江苏省百校联考2020届高三物理上学期第三次考试试卷(附解析Word版)
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江苏省百校联考2020届高三物理上学期第三次考试试卷(附解析Word版)

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时间:2020-12-23

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资料简介
江苏百校联考高三年级第三次考试物理试卷 一、单项选择题 1.有一平行板电容器充电后与电源断开,A 极板带电量为+4×10-6 C,B 极板带电量为-4×10-6 C,电容器的电容为 2 μF,下列说法正确的是 A. 电容器两极板间电压为 4 V B. 电容器两极板间电压为 2 V C. 若将正极板 A 移至虚线位置,电容器电容变小 D. 若将正极板 A 移至虚线位置,电容器电压不变 【答案】B 【解析】 【分析】 考查电容器的电容。 【详解】AB.由题意可知,电容器带电量为 ,电容为 ,由电 容的定义式: 可得电压为: A 错误,B 正确; CD.由电容的定义式: 可知,正极板 A 移至虚线位置,即减小两极板间的距离 d, 电容将增大,CD 错误;故选 B。 2.如图所示,水平地面上的物体 A 在斜向上的拉力 F 作用下,向右做直线运动,下列关于物 体受力情况的说法中正确的是 A. 若物体 A 做匀速直线运动,物体 A 可能只受到两个力的作用 B. 若物体 A 做匀速直线运动,物体 A 可能只受到三个力的作用 C. 若物体 A 做匀加速直线运动,物体 A 可能只受到两个力的作用 D. 若物体 A 做匀加速直线运动,物体 A 一定受到四个力的作用 6=4 10 CQ −× -6=2 F=2 10 FC u × QC U = 6 -6 4 10 C= 2V2 10 F QU C − = =× × 4 r SC kd ξ π= 【答案】C 【解析】 【分析】 考查受力分析。 【详解】AB.若物体 A 做匀速直线运动,受力分析如图所示: 一定受到 4 个力;AB 错误; CD.若物体 A 做匀加速直线运动,受力情况可能如下图: 拉力和重力的合力水平向右,此时只受 2 个力;C 正确,D 错误;故选 C。 3.中国面食种类繁多,其中“刀削面”堪称一绝,从同一位置依次削出三个小面条,分别落 在水面上 A、B、C 三点,运动轨迹如图所示,忽略空气阻力的影响,小面条被削离面团后可 视为平抛运动,假设三个小面条质量相等,下列说法正确的是 A. 三个小面条被削离时速度相等 B. 三个小面条速度的变化量相同 C. 落在 A 点的小面条在空中运动时间最短 D. 落在 C 点的小面条落在水面时重力的功率最大 【答案】B 【解析】 【分析】 考查自由落体运动。 【详解】A.三个小面条下落的高度相同由 可得: 三个小面条下落的高度相同,所以下落时间相同,又 三个小面条水平位移不同,所以被削离时速度不同,A 错误; B.速度的变化量为: 由于下落时间相同,所以速度变化量相同,B 正确; C.三个小面条下落的高度相同,所以下落时间相同,C 错误; D.重力的功率为: 由自由落体的规律可知: 所以中立的功率相同,D 错误;故选 B。 4.无人机在空中拍摄运动会入场式表演.无人机起飞上升并向前追踪拍摄,飞行过程的水平方 向速度 vx 和竖直向上的速度 vy 与飞行时间 t 的关系图线如图所示.下列说法正确的是 A. 无人机在 0~t1 时间内沿直线飞行 B. 无人机在 t1~t2 时间内沿直线飞行 C. 无人机在 t1 时刻上升至最高点 D. 无人机在 0~t1 时间内处于失重状态 【答案】A 【解析】 分析】 考查运动的合成。 【 21 2h gt= 2ht g = 0x v t= v gt∆ = G yP mgv= yv gt= 【详解】A.由图可知,t=0 时的初速度为 0,0~t1 时间内水平方向和竖直方向加速度恒定, 即合加速度恒定,做匀加速运动,初速度为 0 的匀加速运动一定是直线运动,A 正确; B.0~t1 时间内沿直线飞行,t1 时刻速度方向与合加速度方向一致,t1 时刻,水平方向加速度 变为 0,合加速度方向为竖直方向,与此时速度方向不共线,所以做曲线运动,B 错误; C.t1 时刻之后,竖直速度依然向上,还在上升,直到 t2 时刻,竖直速度减为 0,到达最高点, C 错误; D.0~t1 时间内竖直加速度向上,超重状态,D 错误;故选 A。 