解析辽宁省实验中学分校2021年高三上学期期中物理试题

２0２０┄2021学年辽宁省实验中学分校高三（上）期中物理试卷
二、选择题:本题共8小题,每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1~４题只有一项符合题目要求，第5～８题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得３分，有选错的得０分.
1．a、b、ｃ三个物体在同一条直线上运动，三个物体的位移﹣时间图象如图所示,图象ｃ是一条抛物线，坐标原点是抛物线的顶点,下列说法中正确的是( )
A.a、ｂ两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度相同
B.a、b两物体都做匀变速直线运动,两个物体的加速度大小相等、方向相反
C．在0~５s内,当ｔ＝5s时,a、b两个物体相距最近
Ｄ．物体c一定做变速直线运动
2.如图所示，光滑小球放置在半球面的底端,竖直放置的挡板水平向右缓慢地推动小球，则在小球运动(始终未脱离球面）的过程中,挡板对小球的推力F、半球面对小球的支持力ＦＮ的变化情况正确的是（)
A．F增大，FＮ减小B．F减小，F N增大ﻩC.F减小，ＦＮ减小ﻩD．F增大,ＦN增大
３．如图，长方体玻璃水槽中盛有NaＣｌ的水溶液，在水槽左、右侧壁内侧各装一导体片，使溶液中通入沿x轴正向的电流Ｉ，沿y轴正向加恒定的匀强磁场B．图中a、b是垂直于z轴方向上水槽的前后两内侧面（)
A.ａ处电势高于b处电势
B.a处离子浓度大于b处离子浓度
Ｃ．溶液的上表面电势高于下表面的电势
D.溶液的上表面处的离子浓度大于下表面处的离子浓度
4.如图所示,一颗行星和一颗彗星绕同一恒星的运行轨道分别为Ａ和B,A是半径为r的圆轨道，B为椭圆轨道,椭圆长轴QQ′为2r.Ｐ点为两轨道的交点，以下说法正确的是( )
A.彗星和行星经过Ｐ点时受到的万有引力相等
B.彗星和行星绕恒星运动的周期相同
C．彗星和行星经过P点时的速度相同
D.彗星在Ｑ′处加速度为行星加速度的
５.如图所示,轻绳的一端固定在O点,另一端系一质量为ｍ的小球（可视为质点）．当小球在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动时，通过传感器测得轻绳拉力Ｔ、轻绳与竖直线OP的
夹角θ满足关系式Ｔ=a+bcosθ,式中a、b为常数.若不计空气阻力，则当地的重力加速度为( ）
A．Ｂ.Ｃ．Ｄ．
6.位于正方形四角上的四个等量点电荷的电场线分布如图所示,ab、cd分别是正方形两条边的中垂线，O点为中垂线的交点，P、Q分别为cd、aｂ上的点,则正确的是（）
A．P、O两点的电势关系为φP>φ0
B.P、Q两点电场强度的大小关系为E P＞E Q
C．若在O点放一正点电荷,则该正点电荷受到的电场力为零
D.若将某负电荷由Ｐ点沿着曲线PQ移到Q点，电场力做负功
7.水平传送带在电动机的带动下始终以速度v匀速运动.某时刻在传送带上A点处轻轻放上一个质量为m的小物体，经时间t小物体的速度与传送带相同,相对传送带的位移大小为x,A 点未到右端,在这段时间内( )
A.小物体相对地面的位移大小为x
Ｂ.传送带上的A点对地的位移大小为x
C．由于物体与传送带相互作用产生的热能为mｖ2
Ｄ.由于物体与传送带相互作用电动机要多做的功为mｖ2
８．如图1，两根光滑平行导轨水平放置,间距为L,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B．垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t＝0时刻起,棒上有如图２的持续交变电流Ｉ、周期为T，最大值为I m,图1中Ｉ所示方向为电流正方向.则金属棒（）
A．一直向右移动
B．速度随时间周期性变化
C.受到的安培力随时间周期性变化
Ｄ．受到的安培力在一个周期内做正功
三、非选择题:必考题,每个试题考生都必须作答,考生根据要求作答.
