江西省南昌市2020届高三上学期开学摸底考试物理试题

江西省南昌市2020届高三上学期开学摸底考试物理试题

‎2020届高三摸底测试卷物理 一、选择题 ‎1.甲、乙两车在平直公路上行驶，t=0时刻两车处于同一位置，其速度一时间图象如图所示，两图像交点处 A. t=8s末，甲、乙两车相遇 B. 甲、乙两图像交点t=2s末，甲车的加速度大于乙车的加速度 C. 在0~2s内，甲车的位移小于乙车的位移 D. 在2~8s内，甲车的平均速度小于乙车的平均速度 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意可知考查v-t图象，根据速度—时间图象的物理含义分析可得。‎ ‎【详解】A．在v-t图象中，图象和横轴所围面积表示位移大小，甲、乙两车在平直公路上行驶，t=0时刻两车处于同一位置，t=8s末时甲的位移大于乙的位移，甲在乙方的前方，故A错误；‎ B．甲、乙两图像交点t=2s末，‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 甲车的加速度大小等于乙车的加速度大小，故B错误；‎ C．在v-t图象中，图象和横轴所围面积表示位移大小，在0~2s内，甲图象面积小于乙的图线面积，所以甲车的位移小于乙车的位移，故C正确；‎ D．在2~8s内，甲的位移大于乙的位移，甲车的平均速度大于乙车的平均速度，故D错误。‎ ‎【点睛】在v-t图象中，图象和横轴所围面积表示位移，t轴上方面积表示位移为正方向，下方面积表示位移为负方向，总的位移是二者的代数和，总的路程等于二都绝对值之和。斜率表示加速度，斜率k>0，说明加速度方向为正，K<0，说明加速度方向为负，斜率绝对值表示加速度大小。‎ ‎2.如图所示，一物块静止在粗糙的水平地面上，当施加拉力F时，物块加速度大小为a,当拉力大小为2F,则加速度大小a'与a的关系为 A. B. C. D. 无法确定 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意可知考查牛顿第二定律的瞬时性，根据牛顿第二定律计算可得。‎ ‎【详解】当拉力为F时，由牛顿第二定律可得 ‎ ‎ 当拉力为2F时，由牛顿第二定律可得 ‎ ‎ 比较两式可知 ‎【点睛】受力分析，根据牛顿第二定律列式比较可得。‎ ‎3.如图所示，某人沿水平地面向左匀速直线运动(保持手握绳的高度不变)，利用跨过定滑轮的轻绳将一物体A沿竖直方向放下，在此过程中，下列结论正确的是 A. 人的速度和物体A的速度大小相等 B. 物体A做匀变速直线运动 C. 物体A的加速度方向竖直向下 D. 细绳对A的拉力大于重力 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意可知考查运动的合成、分解，超、失重问题，根据牛顿第二定律分析可得。‎ ‎【详解】A．设人的速度为v，细绳和水平方向夹角为α，则物体A的速度大小为vA=vcosα，A和人的速度不同，故A错误；‎ B．物体A的速度大小vA=vcosα为变加速直线运动，故B错误；‎ C．人向左运动，绳子和水平方向夹角增大，物体A速度减小，即向下做减速运动，加速度方向竖直向上，故C错误；‎ D．因为物体向下减速，合力向上，所以细绳对A的拉力大于重力，故D正确。‎ ‎【点睛】物体实际运动为合运动，即人向左运动为合运动，沿绳、垂直绳分解速度，写出物体A速度的表达式vA=vcosα，可知A速度减小，根据牛顿第二定律可知物体处于超重状态。‎ ‎4.从同样高度静止落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是 A. 掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃杯动量小 B. 掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小 C. 掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢 D. 掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用力小，而掉在草地上的玻璃杯受地面的冲击力大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意可知考查用动量定理解释生活事例问题，根据动量定理分析可得。‎ ‎【详解】A．从同样高度静止落下的玻璃杯，掉在水泥地上和掉在草地上速度相同，动量相同，故A错误；‎ B．玻璃杯掉在水泥和掉在草地上初动量相同，末动量都为零，所以动量变化量相同；故B错误；‎ C．