【文档说明】北京市北京师范大学附属实验中学2022-2023学年高二上学期期中物理试题 含解析.docx，共(22)页，4.164 MB，由小赞的店铺上传

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2022-2023学年北京市北京师范大学实验中学高二上学期期中考试物理试卷考生须知：1．本试卷共12页，共四道大题，23道小题：答题纸共4页。满分100分。考试时间90分钟。2．在试卷和答题卡上准确填写行政班、教学班、姓名、学号。强3。试卷答案一

律填写在答题卡上，在试卷上作答无效。4．在答题卡上，选择题须用2B铅笔将选中项涂黑涂满，其他试题用黑色字迹签字笔作答。一、单项选择题（本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项最符合题意。每小题2分，共20分）1.如图所示，a、b两直线分

别是用电器A和B的U－I图线，则下列说法正确的是（）A.通过用电器A的电流与其两端的电压成正比B.通过用电器B的电流越大，其电阻越大C.用电器A的电阻值比用电器B的电阻值小D.两用电器两端的电压相同时，通过用电器A的电流值大【答案】A【解析】【详解】A．由图可知，两电器为纯电阻电路，故电流

与用电器两端的电压成正比，故A正确；B．电阻是导体本身的性质，与电流的大小无关，故B错误；C．UI−图像斜率表示电阻，由图可知，a的斜率大于b的斜率，故a的电阻值比b的大，故C错误；D．由图可知，当电压相同时，通过用电器B的电流值大

，故D错误。故选A。2.库仑利用如图所示的装置进行实验研究，得出了库仑定律．关于实验装置和实验操作，下列说法正确的是（）A.小球A、B、C均为带电小球B.库仑用仪器测量了金属球所带电荷量的具体数值C.A和C之间的静电力大小是

用弹簧测力计测量出来的D.A和C之间的静电力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度来比较静电力的大小【答案】D【解析】【详解】AD.在该实验中，细悬丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的球B，B与A所受的重力平衡，当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近

A时，A和C之间的作用力F使悬丝扭转，已知悬丝转动的角度a与力F的大小成正比．故A错误，D正确；B.该实验中没有测量A与C的带电量．故B错误；C.A与B之间的静电力是通过力矩平衡，结合悬丝的力矩来分析的．故C错

误．3.在炎热的夏天我们可以经常看到，有的小朋友的太阳帽前有一小风扇（如图所示），该小风扇与一小型的太阳能电池板相接，对其供电。经测量该电池能产生的电动势为E=0.6V，则关于该电池的描述正确的是（）

A.单位时间内可把0.6J的太阳能转化为电能B.通过1C电荷量该电池能把0.6J的太阳能转化为电能C.该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领大得多D.把该电池接入闭合电路后，电动势减小【答案】B【解析】【详解】AB.电动势在数值上等于非静电力把1

C的正电荷从电源内部的负极移到正极所做的功，故通过1C电荷量该电池能把0.6J的太阳能转化为电能，A错误，B正确；C．电动势越大，将其他形式的能转化为电能的本领越大，一节7号电池的电动势为1.5V，因此该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领小，C错误；D．电动势的大小为定值，与

该电池是否接入电路无关，D错误；故选B。4.研究平行板电容器电容影响因素的实验装置如图所示。下列说法正确的是（）A.实验前，只用与丝绸摩擦过的玻璃棒与电容器a板接触，就能使电容器两极板带上异种电荷B.实

验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小C.实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大D.实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，电容增大【答案】A【解析】【详解】A．只用与丝绸摩擦过的玻璃棒与电容器a板接触，使a

板带上正电，又由于b极板接地，则b由于静电感应，电子从大地流入b，从而使两极板带上等量异种电荷，A正确；BC．根据4SCkd=，QCU=电荷量不变，只将电容器b板向上平移，正对面积减小，电容减小，电势差变大，静电计指针的张角变大；只在极板间插入有机玻

璃板，介电常数变大，电容变大，电势差变小，静电计指针的张角变小，BC错误；D．只增加极板带电量，电容不变，则电势差变大，静电计指针的张角变大，D错误。故选A。5.生产口罩的重要材料熔喷布，主要以聚丙烯为原料，用静电生产设备让聚丙烯熔喷布带上静电