9.为了探究加速度与力、质量的关系，某实验小组设计如图1所示的实验装置:一个木块放在水平长木板上，通过细线跨过定滑轮与重物相连，木块与纸带相连，在重物牵引下,木块向左运动,重物落地后，木块做匀减速运动,打出的纸带如图2所示,不计纸带所受到的阻力．交流电频率为50Hz，重力加速度g取1０m/s2．
(1）木块加速阶段的加速度为m/s2；
(２)木块与木板间的动摩擦因数μ=；
(3）某同学发现在实验中未平衡木块与木板间的摩擦力,接着他应当，将木板右端垫高,使木块沿木板匀速下滑．
10.在一次实验技能比赛中，一同学设计了如图甲所示电路来测电源的电动势和内阻．该同学选好器材后，用导线将各器材连接成如图乙所示实物连线电路（图甲是其电路原理图），其中R0是保护电阻．
①该同学在闭合电键后,发现电压表无示数,电流表有示数，在选用器材时，除了导线外，其他器材经检测都是完好的，则出现故障的原因是(请用接线柱处的字母去表达）．②该同学测量时记录了6组数据，并根据这些数据画出了U﹣I图线如图丙所示．
根据图线求出电池的电动势E= V(保留三位有效数字),内阻ｒ= Ω(保留二位有效数字）
③若保护电阻R0的阻值未知,该电源的电动势E、内电阻r已经测出,在图乙的电路中只需改动一条线就可测量出R０的阻值.该条线是，需改接为.改接好后，调节滑动变阻器，读出电压表的示数为U、电流表示数为I，电源的电动势用Ｅ表示，内电阻用r表示,则R0＝ .
11.(14分)（2０14•鲤城区校级模拟)如图甲所示,质量为ｍ=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定斜面上（斜面足够长)，对物体施一平行于斜面向上的拉力F，t=2s时撤去拉力,物体运动的部分v﹣t图象如图乙所示（ｇ取10m／s2,sin３７°=0.6,cｏs37°=0．8)
求:①拉力F的大小②4s末物体的速度ｖ
１2．（１5分)（２015•嘉兴一模)如图所示,条形区域AA′BB′中存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B的大小为0.3T，AA′、BB′为磁场边界，它们相互平行，条形区域的长度足够长,宽度d=1ｍ．一束带正电的某种粒子从AA′上的Ｏ点以沿着与AA′成60°角、大小不同的速度射入磁场，当粒子的速度小于某一值ｖ0时，粒子在磁场区域内的运动时间t0=4×10﹣6s;当粒子速度为ｖ1时,刚好垂直边界BＢ′射出磁场.取π=3，不计粒子所受重力.求：
（1）粒子的比荷；
(2)速度v0和v1的大小．
13．（18分）（２01５•诸暨市校级模拟）如图所示，A、B为两块平行金属板,A板带正电、B板带负电.两板之间存在着匀强电场,两板间距为ｄ、电势差为U,在B板上开有两个间距为L的小孔．C、Ｄ为两块同心半圆形金属板，圆心都在贴近B板的O′处，C带正电、D带负电．两板间的距离很近，两板末端的中心线正对着B板上的小孔，两板间的电场强度可认为大小处处相等，方向都指向Ｏ′．半圆形金属板两端与B板的间隙可忽略不计．现从正对Ｂ板小孔紧靠Ａ板的O处由静止释放一个质量为m、电量为q的带正电微粒（微粒的重力不计）,问:
（1)微粒穿过B板小孔时的速度多大；
(2）为了使微粒能在CD板间运动而不碰板，CD板间的电场强度大小应满足什么条件；(3）从释放微粒开始，经过多长时间微粒会通过半圆形金属板间的最低点P点?
2020┄20２１学年辽宁省实验中学分校高三（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
二、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中,第１~４题只有一项符合题目要求，第5～8题有多项符合题目要求.全部选对的得６分,选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1．a、b、c三个物体在同一条直线上运动,三个物体的位移﹣时间图象如图所示,图象c是一条抛物线,坐标原点是抛物线的顶点,下列说法中正确的是( )
A．a、b两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度相同
B．ａ、b两物体都做匀变速直线运动,两个物体的加速度大小相等、方向相反
Ｃ.在0~５s内，当t＝5ｓ时，a、b两个物体相距最近
D．物体c一定做变速直线运动
【考点】匀变速直线运动的图像.
【专题】运动学中的图像专题.
【分析】位移图象倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，图象的斜率大小等于速度大小，斜率的正负表示速度方向.分析在0~5s内a、b两物体之间距离的变化．图象c是一条抛物线表示匀加速运动．
【解答】解:AB、位移图象倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，则知a、ｂ两物体都做匀速直线运动.由图看出斜率看出,ａ、ｂ两图线的斜率大小、正负相反,说明两物体的速度大小相等、方向相反.故AＢ错误.