掉在水泥地上玻璃杯与水泥作用时间短，动量变化量一定，动量改变快，掉在草地上的玻璃杯与草地作用时间长，动量变化量一定，动量改变慢； ‎ D．由动量定理可得 掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用力大，而掉在草地上的玻璃杯受地面的冲击力小，故D正确。‎ ‎【点睛】动量定理应用时一要注意选择正方向，二是合力的冲量等于物体动量的变化量，不要丢掉某个力的冲量。‎ ‎5.如图所示，某一带正电粒子(不计重力)在一平行板间的运动轨迹如图中曲线，P、Q两点为轨迹上两点，则 A. A板带负电，B板带正电 B. 粒子在P点电势能大于在Q点电势能 C. 粒子在P点动能大于在Q点动能 D. 粒子在P点受力大于在Q点受力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意可知考查带电粒子在电场中的偏转，根据功能关系分析可得。‎ ‎【详解】A．粒子向右偏转，可知粒子受到向右的电场力，粒子带正电，可知电场强度水平向右，所以A板带正电，B板带负电，故A错误；‎ B．电场力对带电粒子做正功，所以粒子在P点电势能大于在Q点电势能，故B正确；‎ C．粒子只受电场力作用，电场力对带电粒子做正功，即合外力对粒子做正功，所以粒子在P点动能小于在Q点动能，故C错误；‎ D．因是匀强电场，粒子在P点受力等于在Q点受力，故D错误。‎ ‎【点睛】物体做曲线运动时，合力一定指向轨迹内侧，电场力做正功时，电势能减小，电场力做负功时，电势能增大。‎ ‎6.如图所示，理想变压器的原线圈接有某一正弦交流电源，L为白炽灯泡，R1和R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值随照射光强度的增大而减小。现增大照射光强度，则 A. 通过原线圈的电流减小 B. 变压器的输出功率增大 C. R1两端的电压减小 D. L灯泡变暗 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意可知考查变压器的动态分析，根据变压规律分析可得。‎ ‎【详解】A．增大照射光强度，R3的阻减小，副线圈总电阻减小，副线圈两端电压一定，通过副线圈的电流增大，根据能量守恒，所以通过原线圈电流也增大，故A错误；‎ B．副线圈电压一定，电阻减小，变压器的输出功率增大，故B正确；‎ C．流过R1电流增大，所以R1两端的电压增大，故C错误；‎ D．副线圈电压一定，R1两端电压增大，R2两端电压减小，通过R2的电流减小，副线圈总电流增大，所以通过灯的电流增大，L灯泡变亮，故D错误。‎ ‎【点睛】原、副线圈匝数比一定时，输入电压决定输出电压，输出电流、功率决定输入电流、功率。变压器工作原理是互感现象，变压器只能改变交变电流的电压、电流，不能改变直流电压、电流，不能改变交变电流的频率。‎ ‎7.如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒了被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1. A2。平板S下方有强度为Bo的匀强磁场。下列表述正确的是 A. 该带电粒子带负电 B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 C. 能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/B D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意可知考查质谱仪工作原理，根据带电粒子在磁场中偏转规律分析可得。‎ ‎【详解】A．分析带电粒子在下方磁场偏转轨迹，在P点受到水平向左的洛伦兹力，由左手定则可知该带电粒子带正电，故A错误；‎ B．速度选择器中，粒子做直线运动，电场力向右，洛伦兹力向左，由左手定则可的磁场方向垂直纸面向外，故B错误；‎ C．速度选择器中，粒子做直线运动，‎ ‎ ‎ 可得 ，故C正确；‎ ‎ D．由 可得 粒子打在胶片上位置越靠近狭缝P，半径越小，粒子的荷质比越大，故D错误。‎ ‎【点睛】根据下方带电粒子偏转方向，结合左手定则确定出该粒子带正电，在速度选择器中做匀速直线运动，根据平衡关系列式可得速度大小，根据洛伦兹力方向可确定磁场方向向外。‎ ‎8.如图所示，竖直平面内有一半径为R的固定圆轨道与水平轨道相切于最低点B。一质量为m的小物块P (可视为质点)从A处山静止滑下，经过最低点B后沿水平轨道运动，到C处停下，B、C两点间的距离为R,物块P与圆轨道、水平轨道之问的动摩擦因数均为u。