山东省齐鲁名校协作体2022届高三上学期第二次调研联考物理试题-Word版含解析.docx

山东省部分名校2022届高三其次次调研联考

留意事项：
1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共110分，考试时间为90分钟.
2．请将第I卷正确答案的序号填到第II卷相应的答题表中.
3．第II卷用蓝、黑色钢笔或圆珠笔直接答在试卷上.
4．答卷前将密封线内的项目填写清楚.

第I卷（选择题，共42分）
一、本题共14小题，每小题4分，共56分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全选对的得4分；选对但不全的得2分；有选错或不答的得0分.
（原创）1．下列说法正确的是：（ ）
A．牛顿在得出力不是维持物体运动的缘由这一结论的过程中运用了抱负试验的方法
B．在“探究弹性势能的表达式”的活动中，为计算弹簧弹力所做功，把拉伸弹簧的过程分为很多小段，拉力在每小段可以认为是恒力，用各小段做功的代数和代表弹力在整个过程所做的功，物理学中把这种争辩方法叫做“微元法”，那么由加速度的定义，当格外小的时候，就可以表示物体在t时刻的瞬时加速度，上述论断就运用了“微元法”
C．用比值法定义物理量是物理学中一种重要的物理科学方法，公式就运用了比值定义法
D．万有引力可以理解为任何有质量的物体都要在其四周空间产生一个引力场，而一个有质量的物体在其它有质量的物体所产生的引力场中都要受到该引力场的引力（即万有引力）作用，这状况可以与电场相类比，那么在地球的引力场中的重力加速度就可以与电场中的电场强度相类比
【答案】D
【解析】选项A是伽利略；选项B后面部分为极限法；选项C的不是定义式
【考点】综合考查物理科学方法
（原创）2.下列说法正确的是
A.物体做匀加速曲线运动时所受的力应当是均匀增加的
B.空军跳伞时降落伞刚刚张开的瞬间伞绳对人的拉力稍稍大于人对伞绳的拉力
C.静摩擦力有时可能阻碍物体的相对运动
D.力是转变物体运动状态的缘由
【答案】D
【解析】选项A物体做匀加速曲线运动时所受的力应当是不变的；选项B中二力应当相等；选项C静摩擦力只能阻碍物体的相对运动趋势；
【考点】牛顿运动定律、摩擦力
（原创）3. （多选）一物体受到两个恒定外力的作用，沿某方向做直线运动。若将其中一个力的方向旋转某一合适的角度，保持这个力的大小和另一个力的大小和方向都不变，则物体可能做
A.匀速直线运动
B.匀加速直线运动
C.匀速圆周运动
D.轨迹为抛物线的曲线运动
【答案】ABD
【解析】对选项A假如原来二力等大该力调整方向后二力等大方向就可做匀速直线运动；选项B中假如该力调整方向后二力合力与速度同向物体就可做匀加速直线运动；选项D假如该力调整方向后二力合力与速度不共线物体就可做匀变速曲线运动；对于选项C由于原来二力为恒力而向心力的方向必需要发生变化，所以不行以。
【考点】直线运动的规律、牛顿运动定律、运动的合成与分解、抛体运动、向心力
（原创）4.如图所示，一根轻质弹簧的上端拴接在天花板上，下端拴接在一个物块上，物块的下端是地面，整个装置处于静止状态，请问：物块的受力状况可能有几种状况？（ ）
A． 2 B． 3 C．4 D．5
【答案】C
【解析】弹簧可能处于压缩状态和伸长状态或者是自然长度的状态。假如弹簧处于压缩状态，则物块的受力状况如图2所示；假如弹簧处于拉伸状态，则我们还要分析弹簧拉伸的程度，假如此时弹簧的拉力恰好与物块的重力相等，则物块的受力状况如图3所示；假如弹簧中的拉力小于物块的重力的话，则物块的受力分析图如图4所示；假如弹簧处于自然长度，则物块只受重力和地面的弹力两个力的作用，其受力状况如图5所示。综上所述，本题有四种答案。选项C正确。
【考点】受力分析 共点力平衡