C、a物体沿正方向运动，b物体沿负方向运动，则当t=５ｓ时,a、b两个物体相距最远．故C错误.
D、对于匀加速运动位移公式x=ｖ0t+，可见,x﹣t图象是抛物线，所以物体c一定做匀加速运动．故Ｄ正确.
故选：D.
【点评】本题是为位移﹣﹣时间图象的应用,要明确斜率的含义，并能根据图象的信息解出物体运动的速度大小和方向．
2.如图所示,光滑小球放置在半球面的底端,竖直放置的挡板水平向右缓慢地推动小球,则在小球运动(始终未脱离球面）的过程中,挡板对小球的推力Ｆ、半球面对小球的支持力F N的变化情况正确的是（）
Ａ．F增大，FＮ减小 B.F减小,ＦN增大 C.F减小，FＮ减小D．F增大，ＦN增大
【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．
【专题】共点力作用下物体平衡专题．
【分析】对小球受力分析，受重力、挡板向右的支持力和半球面的支持力，根据平衡条件列式求解.
【解答】解:对小球受力分析,受重力、挡板向右的支持力和半球面的支持力，如图
根据平衡条件解得
F=ｍgｔａnθ
由于θ不断增加，故F增大、ＦN增大；
故选：Ｄ．
【点评】本题关键是画出受力图,根据平衡条件求解出两个弹力的表达式进行分析讨论.
3.如图，长方体玻璃水槽中盛有NaCｌ的水溶液,在水槽左、右侧壁内侧各装一导体片，使溶液中通入沿x轴正向的电流I,沿y轴正向加恒定的匀强磁场Ｂ．图中a、b是垂直于ｚ轴方向上水槽的前后两内侧面（）
Ａ.a处电势高于b处电势
Ｂ.a处离子浓度大于ｂ处离子浓度
C．溶液的上表面电势高于下表面的电势
D．溶液的上表面处的离子浓度大于下表面处的离子浓度
【考点】洛仑兹力；电势．
【分析】在溶液中通入沿x轴正向的电流I，在NａＣl的水溶液中，带正电的钠离子向右运动,带负电的氯离子向左运动，再根据左手定则判断粒子受到的洛伦兹力的方向,从而可以得出水槽的前后两内侧面积累的电荷的情况，再分析电势的情况．
【解答】解：A、电流向右，正离子向右运动,磁场的方向是竖直向上的,根据左手定则可以判断,正离子受到的洛伦兹力的方向是向前,即向a处运动，同理，可以判断负离子受到的洛伦兹力的方向也是指向a处的，所以a处整体不带电,a的电势和b的电势相同,所以A错误;
B、由于正负离子都向ａ处运动，所以a处的离子浓度大于ｂ处离子浓度,所以B正确; CD、离子都向ａ出运动,并没有上下之分,所以溶液的上表面电势等于下表面的电势,溶液的上表面处的离子浓度也等于下表面处的离子浓度,所以ＣD错误.
故选Ｂ．
【点评】对于电解液，溶液中既有正离子,也有负离子,两种离子都运动，这是与导体导电不同的地方，在分析离子的受力的时候要注意离子的带正电还是负电.
4．如图所示,一颗行星和一颗彗星绕同一恒星的运行轨道分别为Ａ和B,A是半径为ｒ的圆轨道，B为椭圆轨道，椭圆长轴QQ′为２r．P点为两轨道的交点,以下说法正确的是( )
A.彗星和行星经过Ｐ点时受到的万有引力相等
Ｂ．彗星和行星绕恒星运动的周期相同
Ｃ.彗星和行星经过P点时的速度相同
D.彗星在Q′处加速度为行星加速度的
【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用.
【专题】人造卫星问题.
【分析】行星和慧星受到恒星的万有引力充当合外力,根据开普勒第三定律分析周期关系；根据速度的方向判断速度关系.由牛顿第二定律可确定其加速度大小;
【解答】解:
A、行星和彗星的质量可能不同,故受到的万有引力可能不同，故Ａ错误;
B、因两星球半长轴相等，则由开普勒第三定律可知，两星球运动的周期相等;故B正确;Ｃ、对于行星,万有引力等于向心力，有G=m
对于彗星,万有引力的一个分力提供向心力，另一个分力提供加速度，则知两星体经过P点时的速度大小不相等,但方向不同;故速度不可能相同；故C错误;
Ｄ、由G=mａ可得,a=;因慧星在Q点离恒星中心的距离小于行星半径的二倍;故慧星在Q′处加速度大于行星加速度的；故Ｄ错误;
故选：B．
【点评】本题考查万有引力的应用,要明确一个天体在绕另一天体做圆周运动时，由万有引力充当向心力.