若将物块P从A处正上方高度为R处由静止释放后，从A处进入轨道，最终停在水平轨道上D点，B、D两点问的距离为S,下列关系正确的是 A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意可知考查动能定理应用，根据功能关系分析可得。‎ ‎【详解】第一过程由动能定理可得 ‎ ‎ 第二过程由动能定理可得 ‎ ‎ 在圆轨轨上，第二个过程中同一位置比第一个过程速度大，压力大，整个圆轨道过程中摩擦力做功多， ，联立可得，故C正确，ABD错误。‎ ‎【点睛】因为两个过程在圆轨道上的速度不同，同一位置上第二次速度大于第一次速度，第二次较第一次压力大，摩擦力做功多，根据动能定理分别列式联立可得。‎ ‎9.用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流大小与入射光的强弱、频率等物理量的关系。图中A、K两极间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调。分别用a、b、c三束单色光照射K，调节A、K间的电压U，得到光电流I与电压U的关系如图乙所示。由图可知（ ）‎ A. 单色光a和c的频率相同，但a光强更强些 B. 单色光a和c的频率相同，但c光强更强些 C. 单色光b的频率大于a的频率 D. 单色光b的频率小于a的频率 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率，可知，a和c光对应的截止频率小于b光的截止频率，‎ 根据，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大，a光、c光的截止电压相等，所以a光、c光的频率相等；当a、c光照射该光电管，因频率相同，则a光对应的光电流大，因此a光子数多，那么a光的强度较强，故A 正确；B错误；‎ CD、根据，结合图象可知，b光的频率大于a和c光的频率，C正确；D错误；‎ 故选AC。‎ ‎10.2019年1 月3口,“嫦娥四号”成为了全人类第一个在月球背面成功实施软着陆的探测器。为了减小凹凸不平的月面可能造成的不利影响，“嫦娥四号”采取了近乎垂直的着陆方式。已知:测得“嫦娥四号”近月环绕周期为T,月球半径为R,引力常量为G,下列说法正确的是 A. “嫦娥四号”着陆前的时间内处于失重状态 B. “嫦娥四号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的速度为7.9km/s C. 月球表面重力加速度 D. 月球的密度为.‎ ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意可知考查万有引力规律应用，根据万有引力公式、牛顿第二定律计算可得。‎ ‎【详解】A．“嫦娥四号”着陆前做圆周运动，万有引力提供向心力，“嫦娥四号”处于失重状态，故A正确；‎ B． “嫦娥四号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的速度为 ‎ ‎ 因月球表面处的加速度和月球半径均小于地球，所以近月环绕月球做圆周运动的速度为小于7.9km/s，故B错误；‎ C．设月球表面重力加速度g，由牛顿第二定律可得 ‎ ‎ 可得，故C正确；‎ D．万有引力提供向心力，‎ ‎ ‎ 联立可得，故D正确。‎ ‎【点睛】“嫦娥四号”着陆前做圆周运动，万有引力提供向心力，处于失重状态。根据万有引力提供向心力列式，可以计算出中心天体的质量，若已知中心天体的半径，可以求出其密度。‎ ‎11.如图甲所示两平行极板P、Q的极板长度和板间距离均为l,位于极板左侧的粒子源沿两板的中轴线向右连续发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子。在0~3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极板边缘的影响)。已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在2t0时刻经极板边缘射出。上述m、 q、l、t0为已知量。(不考虑粒子间相互影响及返回极板间的情况)，则 A. 该粒子在平行板间一直做曲线运动 B. 该粒子进入平行板间的初速度 C. 该粒子在平行板间偏转时的加速度 D. 两平行板上所加电压大小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意可知考查带电粒子在匀强电场中的偏转问题，根据类平抛规律分析计算可得。‎ ‎【详解】A. 