】匀变速直线运动的图像．.3半圆柱体左端点A 的正上方某处，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B 点．过B 点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为60°，则初速度为：（不计空气阻力，重力加速度为g =10m/s 2）（ ）A ．m/s B ．C ．m/s D ．m/s 【答案】C ．【解析】飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点，知速度与水平方向的夹角为30°，设位移与水平方向的夹角为θ，则有：tan θ=0tan 302= 因为tan θ==2y R ． 则竖直位移为：y，22y v gy gR == 所以，tan θ=0yv v ．联立以上各式解得：v 0== 【考点】平抛运动．. 4．小明同学骑着一辆变速自行车上学，他想测一下骑车的最大速度．在上学途中他选择了最高的变速比（轮盘与飞轮齿数比），并测得在这种情况下蹬动轮盘的最大转速是每1s 轮盘转动一周，然后他数得自行车后轮上的飞轮6个齿盘和脚踏轮盘上3个齿盘的齿数如表所示，并测得后轮的直径为70cm ．由此可求得他骑车的最大速度是多少米每秒（ ）A ． 2.1πB ． 2.0πC ． 0.7πD ． 1.1π【答案】A ．【解析】轮盘和飞轮的齿数之比最大为3：1，此时自行车速度最大，此时轮盘和飞轮的转动半径是3：1；蹬动轮盘的最大转速是每1s 轮盘转动一周，故周期是1s ，同缘传动边缘点线速度相等，根据公式v =2r Tπ ，轮盘和飞轮周期之比等于转动半径之比，故飞轮的转动周期为s ；后轮的线速度为：v =220.35 2.1m/s 13r Tπππ⨯== 【考点】线速度;角速度和周期;转速．5．某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向夹角α=60°，使飞行器恰恰与水平方向成θ=30°角的直线斜向右上方由静止开始匀加速飞行，经时间t 后，将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小，使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行，飞行器所受空气阻力不计，下列说法中正确的是（ ）A ． 加速时动力的大小等于mgB ． 加速与减速时的加速度大小之比为2C ． 加速与减速过程发生的位移大小之比为1：2D ． 减速飞行时间t 后速度为零【答案】C ．【解析】A 、起飞时，飞行器受推力和重力，两力的合力与水平方向成30°角斜向上，设动力为F ，合力为F b ，如图所示：在△OFF b 中，由几何关系得：F ，F b =mg ，A 错误B 、由牛顿第二定律得飞行器的加速度为：a 1=g ，推力方向逆时针旋转60°，合力的方向与水平方向成30°斜向下，推力F '跟合力F 'h 垂直，如图所示，此时合力大小为：F 'h =mg sin30°动力大小：F ′=mg飞行器的加速度大小为：a 2=sin mg mθ=0.5g 加速与减速时的加速度大小之比为a 1：a 2=2：1，B 错误C 、t 时刻的速率：v =a 1t =gt 加速与减速过程发生的位移大小之比为2212:1:2v v =，故C 正确 D 、到最高点的时间为：t ′=220.5v gt t a g==，D 错误 【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．.6．钢球A 自塔顶自由落下2米时，钢球B 自离塔顶6米距离处自由落下，两钢球同时到达地面，不计空气阻力，则塔高为（ ）A ． 24mB ． 16mC ． 12mD ． 8m【答案】D【解析】根据h =212gt 得：A 球下落2m 所需时间为：0.2s t === ，设塔高h ，则b 球下落的时间为：t b …① 对a 球有：h =21(t )b g t + …② 由①②解得：h =8m ．【考点】自由落体运动．.7．如图所示，O 、A 、B 、C 为一粗糙绝缘水平面上的三点，不计空气阻力，一电荷量为﹣Q 的点电荷固定在O 点，现有一质量为m 、电荷量为﹣q 的小金属块（可视为质点），从A 点由静止沿它们的连线向右运动，到B 点时速度最大，其大小为v m ．