（原创）5.依据前人争辩的成果，火星和地球沿着各自的椭圆轨道绕太阳运行，依据开普勒行星运动定律以及能量方面的相关学问可以判定下属选项正确的是：（已知行星引力势能的表达式为，其中M和m分别为太阳和行星的质量，r为太阳和行星之间的距离），
A.太阳位于火星运行轨道的中心
B.当它们由各自的近日点运动到远日点时，它们（与太阳组成的系统）的引力势能都要增大。
C.当它们由各自的近日点运动到远日点时，动能都要减小，所以它们（与太阳组成的系统）的机械能也要减小。
D.假如接受抱负化模型法将两个行星的运动轨迹看成正圆的话，它们运行时各自的向心加速度确定相同
【答案】B
【解析】太阳应当位于焦点上，所以选项A错误；依据可以直接得出。由于两行星只受到万有引力作用，所以在运动过程中机械能守恒，故选项C错误；由于向心加速度的方向不同，故选项D错误。
【考点】万有引力定律及其应用、人造卫星
（原创）6．（多选）一钢球从某高度自由下落在一放在水平地面的弹簧上，从钢球与弹簧接触到压缩到最短的过程中，弹簧的弹力F、钢球的加速度a、重力所做的功WG以及小球的机械能E与弹簧压缩量x的变化图线如下图（不考虑空气阻力），选小球与弹簧开头接触点为原点，建立图示坐标系，并规定向下为正方向，则下述选项中的图像符合实际的是（ ）

B
A
x
F
0
a
x

0

x

WG
0

x

E
0

C
D

【答案】BC
【解析】由于向下为正方向，而弹簧中的弹力方向向上，所以选项A中的图线应当向下，选项A错误；依据对小球受力的动态分析和振动相关规律，选项B正确，依据重力做功的计算式WG=mgx选项C正确。小球和弹簧整体的机械能守恒，故选项D错误。
【考点】弹力、牛顿运动定律、机械能守恒
（原创）7．（多选）如图所示，在光滑绝缘水平面上，两个带等量负电的点电荷分别固定在A、
B两点，O为AB连线的中点，MN为AB的垂直平分线。在MN之间的C点由静止释放一个带正电的小球（可视为质点），若不计空气阻力，则
A． C点的场强大于O点的场强，C点的电势高于O点的电势
B．小球从C点运动至距离该点最远位置的过程中，其所经过各点所受的电场力先减小后增大
C．小球从C点运动至距离该点最远位置的过程中，其电势能先减小后增大
D．若在小球运动过程中，两个点电荷所带电荷量同时等量地缓慢增大，则小球往复运动过程中的最大速度将渐渐减小
【答案】AC
【解析】依据电场线的疏密和方向，选项A正确；由于从M到N点场强的变化有两种可能，或者先增大再减小再增大再减小，或者先减小再增大；故选项B错误；依据电场力先做正功后做负功的特点以及电场力做的功与电势差的变化之间的定量关系可知选项C正确。假如小球运动从最远处开头运动，则小球往复运动过程中的最大速度将增大，故选项D错误。
【考点】电场强度、电势能和电势、电场力的功与电势能变化的关系

（原创）8.如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1和R3均为定值电阻，RT为热敏电阻（温度越高，电阻越低）. 当环境温度较低时合上电键S，当环境的温度渐渐上升时，若三个电表A1、A2和V的示数分别用I1、I2和U表示.　则各个电表示数的变化状况是
A.I1增大，I2不变，U增大
B.I1减小，I2增大，U减小
C.I1增大，I2减小，U增大
D.I1减小，I2不变，U减小
【答案】B
【解析】温度上升时，热敏电阻的电阻减小，整个电路的电阻减小，干路电流增大，内电压增大，所以伏特表的读数（外电压）减小，依据部分电路的欧姆定律，R1两端的电压增大，则R3两端的电压减小，则I1减小，I2增大，选项B正确
【考点】欧姆定律、闭合电路的欧姆定律
（改编）9．如图（甲）所示，一根粗绳AB的长度为l，其质量均匀分布，在水平外力F的作用下，沿水平面做匀加速直线运动．绳上距B端x处的张力T与x的关系如图（乙）所示．下列说法中正确的是( )