5.如图所示,质量分别为 mA=2 kg 和 mB=1 kg 的滑块 A 和滑块 B,叠放在光滑水平地面上,A 和 B 之间的动摩擦因数 μ=0.4,重力加速度 g=10 m/s2,拉力 F 作用在滑块 B 上,且拉力 F 从 0 开始逐渐增大到 14 N 的过程中,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是 A. A 和 B 始终保持相对静止 B. A 和 B 从一开始就发生了相对滑动 C. 当 F>8 N 时,A、B 发生了相对滑动 D. 当 F>12 N 时,A、B 发生了相对滑动 【答案】D 【解析】 【分析】 考查叠加体的受力分析,整体法隔离法。 【详解】由于地面光滑,对整体分析: 对 A 分析: 当 AB 之间摩擦力达到最大静摩擦时,AB 之间开始相对滑动: 解得: 即当 时,AB 发生相对滑动,ABC 错误,D 正确;故选 D。 6.某同学将一电流计改装成简易多用电表.如图所示,已知电流计的满偏电流为 Ig,内电阻为 ( )A BF m m a= + Af m a= A Am g m aµ = 12NF = Rg,R1 和 R2 为可变电阻,下列说法正确的是 A. 选择开关接到 1 时是电流表,R1 增大时量程增大 B. 选择开关接到 1 时是电压表,R1 增大时量程增大 C. 选择开关接到 2 时是电流表,R2 减小时量程增大 D. 选择开关接到 2 时是电压表,R2 增大时量程增大 【答案】D 【解析】 【分析】 考查电表改装。 【详解】A.改装电流表时,应并联小电阻,所以选择开关接到 1 时是电流表,改装电流表量 程为: 可知 R1 增大时量程减小,A 错误; B.选择开关接到 1 时是电流表,B 错误; C.改装电压表时,应串联大电阻,所以选择开关接到 2 时是电压表,C 错误; D.改装电压表量程为: 可知 R2 增大时量程增大,D 正确;故选 D。 7.静电除尘机原理的示意图如图所示,图中虚线为电场线.废气先经过机械过滤装置再进入静 电除尘区,集尘极带正电,尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的, 图示位置的 A、B、C 三点在同一直线上,且 AB=BC,下列说法正确的是 g RI I I= + g R 1 UI R = g g gU I R= g g g 1 I RI I R = + ( )g g 2U I R R= + A. 电场方向由放电极指向集尘极 B. A 点的电势小于 B 点的电势 C. A 点的电场强度小于 B 点的电场强度 D. A、B 间的电势差 UAB 等于 B、C 间的电势差 UBC 【答案】C 【解析】 【分析】 考查电场线的理解。 【详解】A.由题意,集尘极带正电荷,是正极,所以电场线方向由集尘极指向放电极,A 错 误; B.沿着电场线电势逐渐降低,所以 A 点的电势高于 B 点的电势,B 错误; C.由电场线的疏密程度可知,A 点的电场强度小于 B 点的电场强度,C 正确; D.由 ,AB=BC,即 d 相同,而 AB 的电场强度小于 BC 点的电场强度,所以 A、B 间的 电势差 UAB 小于 B、C 间的电势差 UBC,D 错误;故选 C。 8.如图所示,表面粗糙的斜面体 C 置于粗糙的水平地面上,斜面体 C 上有一物块 A,通过跨过 光滑定滑轮的细绳与小盒 B 连接,连接 A 的一段细绳与斜面平行,连接 B 的一段细绳竖直.现 向小盒 B 内缓慢加入适量细沙,A、B、C 始终处于静止状态.下列说法正确的是 A. 斜面体 C 对物块 A 摩擦力可能沿斜面向上 B. 斜面体 C 对物块 A 的摩擦力一定增大 C. 地面对斜面体 C 的支持力一定增大 D. 地面对斜面体 C 的摩擦力可能减小 【答案】A 【解析】 的 UE d = 【分析】 考查平衡状态的受力分析。 【详解】A.当 A 的重力沿斜面的分力大于 B 的重力时,摩擦力沿斜面向上,A 正确; B.若开始时 A 的重力沿斜面的分力大于 B 的重力,则有: 增加细沙时,B 的质量增加,摩擦力减小,B 错误; C.把 AC 看做整体,增加细沙时,B 的质量增加,即绳沿斜面向上对 AC 的拉力增大,由: 可知,地面对斜面体 C 的支持力一定减小,C 错误; D.