小金属块最后停止在C 点．已知小金属块与水平面间的动摩擦因数为μ、AB 间距离为L 、静电力常量为k ，则（ ）A ． 在点电荷﹣Q 形成的电场中，A 、B 两点间的电势差为222m mgL mv qμ+ B ． 在小金属块由A 向C 运动的过程中，电势能先增大后减小C ． OBD ． 从B 到C 的过程中，小金属块的动能全部转化为电势能【答案】C【解析】滑块从A 到B 过程，由动能定理得：﹣qU AB ﹣μmgL =12mv 2﹣0，得A 、B 两点间的电势差 U AB =﹣222m mgL mv qμ+．故A 错误．小金属块由A 点向O 点运动的过程中，电场力一直做正功，电势能一直减小．故B 错误由题意知，A 到B 过程，金属块做减速运动，B 到O 过程做加速运动，在B 点金属块所受的滑动摩擦力与库仑力平衡，则有 μmg = 122q q k r ，得r ．故C 正确．从B 到C 的过程中，小金属块的动能全部转化为电势能和内能，故D 错误；【考点】电势差与电场强度的关系；电势能．.8．由于人们行走时鞋子和地板摩擦产生静电，带电的离子会在地板表面对空气中的灰尘产生吸引，对于电脑机房，电子厂房等单位会造成一定的影响．防静电地板又叫做耗散静电地板，是一种地板，当它接地或连接到任何较低电势点时，使电荷能够耗散，地板在施工中，地板下面要铺设铝箔，铝箔要连接到地下预埋导体．下列关于防静电地板正确的是（ ）A．地板下面要铺设铝箔的作用是防潮B．地板必须是绝缘体材料C．地板必须是导电的，如地板中含有导电纤维D．只要地板下面铺设铝箔，地板材料无所谓绝缘体或导电【答案】C【解析】在该情景中，地板在施工中，地板下面要铺设铝箔，铝箔要连接到地下预埋导体就是要将地板上的静电导走，所以防静电地板必须是导电的，如地板中含有导电纤维，这样才能将静电提供地板下面要铺设的铝箔导走．故选项C正确，ABD错误．【考点】静电的利用和防止．.9．某空间区域有竖直方向的电场（图中只画出了一条电场线），一个质量为m、电荷量为q 的带正电的小球，在电场中从A点由静止开始沿电场线竖直向下运动，不计一切阻力，运动过程中物体的机械能E与物体位移x关系的图象如图所示，由此可以判断（）A．物体所处的电场为非匀强电场，且场强不断减小，场强方向向下B．物体所处的电场为匀强电场，场强方向向下C．物体可能先做加速运动，后做匀速运动D．物体一定做加速运动，且加速度不断增大【答案】D【解析】物体的机械能先减小，后保持不变，故电场力先做负功，后不做功，故电场强度方向向上，再根据机械能的变化关系可知，电场力做功越来越小，故电场强度不断减小，故AB错误；根据牛顿第二定律可知，物体受重力与电场力，且电场力越来越小，故加速度越来越大，故C错误，D正确；【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度．.二、不定项选择题（本题共5个小题，每小题4分，共20分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．）10．如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤有一定的读数．现在磁铁上方中心偏右位置固定一通电导线，当通以一定的电流后，台秤的示数增加，同时弹簧缩短（弹簧始终处于弹性限度内），则下列说法正确的是（）A．磁铁右端为N极，左端为S极，导线中的电流方向垂直纸面向内B．磁铁右端为N极，左端为S极，导线中的电流方向垂直纸面向外C．磁铁右端为S极，左端为N极，导线中的电流方向垂直纸面向内D．磁铁右端为S极，左端为N极，导线中的电流方向垂直纸面向外【答案】AD．【解析】磁铁的磁感线在它的外部是从N极到S极，因为长直导线在磁铁的中心偏右位置，所以此处的磁感线是斜向左上的，电流的方向垂直与纸面向里，根据左手定则，导线受磁铁给的安培力方向是斜向右上，长直导线是固定不动的，根据物体间力的作用是相互的，导线给磁铁的反作用力方向就是斜向左下的；导线给磁铁的反作用力方向就是斜向左下的，将这个力在水平和竖直分解，因此光滑平板对磁铁支持力增大，由于在水平向左产生分力，所以弹簧产生压力，弹簧长度将变短，故A正确，B错误．