A．粗绳可能受到摩擦力作用 B．粗绳确定不受摩擦力作用
C．可以求出粗绳的质量 D．可以求出粗绳运动的加速度

【答案】A
【解析】对选项A，绳单位长度质量为，先对整根绳子有，再对绳子左端部分应有，联立算得：，由图线可以得出拉力和绳长的大小，无法确定是否受到摩擦力，故A正确，B错误．对选项CD，依据T与x的表达式无法求出粗绳的质量，由于质量未知，无法求出粗绳运动的加速度大小．故C、D错误．
【考点】牛顿其次定律

（改编）10. （多选）如图所示，倾角为37°的斜面长10m，一块质量为m＝2kg的小物块静止放置于斜面底端。小物块在平行于斜面的48N的推力作用下，沿斜面对上运动，小物块和斜面间的动摩擦因数μ＝0.5。当物块向上运动了9m而到达B时才撤去外推力，则关于小物块的运动下列说法正确的是
A.小物块先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，运动到斜面的顶端速度刚好为零。
B.在外推力F作用在物块上的过程中，推力F做的功要大于物体克服重力和摩擦力所做的功
C. 从小物块开头运动到最终飞出斜面到最终落回地面的整个过程中，小物块所受外推力做的功和滑动摩擦力做的功的代数和等于物块机械能的变化量
D.物块落地的动能为352J
【答案】BCD
【解析】经过定量运算，小物块应当飞过斜面的最高点。选项A错误。依据动能定理和功能原理很易判定选项B和选项C都正确。物体的运动状况如图2所示，选定从A到D的全过程，运用动能定理，，
方法二：下面的方法需要进行一系列的分析。首先，我们设定地面为零势能参考面，则物体在D点的动能就等于它在D点的机械能。然后，由于物体从C到D的曲线运动的过程中只有重力做功，故其机械能守恒。则它在D点的机械能就等于它在C点的机械能。再考虑物体由A到C的整个过程，依据功能关系：物体所受的外力和非保守内力所做的功等于它的机械能的增加量，即上述过程中物体所受的外力和摩擦力的功！
由于物体在A点的机械能为零，所以上述机械能的增加量就等于它在C点的机械能，即：又由于
综上所述，所求D点的动能为352J.
【考点】功、动能定理、功能原理
（改编）11．（多选）带有同种电荷的各种带电粒子（不计重力）沿垂直电场方向入射到平行带电金属板之间的电场中，并都能从另一侧射出。以下说法正确的是
A．若粒子的带电量和初动能相同，则离开电场时它们的偏向角φ相同
B．若质量不同的带电粒子由静止开头经相同电场加速后进入该偏转电场，则离开电场时它们的偏向角φ相同
C．若带电粒子由静止开头经相同电场加速后进入该偏转电场，离开电场时其偏移量y与粒子电荷量成正比
D．若带电粒子以相同的初速度进入该偏转电场，离开电场时其偏移量y与粒子的荷质比成正比
【答案】ABD
【解析】对选项A:,对选项B,由于，又由于恒量；对于选项C，依据和，所以它们的偏移量应当相同；对于选项D, ，所以D正确。
【考点】综合考查带电粒子在电场中的运动
（改编）12. （多选）有一沿x轴分布的电场，设定＋x方向为正方向。其电场强度E随x变化的图象如图所示．下列说法正确的是 (　 　)
A．O点的电势最低
B．x2点的电势最高
C．正电荷从x1移动到x3克服电场力做的功等于其电势能的减小量
D．x 1与x3的场强相同
【答案】AD
【解析】由于场强的数值为负，依据题给的正方向，场强方向应当水平向左，所以O点的电势最低。A选项正确。越向右，电势越高，所以B选项错误；正电荷水平向右运动，其电势能应当增加，克服电场力做的功应当等于其电势能的增加量，故选项C错误。场强即为纵坐标，所以选项D正确。
【考点】电场强度、电场力的功、电势能