该粒子在t0-2t0时间内做直线运动，故A错误；‎ B. 该粒子进入平行板间水平方向一直做匀速直线运动，则水平方向的初速度，故B正确；‎ C. 该粒子在平行板间偏转时的加速度a，竖直方向做匀加速直线运动，‎ ‎ ‎ 可求得 D. 两平行板上所加电压大小 ‎ ‎ ‎ ‎ 联立可得，故D错误；‎ ‎【点睛】带电粒子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，‎ 分方向根据牛顿第二定律、运动学公式列式可得。‎ ‎12.如图所示，两根平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，其左端接有定值电阻，建立轴平行于金属导轨，在m的空间区域内存在着垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度随坐标（以m为单位）的分布规律为，金属棒ab在外力作用下从处沿导轨向右运动，ab始终与导轨垂直并接触良好，不计导轨和金属棒的电阻。设在金属棒从m处，经m到m的过程中，电阻器的电功率始终保持不变，则 A. 金属棒做匀速直线运动 B. 金属棒运动过程中产生的电动势始终不变 C. 金属棒在与处受到磁场的作用力大小之比为3：2‎ D. 金属棒从到与从到的过程中通过的电量之比为5：3‎ ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 磁感应强度随x增大而减小，ab棒在外力作用下在磁场中运动，切割磁感线．而更含蓄的是已知金属棒从x1=1m经x2=2m到x3=3m的过程中，R的电功率保持不变，由功率公式，则电流和电压均有相等．从而很容易判断感应电动势的大小，电荷量的比值同样用平均值方法来求，安培力之比用安培力公式来求，难于判定的是热量，虽然电流相等但不知时间关系，所以由图象法来求，F-x图象与坐标轴围成的面积就是功，而面积是梯形面积，那么克服安培力做功的比值就能求出．‎ ‎【详解】B、由功率的计算式：，知道由于金属棒从x1=1m经x2=2m到x3=3m 的过电功率保持不变，所以E应不变，选项B正确.‎ A、由动生电动势可知，B随着距离均匀减小，则v一直增大，故棒做加速直线运动；故A错误.‎ C、由安培力公式F=BIL及P=EI知，；故C正确.‎ D、由于金属棒从x1=1m经x2=2m到x3=3m的过程中，R的电功率保持不变，由P=I2R知道R中的电流相等，再由安培力公式F=BIL，所以F-x图象如图所示：‎ 显然图象与坐标轴围成的面积就是克服安培力做的功，即R产生的热量，所以：，由热量Q=I2Rt，热量之比为5：3，电流相同说明时间之比为5:3，因此电量;故D正确.‎ 故选BCD.‎ ‎【点睛】本题的难点在于没有一个对比度，导体棒ab在随x的增大而减小的磁场中在外力作用下切割磁感线，而巧妙的是在某一路段R上的电功率相同，预示着电路的电流和R上电压相同，则安培力正比于磁感应强度，均匀减小．克服安培力的功转化为焦耳热，所以F-x图象与坐标轴围成的面积就是功．虽然不知外力怎么变化，但它与解决问题无多大关联．‎ 二、实验题 ‎13.在“验证力的平行四边形定则”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如图所示)。实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O。‎ ‎(1)某同学在做该实验时认为：其中正确的是________。‎ A．拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好 B．拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 C．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些 D．拉力F1和F2的夹角越大越好 ‎ (2)若两个弹簧测力计的读数均为4 N，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则________(填“能”或“不能”)用一个量程为5 N的弹簧测力计测量出它们的合力，理由是________________。‎ ‎【答案】 (1). ABC (2). 不能 (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)拉力F1和F2的夹角越大，而合力小，作图时相对误差太大，正确的选项为A、B、C.