山東省淄博市山鋁第一中學(xué)2023-2024學(xué)年高三物理模擬試卷含解析

山東省淄博市山鋁第一中學(xué)2023年高三物理模擬試卷

含解析

一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合

題意

1.（多選題）如圖所示，光滑水平面上放著長(zhǎng)為L(zhǎng)木板B,木板B上放著木塊A.A、B

接觸面粗糙，現(xiàn)用一水平拉力F作用在B上使其由靜止開始運(yùn)動(dòng)，用fi代表B對(duì)A的摩

擦力，f2代表A對(duì)B的摩擦力，當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到木板左端時(shí)，木板在地面上移動(dòng)的距離為x

下列說(shuō)法正確的有（）

A.力F做的功一定等于A、B系統(tǒng)動(dòng)能的增加量

B.其他條件不變的情況下，木板質(zhì)量越大，x越大

C.力fi對(duì)A做的功等于A動(dòng)能的增加量與系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量之和

D.其他條件不變的情況下，AB間摩擦力越大，滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多

參考答案：

BD

【考點(diǎn)】功能關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系；牛頓第二定律.

【分析】對(duì)兩物體及整體受力分析，結(jié)合兩物體可能的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，由功能關(guān)系進(jìn)行分析拉

力與兩物體動(dòng)能之間的關(guān)系，再單獨(dú)分析AB,明確摩擦力做功與能量之間的關(guān)系.

【解答】解：A、由題滑塊運(yùn)動(dòng)到木板左端的過(guò)程中，說(shuō)明拉力足夠大，A與B有相對(duì)運(yùn)

動(dòng)，對(duì)整體分析可知，F(xiàn)做功轉(zhuǎn)化為兩個(gè)物體的動(dòng)能及系統(tǒng)的內(nèi)能；故拉力F做的功大于

AB系統(tǒng)動(dòng)能的增加量；故A錯(cuò)誤；

B、A與B之間的摩擦力不變，則A的加速度不變；根據(jù)牛頓第二定律，其他條件不變的

情況下，木板質(zhì)量越大，木板的加速度越??；木板與木塊之間的相對(duì)位移等于木板的長(zhǎng)

122.

度，由運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式：2a木板｛3a木塊t-L其中L是木板的長(zhǎng)度，由公式可知，木

板的加速度越小則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng)，而運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng)則木塊的位移越大，所以木板的位

移x就越大.故B正確；

C、對(duì)A來(lái)說(shuō)，只有摩擦力fi做功，由動(dòng)能定理可知，摩擦力fi對(duì)A做的功等于A的動(dòng)能

的增加量.故C錯(cuò)誤.

D、滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量：Q=fi?L,可知其他條件不變的情況下，AB間摩擦力越

大，滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多.故D正確

故選：BD

2.質(zhì)點(diǎn)m在Fl、F2、F3三個(gè)力作用下處于平衡狀態(tài)，各力的方向所在直線如圖所

示，圖上表示各力的矢量起點(diǎn)均為。點(diǎn)，終點(diǎn)未畫，則各力大小關(guān)系可能為：

A.F1>F2>F3B.F1>F3>F2

C.F3>F1>F2D.F2>F1>F3

參考答案：

C

3.某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，則

A.電荷p帶正電

B.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

C.c點(diǎn)的電勢(shì)低于d點(diǎn)的電勢(shì)

D.正檢驗(yàn)電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能大于在d點(diǎn)的電勢(shì)能

參考答案：

AD

4.（單選）一個(gè)截面是直角三角形的木塊放在水平地面上，在斜面上放一個(gè)光滑球，球的

一側(cè)靠在豎直墻上，木塊處于靜止，如圖所示，若在光滑球的最高點(diǎn)再施加一個(gè)豎直向下

的力，木塊仍處于靜止，則木塊對(duì)地面的壓力FN和摩擦力Ff的變化情況是（）

AFN增大，F(xiàn)f增大BFN增大，F(xiàn)f不變

CFN不變，F(xiàn)f增大DFN不變，F(xiàn)f不變

參考答案:

A

5.（單選）質(zhì)量為2kg的物體以一定的初速度沿傾角為30。的斜面向上滑行，在向上滑行

的過(guò)程中，其動(dòng)能隨位移的變化關(guān)系如圖所示，則物體返回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為（取

g=10m/s2）

A.34JB.56JC.92JD.196J

參考答案：

A解析：物體上滑的過(guò)程中重力與摩擦力都做負(fù)功.由動(dòng)能定理得：

-mgx?sin300-fx=E0下滑的過(guò)程中重力做正功，摩擦力做負(fù)功，得：mgx?sin300-fx=0-E代入

數(shù)據(jù)解得：E=34J,故選：A

二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分

6.某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一種粗測(cè)小物體質(zhì)量的方法.使用的器材有細(xì)繩、硬紙板、支架、刻