磁铁的磁感线在它的外部是从N极到S极，因为长直导线在磁铁的中心偏右位置，所以此处的磁感线是斜向右下的，电流的方向垂直与纸面向外，根据左手定则，导线受磁铁给的安培力方向是斜向右上，长直导线是固定不动的，根据物体间力的作用是相互的，导线给磁铁的反作用力方向就是斜向左下的；导线给磁铁的反作用力方向就是斜向左下的，将这个力在水平和竖直分解，因此光滑平板对磁铁支持力增大，由于在水平向右产生分力，所以弹簧产生压力，弹簧长度将变短，故C错误，D正确【考点】安培力．11．两平行导体板间距为d ，两导体板加电压U ，不计重力的电子以平行于极板的速度v 射入两极板之间，沿极板方向运动距离为L 时侧移为y ．如果要使电子的侧移y ′=4y ，仅改变一个量，下列哪些措施可行（ ）A ． 改变两平行导体板间距为原来的一半B ． 改变两导体板所加电压为原来的一半C ． 改变电子沿极板方向运动距离为原来的一半D ． 改变电子射入两极板时的速度为原来的2倍【答案】CD ．【解析】粒子做类似平抛运动，根据分运动公式，有：水平方向：L =v 0t 竖直方向：212y at 其中：a =qU md联立解得：y =2202qUL mdv A 、改变两平行导体板间距d 为原来的一半，根据y =2202qUL mdv ，y 增加为2倍，故A 错误； B 、改变两导体板所加电压U 为原来的一半，根据y =2202qUL mdv ，y 减小为倍，故B 错误； C 、改变电子沿极板方向运动距离L 为原来的一半，根据y =2202qUL mdv ，y 减小为倍，故C 正确；D 、改变电子射入两极板时的速度为原来的2倍，根据y =2202qUL mdv ，y 减小为倍，故D 正确； 【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．.12．如图所示，一根轻质细绳跨过定滑轮连接两个小球A 、B ，它们都穿在一根光滑的竖直杆上，不计细绳与滑轮之间的摩擦，当两球平衡时OA 绳与水平方向的夹角为60°，OB 绳与水平方向的夹角为30°，则球A 、B 的质量之比和杆对A 、B 的弹力之比分别为（ ）A ．1A B m m = B．3A B m m = C ．3NA NB F F = D．2NA NB F F = 【答案】AC ．【解析】分别对AB 两球分析，运用合成法，如图：由几何知识得：T sin2θ=m A gT sin θ=m B g故m A ：m B =sin2θ：sin θ=2cos θ：1杆的弹力F N =tan mg θ则：00tan30tan 60NA NB F F == 【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．.13．如图所示，图甲中M 为一电动机，当滑动变阻器R 的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示．已知电流表读数在0.2A 以下时，电动机没有发生转动．不考虑电表对电路的影响，以下判断错误的是（ ）A．电路中电源电动势为3.6VB．变阻器向右滑动时，V2读数逐渐减小C．此电路中，电动机的最大输出功率减小D．变阻器的最大阻值为30Ω【答案】BC【解析】由电路图甲知，电压表V2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以最上面的图线表示V2的电压与电流的关系．此图线的斜率大小等于电源的内阻，为r=3.430.2-Ω=2Ω当电流I=0.1A时，U=3.4V，则电源的电动势E=U+Ir=3.4+0.1×2V=3.6V，故A正确；变阻器向右滑动时，R阻值变大，总电流减小，内电压减小，路端电压即为V2读数逐渐增大，故B错误；；由图可知，电动机的电阻r M=0.80.40.1-Ω=4Ω．当I=0.3A时，U=3V，电动机输出功率最大，最大为P=UI﹣I2r M=3V×0.3A﹣（0.3A）2×4Ω=0.54W，此电路中，变阻器向右滑动时，R阻值变大，总电流减小．电动机的最大输出功率减小；变阻器向左滑动时，R阻值变小，总电流增大．电动机的最大输出功率增大，故C错误；当I=0.1A时，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，所以R=﹣r﹣r M=（3.60.1﹣2﹣4）Ω=30Ω，故D正确．【考点】电功、电功率；闭合电路的欧姆定律．.14．