A
B
E
E′
1
2
3
4
5
6
S
O
（原创）13. （多选）如图是一个多用电表的简化电路图。S为单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱O可以接通1，也可以接通2、3、4、5或6。下列说法正确的是

A．当开关S分别接1或2时，测量的是电流，其中S接2时量程较小
B．当开关S分别接3或4时，测量的是电阻，其中A是黑表笔
C．当开关S分别接5或6时，测量的是电压，其中B是红表笔
D．当开关S分别接5和6时，测量的是电压，其中S接6时量程较大
【答案】AD
【解析】多用电表的工作原理是闭合电路的欧姆定律。题图为一简易的多用电表原理示意图。其中1、2两档用来测电流，第1档为大量程，由于它的限流电阻较小；3、4两档用来测电阻，其中黑表笔连接表内电池的正极；5、6两档用来测电压。由于6档共用一个表头，所以测电压时外部电源的正极应当接在A表笔上。
【考点】多用电表的工作原理以及使用

（改编）14. 2021年6月20日，女航天员王亚平在“天宫一号”目标飞行器里成功进行了我国首次太空授课。授课中的一个试验呈现了失重状态下液滴的表面张力引起的效应。在视频中可观看到漂移的液滴处于周期性的“脉动”中。假设液滴处于完全失重状态，液滴的上述“脉动”可视为液滴外形的周期性的微小变化（振动），如图所示。已知液滴振动的频率表达式为，其中k为一个无单位的比例系数，r为液滴半径，ρ为液体密度；σ（其单位为N/m）为液体表面张力系数，它与液体表面自由能的增加量ΔE（其单位为J）和液体表面面积的增加量ΔS有关，则在下列关于σ、ΔE和ΔS关系的表达式中，可能正确的是
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】依据公式带入相应单位运算即可得出答案。
【考点】单位制

高三物理试题

题号
一
二
三
总 分
17
18
19

得分

第I卷答题表
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案

第II卷（非选择题，共54分）

二、本题2小题，共27分，其中第15小题16分；第16小题11分.把答案填到题中横线上或按要求做图.

（原创）15．记录数据组
1
2
3
4
5
6
钩码总质量(g)
0
30
60
90
120
150
弹簧总长(cm)
18.00
21.33
24.60
27.93
31.2
34.56
弹力大小(N)

利用如右图所示的装置做探究弹力和弹簧伸长的关系的试验。所用钩码每只的质量皆为30g。试验中，先测出不挂钩码时弹簧的长度，再将5个钩码逐个加挂在弹簧下端，稳定后测出相应的弹簧总长度，将数据填在表中。(弹力始终未超过弹性限度，取g=9.8m/s2)
（1）上表记录数据中有一个不符合规范，它是第___组中的______数据（填写数据的名称），应记作____________。
15 18 21 24 27 30 33 36
F/N
1.6
1.2
0.8
0.4
0
1.4
1.0
0.6
0.2
（2）依据试验数据将对应的弹力大小计算出来并填入表内相应的空格内（保留3位有效数字）。
（3）在坐标纸中作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度L之间的关系图线。
（4）依据图线求得该弹簧的劲度k=_______N/m。（保留3位有效数字）
（5）写出弹簧中弹力的大小F跟弹簧总长度L之间的函数关系的解析式________________，
L/cm
留意：前5问不要求考虑弹簧自重对试验结果的影响。
（6）有的同学认为在上述试验中，假如将弹簧水平放置来测量自然长度，就会消退由于弹簧的自重而引起的长度的转变量，你认为这种观点是否正确___________（填写：正确或者不正确）
记录数据组
1
2
3
4
5
6
钩码总质量(g)
0
30
60
90
120
150
弹簧总长(cm)
18.00
21.33
24.60
27.93
31.2
34.56