，可以作为口罩吸附层吸附有害物质。设备静电发生过程如图，某次试验接通直流高压电源（电压一定），平行板间的强电场击穿空气，让针尖端放出负离子电荷，后到达熔喷布里面，不计电荷重力，则（）A.高压电源左端为正极B.电荷减速向下极板飞行C.电荷在平行板电场中电势能变小D.保持开关闭合，两板远离电场变强【答

案】C【解析】【详解】A．针尖端放出负离子电荷，针所在极板为负极板，高压电源左端为负极，故A错误；BC．负离子电荷受电场力向下，加速向下极板飞行，平行板电场电势能变小，故B错误，C正确；D．开关闭合的情况下，类比匀强电场，距离增大，电压一定，则场强减小，故D错误。故选C。6.静止于坐标原点O

的点电荷的电场中，任一点的电势与该点到点电荷的距离x的关系如图所示。A、B、C为x轴上等距的三点，取无穷远处的电势为零，下列说法正确的是：（）A.A、B、C三点的场强关系为：ABCEEEB.A、B、C三点的电势关系为：ABCC.AB、BC间的电势差关系

为：ABBCUUD.负电荷在A、B、C三点的电势能关系为：PAPBPCEEE【答案】D【解析】【详解】A．根据点电荷场强公式2QEkr=离点电荷距离越大，场强越小，即ABCEEE故A错误；B．由图可知ABC故

B错误；C．根据UEd=AB的平均场强大于BC间的平均场强ABBCEEABBCUU故C错误；D．根据电势能定义式pEq=ABC负电荷在A、B、C三点的电势能关系为PAPBPCEEE，故D正确。故选D。7.如图甲所示的电路，电源电压8V

，电阻R与一个电流传感器相连，传感器可以将电路中的电流随时间变化的曲线显示在计算机屏幕上，先将S接2，给电容器C充电，再将S接1，结果在计算机屏幕上得到如图乙所示的曲线，将该曲线描绘在坐标纸上（坐标纸上的小方格图中

未画出），i轴每小格表示0.1mA，t轴每小格表示0.1s，图线与坐标轴所围成的面积约为80个小方格。则下列说法正确的是（）A.充电电流由a极板穿过电容器内部流向b极板B.放电时电流沿顺时针方向C.电容器充电完毕时，所带电荷量约为4810C−D.电容

器的电容约为0.1F【答案】C【解析】【详解】A．电流不能穿过电容器，否则电容器会被击穿，而充电的本质是a极板上的电子通过电源到达b板，故A错误；B．充电完毕后a极板带正电，b极板带负电，放电时电流沿逆时针方向，

故B错误；C．图线与坐标轴所围成的面积表示电容器放电前所带的电荷量，约为340.1100.180C810Cq−−=＝故C正确；D．电容4110FqCE−==故D错误。故选C。8.锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电

子产品中。现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，锂电池的内阻为r，下列说法正确的是（）A.锂电池产生的热功率为UIB.充电器的充电效率为100%IrU

C.电能转化为化学能的功率为UI-I2rD.充电器输出的电功率为UI+I2r【答案】C【解析】【详解】A．电池产生的热功率为P损=I2r，小于UI，A错误；B．充电器的充电效率为100%UIrU−；B错误；

D．充电器输出的电功率为P输出=UI，D错误；C．电能转化化学能和热能，根据能量守恒定律，有UI=I2r+P，故P=UI-I2r，故C正确。故选C。9.如图甲所示为用伏安法测量某合金丝电阻的实验电路。实验中分别用最大阻值是5Ω、50Ω、500Ω的三种滑动变阻器做限流电阻。当滑动变阻器

的滑片由一端向另一端移动的过程中，根据实验数据，分别作出电流表读数I随xL（xL指滑片移动的距离x与滑片在变阻器上可移动的总长度L的比值）变化的关系曲线a、b、c，如图乙所示。则图乙中的图线a对应的滑动变阻器及最适合本实验的滑

动变阻器是（）A.最大阻值为5Ω的滑动变阻器∶图线a对应的滑动变阻器B.最大阻值为50Ω的滑动变阻器；图线b对应的滑动变阻器C.最大阻值为500Ω的滑动变阻器；图线b对应的滑动变阻器D.最大阻值为500Ω的滑动变阻器；图线c对应