带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h3，若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h4，如图所示．不计空气，则（）A．一定有h1=h3 B．一定有h1＜h4 C．h2与h4无法比较D．h1与h2无法比较【答案】AC．【解析】第1个图：由竖直上抛运动的最大高度公式得：h1=22vg．第3个图：当加上电场时，由运动的分解可知：在竖直方向上有，V02=2gh3，所以h1=h3．故A正确；而第2个图：洛伦兹力改变速度的方向，当小球在磁场中运动到最高点时，小球应有水平速度，设此时的球的动能为E k，则由能量守恒得：mgh2+E k=12m V02，又由于12m V02=mgh1所以h1＞h2．，所以D错误．第4个图：因电性不知，则电场力方向不清，则高度可能高度h1，也可能小于h1，故C正确，B错误；【考点】带电粒子在混合场中的运动．.三、实验题（本题共2个小题，每空2分，共14分．）15．下面几个实验都用到了打点计时器或电火花计时器：①运用装置甲完成“探究功与速度变化的关系”实验②运用装置乙完成“验证机械能守恒定律”实验③运用装置丙可以完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验④运用装置丙可以完成“探究加速度与力、质量的关系”实验（1）运用装置丙完成“探究小车速度随时间变化的规律“实验是否需要平衡摩擦阻力？_____（填“是”或“否”）（2）如图丁为某同学在一次实验中打出的一条纸带的部分，若所用电源的频率为50Hz ，图中刻度尺的最小分度为1mm ，请问该条纸带是以上四个实验哪一个实验时得到的？________________________________（填实验的名称）（3）由如图丁的测量，打C 点时纸带对应的速度为________m/s （保留三位有效数字）． 【答案】（1）否；（2）验证机械能守恒定律的实验；（3）1.50．【解析】（1）在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，小车存在阻力，对其规律的研究没有影响，因此不需要平衡摩擦力； （2）相邻的计数点间的时间间隔T =0.02s ，根据匀变速直线运动的推论公式△x =aT 2可以求出加速度的大小， 为了更加准确的求解加速度， a =220.1730.104(0.1040.051)40.04CE AC x x T ----==10m/s 2 ． 由加速度大小可知，属于验证机械能守恒定律的实验；（3）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度， 得：V C =0.1360.0760.04BD BD x t -==1.50m/s 【考点】探究小车速度随时间变化的规律．.16．下面的实物图展示测电压表内阻的电路，图中R 为500Ω的定值电阻，移动滑动变阻器，得到多组电压表和电流表的值，记录在表中：如果用U ﹣I 图象来处理数据，且图中已描好了对应的点，回答下列问题：（1）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应处在哪一端？______（填“a”或“b”）（2）根据描好的点画出相应的图线（3）由（2）中画出的图线求出电压表的内阻为_______Ω（保留二位有效数字）（4）分析用此方法测电压表的内阻，是否会因为实验的原理或方法不完善而产生系统误差？_______（填“是”或“否”）【答案】（1）a；（2）图象如图所示；（3）1500；（4）否．【解析】（1）由图示电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，为保护电路安全，闭合开关前滑片要置于a端．（2）根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：（3）由图示电路图可知，流过电流表的电流：I=I R+I V=+500500500VV V VRUU UR R R+=+=U，则U =500500VV R R +I ，由图示图象可知，50035000.008V V R U R I ∆==+∆，解得：R V =1500Ω； （3）由U =500500V V R R +I 可知，图象的斜率：k =500500VV R R +，R V =500500kk- ，应用图象法处理实验数据，不因为实验的原理或方法不完善而产生系统误差； 【考点】伏安法测电阻．.