5.如图所示，轻绳的一端固定在O点,另一端系一质量为m的小球(可视为质点).当小球在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动时，通过传感器测得轻绳拉力Ｔ、轻绳与竖直线OP的夹角θ满足关系式T=a＋bｃｏsθ,式中a、b为常数.若不计空气阻力，则当地的重力加速度为( ）
A. B. C.ﻩＤ．
【考点】向心力;牛顿第二定律.
【专题】牛顿第二定律在圆周运动中的应用．
【分析】分别求出当θ=0°和180°时绳子的拉力，再根据向心力公式及动能定理列式即可求解.
【解答】解:当小球在最低点时，θ=0°,此时绳子的拉力Ｔ1＝a＋b
根据向心力公式有T1﹣mg=m
在最高点时,θ=180°，此时绳子的拉力T２=a﹣b
根据向心力公式有
根据机械能守恒定律得，．
联立以上各式解得ｇ=.故D正确，Ａ、B、C错误.
故选D．
【点评】本题主要考查了向心力公式及动能定理的应用,要求同学们能找出向心力的来源,难度适中.
6．位于正方形四角上的四个等量点电荷的电场线分布如图所示，aｂ、cd分别是正方形两条边的中垂线,O点为中垂线的交点,P、Q分别为cd、ab上的点,则正确的是( )
A．P、O两点的电势关系为φP＞φ０
B.Ｐ、Q两点电场强度的大小关系为E P＞E Q
Ｃ.若在O点放一正点电荷，则该正点电荷受到的电场力为零
D．若将某负电荷由P点沿着曲线PQ移到Q点,电场力做负功
【考点】电场线.
【分析】根据电场线的方向确定场源电荷的正负．电势的高低看电场线的指向，沿着电场线电势一定降低．电场线的疏密表示场强的大小,根据电势高低判断功的正负.
【解答】解：A、根据电场叠加,由图象可知ab、ｃd两中垂线上各点的电势都为零,所以P、Ｏ两点的电势相等．故A正确.
B、电场线的疏密表示场强的大小,根据图象知E P>EＱ，故B正确;
C、四个点电荷在O点产生的电场两两相互抵消，场强为零,故在Ｏ点放一正点电荷，则该正点电荷受到的电场力为零,故C正确.
D、Ｐ、Ｑ电势相等,所以a、c两点电势相等，若将某一负电荷由Ｐ点沿着图中曲线PQ移到Ｑ点，电场力做功为零．故D错误.
故选：ABC
【点评】本题的关键要掌握电场线的分布情况，能根据曲线的弯曲方向可知粒子的受力方向.通过电场线的指向看电势的高低.
7.水平传送带在电动机的带动下始终以速度ｖ匀速运动．某时刻在传送带上Ａ点处轻轻放上一个质量为m的小物体，经时间t小物体的速度与传送带相同，相对传送带的位移大小为x,A点未到右端,在这段时间内( ）
A．小物体相对地面的位移大小为x
Ｂ．传送带上的A点对地的位移大小为x
C.由于物体与传送带相互作用产生的热能为mv2
D.由于物体与传送带相互作用电动机要多做的功为mv2
【考点】功能关系．
【分析】本题A根据匀变速直线运动公式x=求出物体对地发生的位移，再求出皮带发生的位移，然后求出相对位移大小即可求解;题B根据匀速直线运动位移公式x=vt即可求解；题C根据摩擦生热公式Q=f，再求出物体的加速度和受到的摩擦力即可求解；题D根据电动机消耗的电能应等于物体增加的机械能与系统传送带热量之和即可求解．【解答】解：A：物体对地发生的位移为=＝,
皮带发生的位移为=vｔ,
物体相对皮带发生的位移大小为△x＝＝vt﹣==x，
比较可知=x,所以A正确;
Ｂ:传送带上的A点发生的位移为＝vt=2ｘ，所以B错误;
Ｃ:物体产生的加速度为a=,受到的阻力f＝ｍa=
系统传送带热量为Ｑ=f=ｍａx，代入数据可得Q=＝，所以Ｃ错误; D：根据能量守恒定律可知,电动机多消耗的电能应为=+Ｑ＝=m，所以Ｄ正确；
故选:AD.