（7）有的同学认为假如将图象的横坐标改成弹簧长度相对于自然长度的转变量，这样才能直观的得出胡克定律所要表达的规律。[必修一课本中胡克定律的内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长（或者缩短）的长度成正比。] 正由于考虑到弹簧自重可能会对试验结果产生影响，该同学精确测得弹簧水平放置时的自然长度为16.89cm。依据以上信息可以算得弹簧的质量为________g。（求解本问时可以将弹簧的自重全部看成位于最低点，结果保留两位有效数字）。
（8）请选用以上全部试验数据和结果，依据需要在下方给定表格中添加左数第一列中的数据名称，并填写相关数据，然后在下图中做出弹簧中的力随着弹簧后来的长度相对于其自然长度的转变量（Dx）的变化而变化的关系
Dx/（cm）
（9）有的同学认为弹簧竖直放置时，其自重会使第（4）问中测得的劲度系数不精确，请你帮该同学定量分析一下他的观点是否正确？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
F/N

【答案】1．（1） 5，弹簧总长，31.20 ⑵0，0.294，0.588，0.882，1.18，1.47 ⑶在误差允许的范围内，从18cm开头的一次函数 ⑷8.9N/m
（5）或者
（6）正确（7）10（8）在误差允许的范围内，为一正比例函数（9）当弹簧下方不挂钩码时满足：，当弹簧下方挂钩码时满足，而就是题目中测量得到的弹簧长度的转变量，所以不会引起劲度系数测量的不精确。
【解析】1．（1） 5，弹簧总长，31.20 ⑵0，0.294，0.588，0.882，1.18，1.47 ⑶略 ⑷8.9N/m
（5）或者
（6）正确（7）10（8）略（9）当弹簧下方不挂钩码时满足：，当弹簧下方挂钩码时满足，而就是题目中测量得到的弹簧长度的转变量，所以不会引起劲度系数测量的不精确。
【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系

（原创）16.李华同学的爸爸是个电气工程师，李华经常看到爸爸在用如上图所示的多用电表进行一些测量。在高中物理课堂上学习了多用电表的用法之后，爸爸给他出了一道题目，让他通过测量找到如上图所示的二极管的负极。
（1）李华同学做了如下两步具体的操作：第一，将多用电表选择开关旋转到电阻挡的´1档，经过__________之后，他把红表笔接在二极管的短管脚上，把黑表笔接在二极管的长管脚上，发觉二极管发出了刺眼的白光，如图所示；然后他将两表笔的位置互换以后，发觉二极管不发光。这说明二极管的负极是__________________（填写“长管脚”或者“短管脚”）所连接的一极。
（2）李华同学的奇异   心一下子就被激发起来了。他琢磨了一下，然后又依次用电阻挡的´1档，´10档，´100档，´1K档分别进行了二极管导通状态的精确的测量，他发觉二极管发光的亮度越来越_________________（填写“大”或者“小”），请挂念他分析一下具体的缘由_________________________________________________________________________。
（3）爸爸说，欧姆表内的电池用过了一段时间，电动势略微减小，内电阻可能增大很多倍。自己可以设计试验测量一下电动势和内电阻。李华马上预备设计试验方案进行相关测量，现在备有如下器材可供选择：
A.干电池1节 B.滑动变阻器(0～20Ω)　 C.滑动变阻器(0～1kΩ)
D.电压表(0～3V) E.电流表(0～0.6A)　 F.电流表(0～3A)
G.开关、导线若干
①其中滑动变阻器应选 ，电流表应选 。（只填器材前的序号）
②为了最大限度的减小试验误差，请在虚线框中画出该试验最合理的电路图.
③某同学依据试验数据画出的U-I图象如下图所示。由图象可得电池的电动势为____________V，内电阻为________Ω.
0
U/V
I/A
1.5
1.2
0.9
1.0
1.4
0.4
0.8
1.1
1.3
1.2