四、计算题（本题共4小题，其中17题8分，18题9分，19题10分，20题12分，共39分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤及单位．）17．用水平力F =30N 拉着一个质量为2kg 的物体在水平面上由静止做匀加速直线运动，某时刻将力F 随时间均匀减小．整个过程物体所受的摩擦力随时间变化如图中实线所示，求： （1）物体做匀加速直线运动的加速度； （2）整个过程物体运动的时间； （3）物体做匀加速直线运动发生的位移．【答案】（1）物体做匀加速直线运动的加速度5m/s 2； （2）整个过程物体运动的时间30s ；（3）物体做匀加速直线运动发生的位移250m ． 【解析】（1）由牛顿第二定律知：30202fF F a m--===5m/s 2 （2）由图象知物体静止时用时30s ，所以运动时间30s （3）加速时间为10s ，所以有：2210.5510250m 2x at ==⨯⨯= 【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．.18．如图光滑水平导轨AB 的左端有一压缩的弹簧，弹簧左端固定，右端前放一个质量为m =1kg 的物块（可视为质点），物块与弹簧不粘连，B 点与水平传送带的左端刚好平齐接触，传送带的长度BC 的长为L =6m ，沿逆时针方向以恒定速度v =2m/s 匀速转动．CD 为光滑的水平轨道，C 点与传送带的右端刚好平齐接触，DE 是竖直放置的半径为R =0.4m 的光滑半圆轨道，DE 与CD 相切于D 点．已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，取g =10m/s 2．（1）若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带刚好能到达C 点，求弹簧储存的弹性势能E p ； （2）若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带能够通过C 点，并经过圆弧轨道DE ，从其最高点E 飞出，最终落在CD 上距D 点的距离为x =1.2m 处（CD 长大于1.2m ），求物块通过E 点时受到的压力大小；（3）满足（2）条件时，求物块通过传送带的过程中产生的热能．【答案】（1）若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带刚好能到达C 点，弹簧储存的弹性势能E p 为12J ；（2）若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带能够通过C 点，并经过圆弧轨道DE ，从其最高点E 飞出，最终落在CD 上距D 点的距离为x =1.2m 处（CD 长大于1.2m ），物块通过E 点时受到的压力大小为12.5N ；（3）满足（2）条件时，求物块通过传送带的过程中产生的热能为16J ． 【解析】（1）滑块经过传送带时，摩擦力做的功等于滑块动能的变化，故有：210mgL mv μ-=-可知滑块释放时的动能210.2110612J 2mv mgL μ==⨯⨯⨯= 弹簧释放时弹簧的弹性势能完全转化为木块的动能，所以滑块刚好到达传送带C 点时弹簧储存的弹性势能为：12J ；（2）小滑块离开E 点做平抛运动，由平抛知识有： 水平方向：x =v E t竖直方向：2122y R gt ==由此可得，滑块在E点的速度为：3m/s E x v t====根据牛顿第二定律有：在E 点有：2EN v F mg m r+=可得滑块受到的压力为：223111012.5N 0.4E N vF m mg R =-=⨯-⨯= （3）根据动能定理有：滑块从D 到E 的过程中只有重力做功：2211222E D mg R mv mv -⋅=-代入数据解得：滑块经过D 点时的速度为：v D =5m/s 滑块经过传送带时只有阻力做功，根据动能定理有：221122D E mgL mv mv μ-=-代入数据可解得：v B =7m/s 因为滑块做匀减速运动，故有： L =2B D v v +t ，可得滑块在传送带上运动的时间为：t =61s 572=+由此可知滑块在传送带上滑动时，滑块相对于传送带的位移为：x =L +vt =6+2×1m =8m 所以滑块因摩擦产生的热量为：Q =μmgx =0.2×1×10×8J=16J 【考点】功能关系；向心力；动能定理．.19．