度尺、鉛筆、白紙、自制小滑輪、已知質(zhì)量的小物塊和若干待測(cè)小物體等.簡(jiǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝

置如圖所示，在A點(diǎn)固定一根細(xì)繩AP,以A為圓心、AP為半徑描出圓弧CD,直線AC

水平，AD豎直.在B點(diǎn)固定小滑輪，一根細(xì)繩繞過(guò)小滑輪，一端懸掛小物塊（質(zhì)量mo已

知），另一端連接繩端P點(diǎn).在結(jié)點(diǎn)P懸掛不同質(zhì)量的待測(cè)小物體m,

平衡時(shí)結(jié)點(diǎn)P處在圓弧CD上不同的位置.利用學(xué)過(guò)的物理知識(shí)，可求出結(jié)點(diǎn)P在圓弧

CD上不同的位置時(shí)對(duì)應(yīng)的待測(cè)物體的質(zhì)量值m,并標(biāo)在CD弧上.

(1)在圓弧CD上從C點(diǎn)至D點(diǎn)標(biāo)出的質(zhì)量值應(yīng)逐漸(填寫“增大”或“減

小”)；

(2)如圖所示，BP延長(zhǎng)線交豎直線AD于P點(diǎn)，用刻度尺量出AP，長(zhǎng)為h，PP，長(zhǎng)為L(zhǎng)，

則在結(jié)點(diǎn)P處標(biāo)出的質(zhì)量值應(yīng)為.

參考答案:

解：(1)對(duì)物體mo分析，受重力和拉力，根據(jù)平衡條件，有:

T=mog...@

再對(duì)結(jié)點(diǎn)P受力分析，如圖所示：

圖中的力三角形與幾何三角形APP，相似，故:

T二PP'

mg-AP'…②

解得：

聯(lián)立①②解得：

AP，工.

m=PP'叱」2

越靠近D點(diǎn)，m增大;

故答案為：（1）增大；（2）.

7.油膜被日光照射后呈現(xiàn)彩色條紋是光的現(xiàn)象，泊松亮斑是光的—現(xiàn)象。

（分別填入"干涉"或"衍射"）

參考答案：

干涉；衍射

8.科學(xué)思維和科學(xué)方法是我們認(rèn)識(shí)世界的基本手段。在研究和解決問(wèn)題過(guò)程中，不

僅需要相應(yīng)的知識(shí)，還要注意運(yùn)用科學(xué)方法。理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)更能深刻地反映自然規(guī)

律。伽利略設(shè)想了一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)，其中有一個(gè)是經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，其余是推論。

①減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這斜面上仍然要達(dá)到原來(lái)的高度

②兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面

③如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)釋放時(shí)的高度

④繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持續(xù)的勻速

運(yùn)動(dòng)

（1）上述理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)想步驟按照正確的順序排列應(yīng)為

（2）在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實(shí)，有的則是理想化的推論，其

中是事實(shí)，是推論

參考答案：

一②③①④，②，③①④

9.有人設(shè)想了一種靜電場(chǎng)：電場(chǎng)的方向都垂直于紙面并指向紙里，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小

自左向右逐漸增大，如圖所示。這種分布的靜電場(chǎng)是否可能存在？試述理由。

參考答案:

這種分布的靜電場(chǎng)不可能存在.因?yàn)殪o電場(chǎng)是保守場(chǎng)，電荷沿任意閉合路徑一周電

場(chǎng)力做的功等于0,但在這種電場(chǎng)中，電荷可以沿某一閉合路徑移動(dòng)一周而電場(chǎng)力

做功不為0.（5分）

10.在探究彈簧振子（如圖在一根輕質(zhì)彈簧下懸掛質(zhì)量為m的重物，讓其在豎直方向上振

動(dòng)）振動(dòng)周期T與物體質(zhì)量m間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中：

⑴如圖，某同學(xué)嘗試用DIS測(cè)量周期，把彈簧振子掛在力傳感器的掛鉤上，圖中力傳感器

的引出端A應(yīng)接到.使重物做豎直方向小幅度振動(dòng)，當(dāng)力的測(cè)量值最大時(shí)重物

位于.若測(cè)得連續(xù)N個(gè)力最大值之間的時(shí)間間隔為t,則重物的周期為

（2）為了探究周期T與質(zhì)量m間的關(guān)系，某同學(xué)改變重物質(zhì)量，多次測(cè)量，得到了下表中

所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。為了得到T與m的明確關(guān)系，該同學(xué)建立了右下圖的坐標(biāo)系，并將橫