【答案】（1）欧姆调零，短管脚。
甲
S
E
A
V
（2）小。亮度小说明功率小，对二极管来说，依据可以知道其中通过的电流就较小，依据全电路欧姆定律可知，这说明从´1档，´10档，´100档到´1K档，多用电表的内阻越来越大。
（3）
① B（2分），E（2分）②电路图如图所示。（2分）
③1.5 0.5(每空1分)
【解析】（1）依据题干所述内容进行全面判定后发觉，二极管发光时处于正向导通状态，由于黑表笔所接为二极管的正极。
（2）小。亮度小说明功率小，对二极管来说，依据可以知道其中通过的电流就较小，依据全电路欧姆定律可知，这说明从´1档，´10档，´100档到´1K档，多用电表的内阻越来越大。
（3）假如回路中的滑动变阻器超过1kW，则经过粗算可以得知回路中的电流为1.5mA左右，电流太小，安培表测量不精确。
【考点】测定电源的内电阻 多用电表的使用

三、本题共3小题，共 27分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最终答案的不能得分.有数值计算的题，答案必需明确写出数值和单位.

（改编）（7分）17.高速大路上甲乙两车在同一车道上同向行驶，甲车在前，乙车在后，速度均为v0=108km/h，距离s0=100m，t=0时刻甲车遇紧急状况后，甲乙两车的加速度随时间变化如图所示（左图为甲，右图为乙），取运动方向为正方向．
（1）t=3s时甲车速度是多少？此时甲乙两车间距是多少？
（2）通过计算说明两车在0～9s内会不会相撞？
（3）上一问中假如相撞，则求出相撞时间；假如不相撞，则求第9s末两车的间距。
（4）分别作出两车的速度时间图线。
3
a(m×s-2)
a(m×s-2)
0
9
-5
0
-10
5
9
3
t/s
t/s

【答案】
（1）t=3s时，甲车速度是0，此时甲、乙两车间距是55m。
（2）两车在3-9s内不会相撞。
（3）9s末两车相距55m.
（4）见解析。
【解析】
17．（7分）解：（1）由图象知，甲车在0-3s内做匀减速直线运动，初速度v0=108km/h=30m/s，则3s末，甲车的速度=0m/s
此时甲车的位移=45m。
乙车作匀速直线运动，位移=90m
则两车相距的距离55m，甲车还在乙车的前方。
（2）3s后，甲做初速度为零的匀加速直线运动，乙做匀减速直线运动，两车在3s时相距55m。此后前面的甲车从静止开头做匀加速直线运动，后面的乙车以30m/s做匀减速直线运动。
当两车速度相等时，有：
解得，3s
此时前面甲的位移22.5m
后面乙的位移67.5m
由于=77.5>，故知两车不会相撞。
（3）对乙车在3~9s，，可以得到乙车在9s末的速度为零，则3-9s内乙车的位移=90m
3-9s内甲车的位移=90m
（则在3~9s内，两车都向前运动了90m，其间距明显不变。）
则两车在9s时的间距m
（4）
【考点】运动图线、追及相遇问题

L
v0
（改编）（10分）18. 10个相同的扁木块一个挨一个的放在水平地面上。每个木块的质量m=0.40kg，其长度为L=0.50m。木块原来都静止，它们与地面间的静、动摩擦因数都是m1=0.10。在左边第一块木块的左端点放一块M=1.00kg的小铅块，它与木块间的静、动摩擦因数都为m2=0.20。现突然给铅块一个向右的初速度v0=4.3m/s，使其在木块上滑行，试问：
（1）当铅块刚刚滑至哪一块木块上时，下面的木块开头滑动？
（2）当铅块和下方的几个木块开头同时运动的瞬间，此时铅块的瞬时速度大小为多少？
（3）铁块最终落在地上还是停在哪一块木块上？（设铅块的线度与L相比可忽视。）