‎ ‎(2)若两个弹簧测力计的读数均为4 N，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则其合力为，故不能用一个量程为5 N的弹簧测力计测量出它们的合力 ‎14.一同学利用如图所示的电路测量某干电池的电动势和内阻。(忽略电流表内阻)‎ ‎(1)如图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)前的实验电路。请指出图中在;实验操作上存在的两个不妥之处。‎ ‎① ___________________________________________‎ ‎②____________________________________________‎ ‎(2)实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I,根据数据作出关系图像。由图像得出该干电池的电动势为_______V;内阻为______ 。‎ ‎【答案】 (1). 开关未断开 (2). 电阻箱的阻值为零 (3). 1.34 (4). 1.0‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意可知考查测量干电池的电动势和内阻实验电路，数据处理，由实验原理分析可得。‎ ‎【详解】(1) [1] [2] 连接实验电路时，要断开开关，电阻箱阻值调到最大，以免烧毁仪器。 ‎ ‎(2) [3] [4]根据闭合电路欧姆定律 变形可得 结合图象可知 分析纵截距可知r=1.0。‎ ‎【点睛】根据闭合电路欧姆定律，写出电动势的表达式 ，求出表达式，分析斜率、纵截距可得。‎ 三、计算题 ‎15.如图所示，光滑金属球的重量G =40N,它的左侧紧靠竖直的墙壁，右侧置于倾角的斜面体上。已知斜面体处于水平地面上保持静止状态，。 求: .‎ ‎(1)作出金属球的受力示意图;‎ ‎(2)金属球对斜面的压力大小;‎ ‎(3)水平地面对斜面体的摩擦力的大小和方向。‎ ‎【答案】(1) (2) (3)，摩擦力的方向水平向左 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意可知考查物体受力平衡问题，对物体受力分析，根据三角形关系求解。‎ ‎【详解】(1)如图 ‎(2)金属球静止，则它受到三力平衡(如图所示)。由平衡条件可得斜面对金属球的弹力为 ‎ (3)因为从上一问求得斜面体对金属球的弹力为 由斜面体平衡，可知地面对斜面体的摩擦力大小为 摩擦力的方向水平向左 ‎【点睛】对物体受力分析，解直角三角形即可，求水平地面对斜面体的摩擦力时可取球和斜面整体为研究对象，水平方向合力为零，摩擦力在数值上等于墙对球的作用力，方向与墙对球的作用力方向相反。‎ ‎16.一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时，决定前去追赶，经过5.5s后警车发动起来，并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动，但警车的行驶速度必须控制在90km/h以内。求:‎ ‎(1)警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离;‎ ‎(2)警车发动后要多长时间才能追上货车。‎ ‎【答案】(1)75m(2)12s ‎【解析】‎ 分析】‎ 由题意可知考查追及相遇问题，根据时间、位移、速度关系应用运动学公式计算可得。‎ ‎【详解】(1)当两车速度相等时，它们的距离最大，设警车发动后经过t1时间两车的速度相等。‎ 则:‎ 所以两车间的最大距离 ‎△s=s货-s警=75m ‎(2)警车刚达到最大速度v=90km/h=25m/s的时间:‎ T时间内两车的位移分别为 t时刻两车距离 警车达到最大速度后做匀速运动，设再经过△t时间追赶上货车.‎ 则:‎ 所以警车发动后要经过 t=t2+△t=12s 才能追上货车 ‎【点睛】两车速度相等时二者有最大距离，计算警车发动后要多长时间才能追上货车时要判断警车最大速度之前追上，还是最大速度之后追上，通过计算可知当警车达到最大速度时，发现仍在货车后方，说明警车还要匀速一段时间才能追上货车。‎ ‎17.如图甲所示，间距为L的两光滑平行倾斜导轨与电阻R相连，导轨与水平面成角，电阻不计。整个装置处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中。质量为m、电阻为r的导体杆放置在导轨上,t=0时刻，将其无初速度释放，此后杆的速度随时间变化图像如图乙所示,最大速度为，求:‎ ‎(1) t=0时刻，杆的加速度;‎ ‎(2)磁感应强度B的大小。