的滑动变阻器【答案】C【解析】【详解】从图乙中可以看出a曲线在滑片移动很小距离，就产生了很大的电流变化，说明该滑动变阻器阻值远大于被测量电阻阻值，所以a图对应500Ω滑动变阻器，c图线电流几乎不随着距离x变化，说明该滑动变阻器是小电阻，所以对应是5Ω的图像，本实验采用的是伏安法测量电阻，为

了减小实验误差，应该要保证被测电阻中的电流变化范围适当大一些，所以选择图中b所对应的滑动变阻器，故ABD错误，C正确。故选C。10.金属导体两端加上恒定电压，瞬间在导体中形成匀强电场，电场力使自由电子加速，电子在运动中与金属正离子频繁碰撞，这种碰撞使电

子不会一直加速。为研究自由电子定向运动平均速率，某同学使用如下材料：一根长为L、横截面积为S的圆柱形金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n。电子的质量为m、电荷量为e。在棒两端加上恒定电压U时，自由电子定向运动的平均速率可表示为（）A.UenSLmB.2Uem

C.UneLD.USneL为【答案】C【解析】【详解】根据欧姆定律UIR=电阻定律LRS=电流微观表达式IneSv=则=UvneL故选C。二、多项选择题（本题共6小题，在每小给出的四个项中，有两个

或两个以上选项符合题意。每小题3分，共18分）11.某次闪电前云地之间的电势差约为91.010V，云地间距离约为1km，一次短时闪电过程中云地间转移的电荷量约为6C，闪电持续时间约为5610s−。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据，下列判断正确的是（）A.闪电

电流的平均值约为5110AB.闪电电流的平均值约为4110AC.闪电前云地间的电场强度约为6110V/mD.闪电前云地间的电场强度约为12110V/m【答案】AC【解析】【详解】AB．闪电电流的平均值556A1.010A610qIt−===故A正确

，B错误；CD．电场强度大小9631.010V/m110V/m110UEd===故C正确，D错误。故选AC。12.如图所示的U-I图象中，直线Ⅰ为某电源路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U-I图线．用该电源与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（）A.R的阻值为

1.5ΩB.电源电动势为3.0V，内阻为1.5ΩC.电源的输出功率为3.0WD.电阻R消耗的功率为1.5W【答案】ABD【解析】【详解】A、由两图线的交点知，1.51.51.0URI===，故A正确；B、直线I

在纵轴上的截距为电动势，即E=3V，斜率的绝对值为内阻，即31.52r==，选项B正确；CD、电源的输出功率P=UI=1.5W，也等于电阻R消耗的功率，选项C错误，D正确．综上所述本题答案是：ABD13.微

信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。如图，M极板固定，当手机的加速度变化时，N极板只能按图中标识的“前后”方向运动。图中R为定值电阻。下列对传感器描述正确的是（）A.静止时，电流表示数为零，电容器两极板不带电B.由静止突然向前加速

时，电容器的电容减小C.由静止突然向前加速时，电流由b向a流过电流表D.保持向前匀减速运动时，电阻R以恒定功率发热【答案】BC【解析】【详解】A．静止时，N板不动，电容器的电容不变，则电容器电量不变，则电流表示数为零，电容器两极板带电，故A错误；BC．由静止突然向

前加速时，N板向后运动，则板间距变大，根据4SCkd=可知，电容器的电容减小，电容器带电量减小，则电容器放电，则电流由b向a流过电流表，故BC正确；D．保持向前匀减速运动时，加速度恒定不变，则N板的位置在某位置不动，电容

器电量不变，电路中无电流，则电阻R发热功率为零，故D错误。故选BC。14.一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C点运动到D点，其vt−图象如图所示，则下列说法正确的是（）A.A点的电场强度一定大于B点的电场强度B.粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能C.CD间各点的电场

强度和电势都为零D.A，B两点间的电势差大于C、B两点间的电势差【答案】AB【解析】【详解】A．由运动的速度--时间图象可看出，带正电的粒子的加速度在A点时较大，有牛顿第二定律得知在A点的电场力大，故A点的电场强度一定大于B