【答案】
（1）当铅块滑至倒数其次块木块上时，木块开头滑动。
（2）
（3）铅块最终停在最终一块木块上。
【解析】设定水平向右为正向。对铅块：

对下方诸多(n个 )物块，当满足条件：

木块开头滑动，则：

即当铅块滑至倒数其次块木块上时，木块开头滑动。
则铅块对木块的加速度为：

设定铅块滑上倒数其次块木块时的初速度为v1，则对于铅块连续滑过前八块木块的过程中：

解，得到：
v1也是铅块刚滑到其次块木块这一瞬间铅块对木块的相对速度！在此瞬间木块静止。
转换参考系！争辩铅块对木块的运动！
设铅块滑离倒数其次块木块时的铅块对木块的(瞬时)末速度为v2，则
对铅块： 解得：
此时木块的加速度变为：

设铅块还能在最终一块木块上连续滑行x，
则
明显： ，因此铅块最终停在最终一块木块上。

【考点】匀变速运动规律、牛顿定律、动能定理

（改编）（10分）19．如图甲所示，在边界MN左侧存在斜方向的匀强电场E1，在MN的右侧有竖直向上、场强大小为E2=0.4N/C的匀强电场，还有垂直纸面对内的匀强磁场B（图甲中未画出）和水平向右的匀强电场E3（图甲中未画出），B和E3随时间变化的状况如图10乙所示，P1P2为距MN边界2.295m的竖直墙壁，现有一带正电微粒质量为4×10-7kg，电量为1×10-5C，从左侧电场中距MN边界的A处无初速释放后，沿直线以1m/s速度垂直MN边界进入右侧场区，设此时刻t=0， 取g =10m/s2．求：
（1）MN左侧匀强电场的电场强度E1（sin37º=0.6）；
（2）带电微粒在MN右侧场区中运动了1.5s时的速度；
（3）带电微粒在MN右侧场区中运动多长时间与墙壁碰撞？（）
图甲

A
E1
E2
N
M
P2
P1
图乙
E3/Vm-1
t/s
O
B/T
t/s
O
0.004
0.08π

【答案】（1） E1=0.5N/C，方向与水平方向成53º角．（2）速度大小为1.1m/s, 方向水平向左（3）3.083s
【解析】
（1）设MN左侧匀强电场场强为E1，方向与水平方向夹角为θ．
mg
qE1
θ
带电小球受力如右图．
沿水平方向有　 　qE1cosθ=ma
沿竖直方向有　 　qE1sinθ=mg
对水平方向的匀加速运动有　 v2=2as
代入数据可解得　　E1=0.5N/C
θ=53º
即E1大小为0.5N/C,方向与水平向右方向夹53º角斜向上．
（2） 带电微粒在MN右侧场区始终满足　qE2=mg
在0-1s时间内，带电微粒在E3电场中
带电微粒在1s时的速度大小为 v1=v+at=1+0.1×1=1.1m/s
在1-1.5s时间内，带电微粒在磁场B中运动，周期为　
在1-1.5s时间内，带电微粒在磁场B中正好作半个圆周运动．所以带电微粒在MN右侧场区中运动了1.5s时的速度大小为1.1m/s, 方向水平向左．
（3） 在0s-1s时间内带电微粒前进距离
带电微粒在磁场B中作圆周运动的半径　　
由于r+s1＜2.295m，所以在1s-2s时间内带电微粒未碰及墙壁．
在2s-3s时间内带电微粒作匀加速运动，加速度仍为a=0.1m/s2，
在3s内带电微粒共前进距离

在3s时带电微粒的速度大小为　
在3s-4s时间内带电微粒在磁场B中作圆周运动的半径

r3
r3
d
θ
由于r3+s3＞2.295m，所以在4s时间内带电微粒碰及墙壁．
带电微粒3s以后运动状况如右图，其中 d=2.295-2.2=0.095m
　 ，θ＝30º
所以，带电微粒作圆周运动的时间为

带电微粒与墙壁碰撞的时间为　
【解析】带电粒子在电场中的运动 带电粒子在磁场中的运动