軸用來(lái)表示質(zhì)量m,請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出縱軸表示的物理量，然后在坐標(biāo)系中畫出圖線。

力傳感器M)

mkgT/s

0.100.14

0.20020

0.40028

0.60035

0.800.40

系

量

與

質(zhì)

m的

IUJ

參考答案:

（3）振動(dòng)周期T的平方與重物的質(zhì)量m成正比。

（或者：T20cm,T2=0.20m,T2=km）（2分）

11.超導(dǎo)磁懸浮列車（圖甲）推進(jìn)原理可以簡(jiǎn)化為圖乙所示的模型：在水平面上相

距為L(zhǎng)的兩根平行直導(dǎo)軌間有豎直方向等距離分布的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1和B2,且

B1=B2=B,每個(gè)磁場(chǎng)的寬度都是1,相間排列。金屬框abed（懸浮在導(dǎo)軌上方）跨

在兩導(dǎo)軌間，其長(zhǎng)和寬分別為L(zhǎng)、1。當(dāng)所有這些磁場(chǎng)都以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)

時(shí)，金屬框abed在磁場(chǎng)力作用下將向（填“左”或“右”）運(yùn)動(dòng)。若金

屬框電阻為R,運(yùn)動(dòng)中所受阻力恒為f,則金屬框的最大速度為

甲乙

參考答案:

v

右4『口

磁場(chǎng)向右勻速運(yùn)動(dòng)，金屬框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流所受安培力向右，金屬框向右加速運(yùn)

動(dòng)，當(dāng)金屬框勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度設(shè)為vm,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=2BL（v-vm）,感應(yīng)電流

為R,安培力為F=2BLI,安培力與阻力平衡，F(xiàn)=f,解得vm=

12.（實(shí)驗(yàn)）（2013?朝陽(yáng)區(qū)一模）（2）某學(xué)校的學(xué)生為了測(cè)定物塊與桌面之間的動(dòng)摩擦

因數(shù)，想出了很多方法.

①其中甲同學(xué)采用了如圖4所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他使物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，

當(dāng)重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上.實(shí)驗(yàn)中甲同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了物塊

的運(yùn)動(dòng)，圖5為他截取的一段紙帶，記錄了物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的信息，1、2、3、4、

5是他選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻

率為50Hz.

根據(jù)紙帶可求出物塊做減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度大小a=m/s2（保留兩位有效數(shù)

字）.

若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.8m/s2,則物塊與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)閔=（保留兩

位有效數(shù)字），該測(cè)量結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值_________（填“偏大"或"偏小"）.

②乙同學(xué)采用了如圖6所示的另一套裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使物塊A位于水平桌面的O點(diǎn)時(shí)，

重物B剛好接觸地面.將A拉到P點(diǎn)，待B穩(wěn)定后由靜止釋放，A最終滑到Q點(diǎn).分別

測(cè)量OP、OQ的長(zhǎng)度h和s.改變h,重復(fù)以上的操作，分別測(cè)出以下幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).

123456

h/cm10.020.030.040.050.060.0

s/cm9.512.528.539.048.056.5

乙同學(xué)在圖7中已標(biāo)出第1、2、3、5、6組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)你在圖中標(biāo)出第4組數(shù)

據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出s-h關(guān)系圖線.

實(shí)驗(yàn)中測(cè)得A、B的質(zhì)量之比mA：mB=4：5,則根據(jù)s-h圖線計(jì)算出物塊A與桌面間的

動(dòng)摩擦因數(shù)總=.

參考答案：

①2.0；0.2；偏大.②0.4

探究影響摩擦力的大小的因素

解：①、由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz,相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，可

知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間為T=0.1s,進(jìn)而由逐差法可得加速度為：

(10.60+8.61-6.61-4.60)XlQ-2,

a=--------------------------------=-------------------=2.Om/s2

4X0.I2

物體受摩擦力作用而減速運(yùn)動(dòng)，可得：nMg=Ma

解得：黨備°。2

由于實(shí)際在減速階段產(chǎn)生的加速度的力是滑動(dòng)摩擦力和紙帶受的阻力，所以計(jì)算結(jié)果比動(dòng)

摩擦因素的真實(shí)值偏大.