‎ ‎【答案】(1) (2)‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意可知考查牛顿第二定律，电磁感应规律、闭合电路欧姆定律，据此计算可得。‎ ‎【详解】(1) t=0时刻，杆的速度为零，故感应电动势为零，安培力F为零。‎ 解得 ‎(2)杆以vm的速度匀速时，由平衡关系可得 由闭合电路欧姆定律得 联立可得 ‎【点睛】导体杆做加速度逐渐减小的加速运动，最后做匀速运动，根据受力平衡可以，进而求出B大小。‎ ‎18.如图所示，从A点以某一水平速度v0抛出质量m=1 kg的小物块(可视为质点)，当物块运动至B点时，恰好以速度大小沿切线方向进入圆心角的固定光滑圆弧轨道BC,经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在光滑水平面上的长木板，圆弧轨道C端的切线水平。已知长木板的质量, A、B两点距C点的高度分别为H=0.6 m、h=0.15 m,圆弧轨道半径R=0.75m,物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.7, ,求:‎ ‎(1)小物块在A点时的速度大小v0;‎ ‎(2)小物块滑至C点时，对圆弧轨道的压力大小;‎ ‎(3)长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板。‎ ‎【答案】(1) (2) (3) L=1.6m ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意可知考查平抛运动、动能定理、牛顿第二定律、动量守恒问题，根据牛顿第二定律、功能关系、动量守恒计算可得。‎ ‎【详解】(1)根据运动分解有 解得: ‎ ‎(2)从A点到C点，有 设小物块在C点受到的支持力为FN,则:‎ 解得 ‎ 由牛顿第三定律可知，小物块在C点时对圆弧轨道的压力大小为47.3N ‎(3)设m与M达到共同速度v3，由系统动量守恒可得 由功能关系可得 联立方程得L=1.6m ‎【点睛】计算物块滑至C点时对圆弧轨道的压力大小，取物块为研究对象，根据牛顿第二定律可求出物块受到的支持力，再根据牛顿第三定律可求出物块对轨道的压力。小物块不滑出长木板的条件是小物块滑到长木板最右端时二者达到共速，由动量守恒求出共速时的速度，再由功能关系求出木板的长度。‎ ‎19.如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10﹣11kg、电荷量q=+1.0×10﹣5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=30°，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域．已知偏转电场中金属板长L=20cm，两板间距d=17.3cm，重力忽略不计．求：‎ ‎（1）带电微粒进入偏转电场时的速率v1；‎ ‎（2）偏转电场中两金属板间的电压U2；‎ ‎（3）为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多少。‎ ‎【答案】(1)1.0×104m/s (2)66.7 V (3)0.1 T ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）粒子在加速电场中，电场力做功，由动能定理求出速度v1。 （2）粒子进入偏转电场后，做类平抛运动，运用运动的合成与分解求出电压。 （3）粒子进入磁场后，做匀速圆周运动，结合条件，画出轨迹，由几何知识求半径，再求B。‎ ‎【详解】（1）带电微粒经加速电场加速后速度为v，根据动能定理：qU1＝mv12 解得：v1＝=1.0×104m/s （2）带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动。在水平方向微粒做匀速直线运动水平方向： 带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动，加速度为a，出电场时竖直方向速度为v2‎ 竖直方向： v2＝at＝ 由几何关系： U2＝tanθ 代入数据得：U2=100V （3）带电微粒进入磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，设微粒轨道半径R，‎ 由几何关系知R+＝D 得：R＝ 设微粒进入磁场时的速度为v′：v′＝ 由牛顿运动定律及运动学规律：qv′B＝ 得： 代入数据数据解得B=0.1T 若带电粒子不射出磁场，磁感应强度B至少为0.1T。‎ ‎ ‎