点的电场强度，故A正确；B．从A到B，速度增大，故电场力做正功，可知电势能减小，即粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能，故B正确；C．CD间各点电荷的加速度为零，故不受电场力，故电场强度为零，电场强度为零说明各点之间的电势差

为零，但电势不一定为零，故C错误。D．A、C两点的速度相等，故粒子的动能相同，因此从A到B和从B到C电场力做功的绝对值相同，AB两点间的电势差等于CB两点间的电势差，故D错误。故选AB。15.如图所示，电源由几个相同的干电池组成。合上开关S，变阻器的滑片从A端滑到

B端的过程中，电路中的一些物理量的变化，如图甲、乙、丙所示，图甲为电压表示数与电流表示数关系，图乙为干电池输出功率跟电压表示数关系，图丙为干电池输出电能的效率η与变阻器接入电路电阻大小的关系，不计电表、导线对电路的影响，则（）A.串联电池总电阻为

2ΩB.串联的干电池节数为6节C.变阻器的总电阻为8ΩD.乙图上b点的横坐标为3【答案】ACD【解析】【详解】AB．通过图甲可知短路电流为3A，即3AEIr==当外电路的阻值和内阻相等时，输出功率最大，此时12UE=22max4.5W4UEPRr===解得6VE=，2r=由于每节干电池的电压为

1.5V，故电源由四节干电池组成。A正确，B错误；C．电源的效率11PRrPRrR===++输出总的故滑动变阻器阻值全部接入电路时，电源效率最高。0.8RRr==+解得8ΩR=，C正确；D．由于电动势为6V

，而b点对应的外电路阻值和内阻相等，所以12UE=故乙图上b点的横坐标为3，D正确。故选ACD。16.如图，在竖直放置的半径为R的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一个点电荷，将质量为m，电荷量为+q的小球从圆弧管的水平直

径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点时，对管壁恰好无压力，已知重力加速度为g，则（）A.小球到达B时的速率等于2gRB.小球到达B时的速率小于2gRC.小球不能到达C点D.固定于圆心处的点电荷在细管内的电场强度大小为3mgq【答

案】AD【解析】【详解】AB．依题意，可知小球由A到B的过程中，受到的静电力及轨道对它的弹力均与运动方向垂直，均不做功，只有小球的重力做功，由动能定理得2102mgRmv=−解得小球到达B时的速率2vgR=故A

正确，B错误；C．在整个滑动的过程中，小球受到的静电力和弹力都不做功，只有重力做功，所以小球的机械能守恒，小球能够到达C点，且到达C点时的速度刚好为零，故C错误；的D．在B点，对小球由牛顿第二定律得2mvqEmgR−=将B点的速度代入可得3mgEq=根据

点电荷场强公式2QEkr=可知，固定于圆心处的点电荷在细管内的电场强度大小均为3mgq，故D正确。故选AD。三、实验题（本题共2小题，15空，共16分）17.(1)在“测定金属的电阻率”的实验中，由于金属丝直径很小，不能使用普通刻度尺，应使用螺旋测微器。螺旋测微器的精确度为____

_____mm，用螺旋测微器测量某金属丝直径时的刻度位置如图所示，从图中读出金属丝的直径为_________mm。(2)如果测出金属丝接入电路的长度l、直径d和金属丝接入电路时的电流I和其两端的电压U，就可求出金属丝的电阻率。用以上实验中直接测出的物理量来表示电阻率

，其表达式为ρ=___________。(3)在此实验中，金属丝的电阻大约为4Ω，在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，选用了如下实验器材：A.直流电源：电动势约4.5V，内阻不计；B．电流表A：量程0~0.6A，内阻约0.125

Ω；C．电压表V：量程0~3V，内阻约3kΩ；D．滑动变阻器R：最大阻值10Ω；E．开关、导线等。在以下可供选择的实验电路中，应该选图____（填“甲”或“乙”），选择的接法为____接法（填“内”或“外”），此接法测得的电阻值将___________（填“大于”、“小于”或“等于”）被测电阻的

实际阻值。(4)根据所选实验电路图，在实物图中完成其余的连线___________。在闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置在_________（填“最左”或“最右”）端。(5)根据所选量程，某次实验两电表的示数如图，则读数分别为___

______V和_________A。(6)若某次实验测得接入电路金属丝的长度为0.810m，算出金属丝的横截面积为0.81×10-6m2，根据伏安法测出电阻丝的电阻为4.1Ω，则这种金属材料的电阻率为__________（保留二位有效数字）。【答案】①.0.01②.0.