【点评】应明确:①灵活运用平均速度求位移公式x＝;②摩擦生热公式Q=f；
③电动机多消耗的电能应等于物体增加的机械能与系统传送带热量之和．
8．如图１,两根光滑平行导轨水平放置，间距为L,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为Ｂ.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒.从t=0时刻起,棒上有如图2的持续交变电流Ｉ、周期为Ｔ，最大值为Iｍ，图１中I所示方向为电流正方向．则金属棒( )
A.一直向右移动
Ｂ．速度随时间周期性变化
C．受到的安培力随时间周期性变化
D．受到的安培力在一个周期内做正功
【考点】安培力；功的计算．
【分析】根据左手定则判断出安培力的方向，结合加速度方向与速度方向的关系判断金属棒的运动规律．从而得出速度、安培力随时间的变化规律.
【解答】解：A、根据左手定则知，导体棒开始所受的安培力方向水平向右,根据Ｆ=BＩL 知，安培力在第一个内做匀加速直线运动，在第二个内,安培力方向水平向左,大小不变,做匀减速直线运动,根据运动的对称性知,一个周期末速度为零，金属棒的速度方向未变.知金属棒一直向右移动，先向右做匀加速直线运动,再向右做匀减速运动,速度随时间周期性变化.故A、B正确．
C、因为电流周期性变化,则安培力也周期性变化．故C正确.
D、在一个周期内,动能的变化量为零，则安培力在一个周期内做功为零．故D错误.
故选：ABC.
【点评】解决本题的关键掌握安培力的方向判断,会根据金属棒的受力情况判断其运动情况是解决本题的基础．
三、非选择题：必考题，每个试题考生都必须作答,考生根据要求作答．
９．为了探究加速度与力、质量的关系，某实验小组设计如图１所示的实验装置:一个木块放在水平长木板上，通过细线跨过定滑轮与重物相连，木块与纸带相连，在重物牵引下,木块向左运动,重物落地后，木块做匀减速运动，打出的纸带如图2所示，不计纸带所受到的阻力.交流电频率为50Hｚ,重力加速度g取10m／s2.
（1)木块加速阶段的加速度为1.5 ｍ/ｓ2;
（２）木块与木板间的动摩擦因数μ= 0.１；
（3)某同学发现在实验中未平衡木块与木板间的摩擦力，接着他应当取下重物，将木板右端垫高,使木块沿木板匀速下滑.
【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系.
【专题】实验题;牛顿运动定律综合专题．
【分析】（1）利用匀变速运动的推论△ｘ=at2求出木块加速阶段的加速度;
（2）利用匀变速运动的推论△ｘ=at2求出木块减速阶段的加速度；
重物落地后，木块受到的合力等于滑动摩擦力,由牛顿第二定律可以求出动摩擦因数; (３）平衡摩擦力时不能悬挂重物.
【解答】解：由图2所示纸带可知，计数点间的时间间隔t=０.02s×2=0.０4s；
（1）木块加速阶段的加速度约为a==＝1.5ｍ/s2;
（2）木块做减速运动时加速度约为a′===﹣1m／s2，
由牛顿第二定律得：﹣μｍｇ=ma′,解得动摩擦因素μ=0.1;
(3)平衡木块与木板间的摩擦力时，应当取下重物,将木板右端垫高,使木块沿木板匀速下滑.故答案为：（1）1．５;(2)0.1；（３）取下重物.
【点评】要掌握匀变速运动的推论△ｘ＝at2,应用该推论求出木块的加速度是正确解题的关键．
１0.在一次实验技能比赛中,一同学设计了如图甲所示电路来测电源的电动势和内阻.该同学选好器材后,用导线将各器材连接成如图乙所示实物连线电路(图甲是其电路原理图），其中R0是保护电阻.
①该同学在闭合电键后,发现电压表无示数,电流表有示数,在选用器材时，除了导线外，其他器材经检测都是完好的,则出现故障的原因是dｊ段导线断路（请用接线柱处的字母去表达).
②该同学测量时记录了6组数据，并根据这些数据画出了U﹣I图线如图丙所示.
根据图线求出电池的电动势E= 1.4８V（保留三位有效数字）,内阻r＝0.20 Ω(保留二位有效数字)
③若保护电阻Ｒ０的阻值未知,该电源的电动势E、内电阻r已经测出，在图乙的电路中只需改动一条线就可测量出R0的阻值.该条线是dj ,需改接为jｆ .改接好后，调节滑动变阻器,读出电压表的示数为U、电流表示数为I,电源的电动势用Ｅ表示,内电阻用r表示，则Ｒ0= ﹣r ．
【考点】测定电源的电动势和内阻.