帕

It

②、如圖：-W"W仇＜0H）

B下落至臨落地時(shí)根據(jù)動(dòng)能定理有:

-2

irigghWm^gh=-^（m^+inB）v

在B落地后，A運(yùn)動(dòng)到Q,有：

四inAgs=—mAv

解得：

n'Bh

IDAillIllgS

A、B的質(zhì)量之比mA：mB=4：5,在s-h圖象上任取一組數(shù)據(jù)h=10cm,s=9.5cm,代入可

以得：

心5X10

"4X10+9X9.5

答：①2.0；0.2；偏大.②04

13.一個(gè)晴朗的天氣，小明覺(jué)得湖水中魚兒戲水時(shí)吐出小氣泡的情景很美，于是畫了一幅

魚兒戲水的圖畫（如圖所示）。但旁邊的同學(xué)認(rèn)為他的畫有不符合物理規(guī)律之處，請(qǐng)根據(jù)

你所掌握的物理知識(shí)正確畫出草圖，并指出這樣畫的物理依據(jù)。

①（2分）請(qǐng)?jiān)诖痤}紙上畫上你認(rèn)為正確的草圖

②（3分）依

據(jù)______________________________________________________________________

③（2分）如果認(rèn)為小氣泡在水中緩慢上升，則小氣泡中的氣體對(duì)外做的功（填

"大于"、"等于或“小于"）氣體吸收的熱量。

參考答案:

①

②因上層水溫較高和壓強(qiáng)較小，故小氣泡在上升過(guò)程中氣泡內(nèi)壓強(qiáng)減小，溫度升高，體

積增大。

③"小于"

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分

14.（7分）某同學(xué)用伏安法測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻廣，所給的其它器

材有：

A.電壓表:0~3~15V

B.電流表:0~0.6~3A

C.變阻器R（20Q,1A）

D.變阻器是（1000。，0.1A）

E.電鍵S和導(dǎo)線若干

（1）實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用的量程為；電壓表應(yīng)選用的量程為；變阻

器應(yīng)選用—（標(biāo)明變阻器代號(hào)）；

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求連接實(shí)物電路圖；

（3）實(shí)驗(yàn)測(cè)得的6組數(shù)據(jù)已在U-/圖中標(biāo)出，如圖所示。請(qǐng)你根據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn)位

置完成U-/圖線，并由圖線求出該電池的電動(dòng)勢(shì)石=V,電阻片Q

參考答案:

答案：（1）0—0.6A；0—3V；Ri（每空1分，共3分）

（2）圖略（2分）（3）1.5；0.50（每空1分，共2分）

15.（12分）實(shí)驗(yàn)室有如下器材:

儀器數(shù)量和規(guī)格

定值電阻Ro一只：阻值為20Q左右

滑動(dòng)變阻器Ri一只：總阻值40Q

小量程電流表A相同兩塊：量程100mA,內(nèi)阻未知

電壓表V相同兩塊：量程3V,內(nèi)阻未知

直流電源一個(gè)：電動(dòng)勢(shì)約為4V,內(nèi)阻約為5Q

開關(guān)一個(gè)：?jiǎn)蔚秵螖S

導(dǎo)線若干

（1）為測(cè)量定值電阻的阻值和兩表的內(nèi)阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖10（甲）所示的電

路.在某次測(cè)量中電壓表的示數(shù)分別為1.20V、L45V；電流表向、④的

示數(shù)分別為48.0mA、49.0mA,則定值電阻的阻值Ro=。；電流表的

內(nèi)阻RA=。；電壓表的內(nèi)阻Rv=Q.（結(jié)果保留三位有效

（2）為了進(jìn)一步較精確測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，該同學(xué)從電表中選出一塊

電壓表和一塊電流表，結(jié)合其它器材，測(cè)出多組U和I的值，作出U—I圖線，再

由圖線計(jì)算出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)電路圖，畫在圖乙中的方框內(nèi)。

參考答案:

25。）（“25V0）

研4?（25-

答案：（1）19.9或49（3分）;5.10或49（2分）;1.2OX1（）3（2分）

（2）實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示（5分，Ro接錯(cuò)扣3分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分

16.如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，有一長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕桿，可繞固定轉(zhuǎn)軸0在水平

面內(nèi)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端固定一質(zhì)量為m、電荷量為-q的帶電小球，整個(gè)裝置置于場(chǎng)強(qiáng)

為E方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小球受到方向始終與桿垂直的作用力F.從桿與電場(chǎng)方

向垂直的圖示位置開始計(jì)時(shí)，桿轉(zhuǎn)過(guò)的角度用0表示，選取轉(zhuǎn)軸O處電勢(shì)為零.