640③.24dlIU=④.甲⑤.外⑥.小于⑦.⑧.最左⑨.2.15⑩.0.16⑪.1×10-6Ω·m【解析】【详解】(1)[1]螺旋测微器的精确度为0.01mm[2]金属丝的直径为0.5mm+0.01mm×14.0=0.640mm。(2)[3]根据UR

I=及214lRd=解得24dlIU=(3)[4][5]因待测电阻的阻值较小，故采用电流表外接电路，即甲电路；[6]因电压表的分流作用，使得电流表的测量值大于电阻上的实际电流，故此接法测得的电阻值将小于被测电阻的实际阻值。(4)[7]连线如图；在闭合开关

S前，滑动变阻器的阻值调节到最小，故滑片应置在最左端。(5)[8]电压表读数为2.15V；[9]电流表读数为0.16A。(6)[10]根据214lRd=可得24dRl=，代入数据可知ρ=4.1×10-6Ω·m【点睛】螺旋测微器示数等于固定刻度与可动刻度示数之和，对螺旋测微器读

数时要注意估读；实验器材的选择、设计实验电路图是本题的难点，要掌握实验器材的选取原则及电路选择的原则。18.小杜家里新装修时使用了一批照明卤钨灯泡，如图1所示，小杜利用多用电表测量该灯泡的电阻：①小杜

拿到多用电表后，选择“×100”挡，红黑表笔短接后指针位置如图2所示，他应该调节___________（填“S”或“T”或“K”）。②校准之后，用红黑表笔分别接触卤钨灯泡的两脚，发现指针偏角太大，为了使测量结果更准确，则需要

更换___________（填“×1k”或“×10”）挡位，正确操作后，指针位置如图3所示，则该灯泡电阻为___________Ω。③小杜翻阅了该产品的说明书，说明书上写着“额定电压220V，65W”，小杜根据计算得知电阻约为745Ω，这与实际测量结果相差较大，其主要原因

可能是___________。【答案】①.T②.×10③.240④.灯泡发光时温度很高，使得灯丝电阻率变大，因此导致计算结果中的电阻比多用电表计算结果大很多【解析】【详解】①[1]红黑表笔短接后指针没有满偏

，说明需要欧姆调零，即调节T旋钮即可；②[2][3]指针偏角太大，说明挡位选择过大，则应该换用“×10”挡位，根据多用电表读数方法，测量结果为24×10Ω=240Ω③[4]灯泡发光时温度很高，使得灯丝电阻

率变大，因此导致计算结果中的电阻比多用电表计算结果大很多。四、论述、计算题（本题共5小题。共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，画出必要的示意图。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）19.利用电动机通过如图所示电路提升重物，已知电源电动

势E=6V，电源内阻r=1Ω，电动机内阻r0=2Ω，电阻R=3Ω，重物质量m=0.10kg。当电动机以稳定的速度匀速提升重物时，理想电压表的示数为U=5.5V。不计空气阻力和摩擦，取g=10m/s2。求：（1）流经电源的电流I和电动机两端的电压U2（

2）重物匀速上升时的速度v（3）电源的工作效率η的【答案】（1）0.5A，4V；（2）1.5m/s；（3）91.67%【解析】【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律可得流经电源的电流0.5AEUIr−==电动机两端的电压25.5V0.53V4VUUIR=−=−

=（2）电动机的输入功率20.54W2WPIU===入热功率2200.52W0.5WPIr===热输出功率2W0.5W1.5WPPP=−=−=入出热重物匀速上升时Pmgv=出解得1.5m/sv=（3）电源的工作效率为%91.67%UIEI=20

.在如图所示的电路中，电源电动势为E内阻为r，0R为定值电阻，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。不考虑电表对电路的影响，求：（1）电源内阻r和电动势E；（2）定值电阻0R的最大

电功率。【答案】（1）2，3.6V；（2）0.9W【解析】【详解】（1）由图甲知，电压表1V测定值电阻R0两端电压，且R0两端的电压随电流的增大而增大，则图乙中下方图线表示电压表1V的读数随电流表读