如图（a ）所示，左侧为某课外活动小组设计的某种速度选择装置（图b 为它的立体图），由水平转轴及两个薄盘N 1、N 2构成，两盘面平行且与转轴垂直，相距为L =1m ，两盘面间存在竖直向上的匀强电场，盘上各开一狭缝，两狭缝夹角可调；右侧为长为d =1m 的绝缘水平桌面，水平桌面的右端与一半径为R =0.2m 粗糙绝缘的四分之一圆弧相切连接．今有一电荷量为q =8×10﹣6C 、质量为m =1kg 的一带电小球沿水平方向以v 0=4m/s 射入N 1狭缝，匀速通过两盘间后通过N 2的狭缝，并沿水平桌面运动到右端经圆弧后能再上升h =0.2m 的高度．已知小球与水平桌面间动摩擦因数为μ=0.2，求：（1）小球带何种电荷及两盘间的电场强度E 的大小；（2）若两狭缝夹角为θ=60°，盘匀速转动，转动方向如图（b ），要使小球能通过两狭缝，薄盘转动的角速度ω多大？（3）小球通过两狭缝后，让两狭缝停止转动且竖直对齐，如图（c ），问小球返回后能否再次通过两狭缝？【答案】（1）小球带何种电荷及两盘间的电场强度E 的大小1.25×106N/C ； （2）要使小球能通过两狭缝，薄盘转动的角速度8k π+ rad /s k =0、1、2…；（3）小球返回后能再次通过两狭缝．【解析】（1）由题意可知，当带电粒子的电场力与重力平衡时，粒子做匀速直线运动， 则有：mg =qE ； 解得：E =6110810mg q -⨯=⨯=1.25×106N /C ； （2）根据运动学公式，粒子经过电场的时间，即为t =014L v ==0.25m/s ； 由角速度公式ω=tθ，则有：2438rad/s 3k k t πππωπ+==+ k =0、1、2… （3）小球向最高点运动的过程中，经过四分之一圆弧克服摩擦力做功为W ； 由动能定理，﹣W ﹣μmgd ﹣mg （R +h ）=0﹣2012mv解得：W=2J ；若能到达N 2，且到达时的速度大小为v ，W′为返回时过四分之一圆弧克服摩擦力做功， 由动能定理：mg （R +h ）﹣μmgd ﹣W′=212mv因W ′＜2J ，则有：v ＞0，因此能再次通过两狭缝． 【考点】带电粒子在混合场中的运动．.20．如图所示，在x o y 平面的第II 象限内有半径为R 的圆分别与x 轴、y 轴相切于P 、Q 两点，圆内存在垂直于x o y 面向外的匀强磁场．在第I 象限内存在沿轴y 负方向的匀强电场，电场强度为E ．一带正电的粒子（不计重力）以速率v 0从P 点射入磁场后恰好垂直y 轴进入电场，最后从M （3R ，0）点射出电场，出射方向与x 轴正方向夹角为α，且满足α=45°，求：（1）带电粒子的比荷；（2）磁场磁感应强度B 的大小；（3）粒子从P 点入射磁场到M 点射出电场的时间．【答案】（1）带电粒子的比荷为23v RE；（2）磁场磁感应强度B 的大小为3E v ； （3）粒子从P 点入射磁场到M点射出电场的时间为0023R R v π． 【解析】（1）M 处，根据平抛运动规律： v y =v 0tan α qE =ma v y =at 3 3R =v 0t 3解得： 203v q m RE= （2）粒子运动轨迹如图，设O 1为磁场的圆心，O 2为粒子轨迹圆心，P 为粒子射出磁场的位置，则：P ′O 2∥PO 1 △O 1O 2P ≌△O 1O 2P 粒子的轨道半径为：r =RBqv 0=m 20v rB =3E v （3）粒子从N 进入电场，ON =y ， 根据平抛运动规律： y =12at 32 qE =ma 3R =v 0t 3 得：y =R t 3=y =R +R cos θ θ=3π P 到P ′的时间为t 1，B qv 0=m （2T π）2r t 1=()2T πθπ- t 1=02233Rm qBv ππ⋅=P ′N=00sin 22R R R v v θ-=P到M的总时间为t=t1+t2+t3=002832RR v vπ+【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．.。