(1)當(dāng)桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)90。，求小球電勢(shì)能的變化量；

(2)若桿以角速度3逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求小球電勢(shì)能最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻；

必

(3)若在圖示位置給小球向右的初速度vo,且F=2,求桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中小球的最

小速度？

參考答案：

解：(1)根據(jù)功能得到關(guān)系可知，

△Ep=-W=EqL

(2)桿以角速度co逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球電勢(shì)能Ep隨時(shí)間t變化關(guān)系為：

Ep=EqLsin(cot)

兀(4k+l)冗

可知當(dāng)3t=21OT+2(k=0,I,2,3…)時(shí)，電勢(shì)能Ep最大，因此，解得：t=23

(k=0,1,2,3...)

（3）因開始時(shí)FLVEqL,桿先減速轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)FL>qELcos9,桿加速轉(zhuǎn)動(dòng).所以當(dāng)

FL=qELcos0時(shí)速度最小

將2代入解得：cos0=0.5,所以0=60。

兀一ELsin?！?2

設(shè)桿轉(zhuǎn)到9=60。時(shí)，小球速度恰減小到0,則由動(dòng)能定理FL互-Qsin-2mv0

滓勺阿（3斤亙

將"2代入解得：0V3m

v<阿（3?一冗）

因此①當(dāng)需時(shí)，

桿轉(zhuǎn)動(dòng)的最大轉(zhuǎn)角小于60。速度減為零，桿將順時(shí)針往回?cái)[，所以最小速度Vn11n=0

產(chǎn)（3?-兀）

②當(dāng)0V3m時(shí)，

桿將先減速后加速轉(zhuǎn)動(dòng)，桿轉(zhuǎn)到9=60。時(shí)，小球速度最小.

7T_.n12_12

由動(dòng)能定理F%-EqLsin至可丫而一即丫0

將U

V../2,^（3^-7T-

代入解得：minV03m

答：（1）當(dāng)桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)90。，小球電勢(shì)能的變化量為EqL；

（4k+l）冗

（2）若桿以角速度3逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，小球電勢(shì)能最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為2C0-

（k=0,1,2,3...）；

qE

（3）若在圖示位置給小球向右的初速度vo,且F=2,桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中小球的最小速

_I2_EqL（3病一冗）

度為VminRvo——.

【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理；電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系.

【分析】（1）根據(jù)電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的改變量來(lái)計(jì)算小球電勢(shì)能的變化；

（2）電場(chǎng)力做負(fù)功的時(shí)候，電勢(shì)能增加，做的負(fù)功最多的時(shí)候，電勢(shì)能最大；

(3)合力做負(fù)功的時(shí)候，小球的速度減小，做負(fù)功最多的時(shí)候，速度最小，分析做功的

情況，計(jì)算小球的最小速度.

17.如圖所示，PQ是兩塊平行金屬板，上極板接電源正極，兩極板之間的電壓為U

=1.2xlO4V,一群帶負(fù)電粒子不停的通過(guò)P極板的小孔以速度v0=2.0xl04m/s垂直金屬板飛

入，通過(guò)Q極板上的小孔后，垂直AC邊的中點(diǎn)。進(jìn)入邊界為等腰直角三角形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

--5x10*C/kg

中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1.0T,邊界AC的長(zhǎng)度為a=1.6m,粒子比荷m\不計(jì)粒

子的重力.求：

(1)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小是多少？

(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間？打在什么位置？

(3)若在兩極板間加一正弦交變電壓U=9.6xl04sin314t(V),則這群粒子可能從磁場(chǎng)邊

界的哪些區(qū)域飛出？并求出這些區(qū)域.(每個(gè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，可認(rèn)為電壓是不變

的)

參考答案：

解：(1)粒子從P極板進(jìn)入電場(chǎng)后，做加速運(yùn)動(dòng)，有:

CfU?-ffSV——WVQ

22(2

分)

v-4那/s

...............(1分)

(2)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有:

_V

avB=m-

R

(1分)

R==08m

qB

(1分)

垂直地打在BC邊的中點(diǎn)。...........

（1分）

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為

_279n

T-------=------=—xlOMs

vgB5.......................（i

分）

偏轉(zhuǎn)角為90。，

.......................（i分）

：=-T=—xlO-*ff=^x1O'J5

410.......................（1分）

（3）當(dāng)粒子以反向最大電壓進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，粒子不能穿過(guò)Q點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)?！?分）

t=O時(shí)刻射入的粒子，沒(méi)有經(jīng)過(guò)加速，粒子將以v0=2.0xl04m/s從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，

L=—^二0?4腳

o恰好打到c

點(diǎn).....（1分）

因此OC邊可以全部打