数的变化情况，由图线的斜率得03.01.0100.30.1R−==−电压表2V测得的是电源的路端电压，图乙中上方图线表示2V的读数随电流表读数的变化情况，上方图线斜率的绝对值等于电源的内阻3.43.020.30.1r−==−当电路中电流为0.1A时，电压表

2V的读数为3.4V，根据闭合电路的欧姆定律得3.4V0.12V3.6VEUIr=+=+=（2）当滑动变阻器的阻值为0时，电路中电流最大，最大电流为max03.6A0.3A102EIRr===++此时定值电阻R0消耗的功率最大，最大电功率为220maxmax0(

0.3)10W0.9WPIR===21.如图所示，水平放置的平行板电容器与某一电源相连，它的极板长L=0.4m，两板间距离d=4×10-3m，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度v0从两板中央平行极板射入，开关S闭合前，两板不带

电，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒质量为m=4×10-5kg，电量q=＋1×10-8C。（g=10m/s2）求：(1)微粒入射速度v0为多少？(2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，电容器的

上板应与电源的正极还是负极相连？所加的电压U应取什么范围？【答案】(1)10m/s；(2)与负极相连，120V<U<200V【解析】【详解】(1)由02Lvt=21=22dgt可解得010m/s2Lgvd==(2)电容器的上板应接电源的负极。当所加的电

压为U1时，微粒恰好从下板的右边缘射出即2101=()22dLav又11Umgqdam−=解得U1=120V当所加的电压为U2时，微粒恰好从上板的右边缘射出即2201=()22dLav有22Uqmgd

am−=解得U2=200V所以120V<U<200V。22.“场”是除实物以外物质存在的另一种形式，是物质的一种形态．可以从力的角度和能量的角度来描述场．反映场力性质的物理量是场强．（1）真空中一个孤立的点电荷，电荷量为

+Q，静电力常量为k，推导距离点电荷r处的电场强度E的表达式．（2）地球周围存在引力场，假设地球是一个密度均匀的球体，质量为M，半径为R，引力常量为G．a．请参考电场强度定义，推导距离地心r处（其中r≥R）的引力场强度E引的表达式．b．理论上已经

证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．推导距离地心r处（其中r＜R）的引力场强度E引的表达式．【答案】（1）2kQEr=（2）a．2GMEr=引b．3GMErR=引【解析】【详解】（1）由FEq=，2qQFkr=，得2kQEr=

（2）a．类比电场强度定义，FEm=万引，由2GMmFr=万，得2GMEr=引b．由于质量分布均匀的球壳对其内部的物体的引力为0，当r＜R时，距地心r处的引力场强是由半径为r的“地球”产生的．设半径为r的“地球”质量为Mr，33334

433rMrMrMRR==．得23rGMGMErrR==引23.如图所示，在水平地面MN上方存在范围足够大的竖直向上的匀强电场E，E=1×104V/m，水平面上竖直放置一绝缘轨道ABCD，AB部分为粗糙直轨道，且与水平方向夹角为37°，B

CD为光滑圆轨道，与AB在B点处相切，轨道与地面相切于C点，D点处切线沿水平方向，圆轨道半径R=0.5m，现将一质量为m=1kg的带电物块（大小忽略不计）从斜面上P点（图中未标出）静止释放，物块与AB轨道间

动摩擦因数为0.25，物块带电量为q=+2×10-4C，结果物块恰能通过D点，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：（1）物块通过D点时速度vD大小；（2）物块通过C点时对轨道的压力；（3）物块释放处P点与B点之间的距离x。的

【答案】（1）2m/s；（2）48N；（3）2.875m【解析】【详解】（1）物块恰好能通过D点，由向下的重力和向上的电场提供向心力，则有2DvmgqEmR−=解得2m/sDv=由C到D，根据动能定理有()2211222DcqEmgRmvmv−−=解得25Cv=m/s在C点，根

据牛顿第二定律有NC-（mg-F）=m2CvR解得NC=48N由牛顿第三定律可知物块对轨道,向下的压力大小为48N。（3）从释放P点到D点过程，由动能定理有()21()sin37cos37()cos2DmgqExRRmgqExmv−−+−−=解得2.875

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