【专题】实验题．
【分析】①常见的电路故障有断路与短路两种，根据电路故障现象分析电路故障原因;
②电源的U﹣Ｉ图象与纵轴的交点的纵坐标值是电源电动势,图象斜率的绝对值是电源内阻;
③把定值电阻与电源组成等效电源,求出等效电阻，然后求出定值电阻阻值.
【解答】解:①闭合电键后，电流表有示数，说明电路不存在断路，电压表没有示数,是由导线dj断路造成的;
②由图丙所示，电源U﹣Ｉ图象可知,图象与纵轴交点坐标值为1.48,则电源电动势E=１．48Ｖ,
电源内阻ｒ=＝＝0.5Ω.
③将导线jd改接为je,此时电源与定值电阻组成等效电源,在闭合电路中，电源电动势:E=Ｕ+I（Ｒ０+r),
解得，定值电阻R0=﹣ｒ．
故答案为：①导线ｄj断路;②1.４8;0.5；③dj;ｊe；﹣ｒ
【点评】应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法,要掌握应用图象法处理实验数据的方法，会根据图象求电源电动势与内阻；会分析测电源电动势与内阻实验的故障问题．11．(14分)(2014•鲤城区校级模拟）如图甲所示，质量为m=1kg的物体置于倾角为θ＝３7°的固定斜面上(斜面足够长)，对物体施一平行于斜面向上的拉力Ｆ，ｔ＝2ｓ时撤去拉力,物体运动的部分v﹣t图象如图乙所示（ｇ取１０ｍ/s2,siｎ3７°=0.6,ｃｏs37°=0.8）求:①拉力F的大小②4ｓ末物体的速度v
【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的图像．【专题】牛顿运动定律综合专题.
【分析】根据速度时间图线求出匀加速直线运动和匀减速直线运动的加速度，根据牛顿第二定律求出物体与斜面间的摩擦力和拉力F的大小.
3s后物体沿斜面下滑，根据牛顿第二定律求出加速度然后根据速度时间公式求速度．【解答】解:（1）根据速度时间图线知,匀加速直线运动的加速度:a1=５m/ｓ2，匀减速直线运动的加速度a2=﹣１0ｍ/ｓ2
根据牛顿第二定律,沿斜面加速时:F﹣mgsin37°﹣f=ma1
撤去力F后,﹣mｇsiｎ37°﹣f＝ma2
代入数据得：F=1５N f=4Ｎ
（2）3s后物体开始沿斜面下滑,根据牛顿第二定律:
mｇsin37°﹣f=ma
得:a=2m/ｓ2
v=ａt=2×1=2ｍ/s.
答：①拉力F的大小１5N;
②４s末物体的速度ｖ大小2m／s,方向沿斜面向下．
【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析,理清物体的运动过程，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解.
12.(15分)（20１5•嘉兴一模）如图所示，条形区域AA′BB′中存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B的大小为0.3T,AＡ′、ＢB′为磁场边界,它们相互平行,条形区域的长度足够长，宽度d=1m．一束带正电的某种粒子从AＡ′上的O点以沿着与AA′成6０°角、大小不同的速度射入磁场，当粒子的速度小于某一值v0时,粒子在磁场区域内的运动时间ｔ０=4×10﹣6s;当粒子速度为v１时,刚好垂直边界BB′射出磁场．取π=3,不计粒子所受重力.求：
(1）粒子的比荷;
(2）速度v0和ｖ1的大小.
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力.
【专题】带电粒子在磁场中的运动专题.
【分析】根据圆周运动的周期公式结合t=T解得粒子的比荷，应用洛伦兹力提供向心力解出粒子运动的半径表达式,结合数学关系式解得速度．
【解答】解:(1）若粒子的速度小于某一值v０时，则粒子不能从BＢ′离开磁场区域,只能从AA′边离开，无论粒子速度大小，在磁场中运动的时间相同,轨迹如图所示（图中只画了一个粒子的轨迹).
粒子在磁场区域内做圆周运动的圆心角均为φ１=2４０°，运动时间：t０=
又T＝
解得：＝３．33×10６C/ｋg
(2）当粒子速度为v0时,粒子在磁场内的运动轨迹刚好与BB′边界相切，此时有
R0+R0sin３0°=d ①。