由: 可知,地面对斜面体 C 的摩擦力增大,D 错误;故选 A。 二、 多项选择题 9.下列关于静电现象的说法中正确的有 A. 摩擦起电说明电荷可以创造 B. 带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引 C. 处于静电平衡状态的导体,内部电势一定处处为零 D. 接触带有精密电子元件的电路板时,最好先用手接触一下金属水管 【答案】BD 【解析】 【分析】 考查静电现象问题。 【详解】A.由电荷守恒定律可知,电荷既不能消失,也不能创造,A 错误; B.带电小球移至不带电金属球附近,由于感应起电,不带电金属球靠近带点小球一面会带上 与带点小球所带电性的异种电荷,相互吸引,B 正确; C.处于静电平衡状态的导体,内部场强处处为零,是一个等势体,但电势是否为零与所取的 零势能面有关,C 错误; D.接触带有精密电子元件的电路板时,最好先用手接触一下金属水管,把身体所带的静电转 移出去,D 正确;故选 BD。 A Bsinm g m g fθ = + ( )B N A Csinm g F m m gθ + = + B cosm g fθ = 10.公园里有一种“旋转秋千”的游乐项目,模型如图所示.可视为质点的座椅通过轻质缆绳 悬挂在旋转圆盘上,旋转圆盘转动的角速度为 ω,缆绳与竖直方向夹角为 θ,不计空气阻力, 下列说法正确的有 A. 座椅受到重力、缆绳拉力和向心力 B. 座椅转动角速度 ω 越大,夹角 θ 越大 C. 启动加速时,游客所受的合外力可能大于游客的向心力 D. 同一座椅以相同角速度转动,有游客乘坐与没有游客乘坐时的夹角 θ 不同 【答案】BC 【解析】 【分析】 考查圆周运动,圆锥摆模型。 【详解】A.向心力是效果力,由其他力的合力或某一分力提供,实际不受向心力,A 错误; B.转动过程中,由合力提供向心力: 可知,座椅转动角速度 ω 越大,需要的向心力就越大,夹角 θ 越大,B 正确; C.启动加速时,游客所受的合外力一部分提供向心力,还有一部分提供增加速率的加速度, C 正确; D.设转盘半径为 r,绳长为 l,由: 可知,夹角 θ 与质量无关,同一座椅以相同角速度转动,有游客乘坐与没有游客乘坐时的夹 角 θ 相同,D 错误;故选 BC。 11.我国研制的“嫦娥四号”探测器实现了人类历史上与月球背面的第一次“亲密接触”.如 图所示,为了实现地月信息联通搭建“天桥”,中继卫星“鹊桥”在地球引力和月球引力共同 作用下,绕地月连线延长线上拉格朗日点 L2 沿“Halo”轨道运动.下列说法正确的有 ntanmg Fθ = 2tan ( sin )mg m r lθ ω θ= + 2tan ( sin )g r lθ ω θ= + A. 地球和月球对“鹊桥”卫星的引力方向不相同 B. “鹊桥”卫星受到地球和月球引力的合力方向指向 L2 点 C. “鹊桥”卫星在地球上的发射速度大于 11.2 km/s D. “Halo”轨道的半径大到一定的值后才能实现“嫦娥四号”与地面测控站之间的中继通信 【答案】AD 【解析】 【分析】 考查万有引力与航天。 【详解】A.地球对“鹊桥”卫星的引力方向沿地球与“鹊桥”卫星连线,月球对“鹊桥”卫 星的引力方向沿月球与“鹊桥”卫星连线,如题图所示,两个方向不同,A 正确; B.“鹊桥”卫星受到地球和月球引力的合力方向指向地球与“鹊桥”卫星连线和月球与“鹊 桥”卫星连线夹角之间,不指向 L2 点,B 错误; C.“鹊桥”卫星在地球上的发射速度大于第一宇宙速度 7.6 km/s 即可,C 错误; D.“Halo”轨道的半径大到一定的值后,使月球不在地球与“鹊桥”卫星连线上,才能实现 “嫦娥四号”与地面测控站之间的中继通信,D 正确;故选 AD。 12.在如图所示电路中,电源的电动势为 E、内阻为 r ,R1 和 R2 为两个定值电阻.闭合电键 S, 当滑动变阻器 R3 的滑动触头 P 从 a 向 b 滑动时,三个理想电表的示数都发生变化,电流表 、 和电压表 的示数分别用 I1、I2 和 U 表示,示数变化量的绝对值分别用 ΔI1、ΔI2 和 ΔU 表示,下列说法正确的有 A. U 变大, I1 变小, I2 变小 B. U 与 I1 的比值变小 C. ΔI1 小于 ΔI2 D. ΔU 与 ΔI1 的比值不变 【答案】BCD 【解析】 【分析】 考查电路的动态分析。 【详解】A.滑动触头 P 从 a 向 b 滑动时,R3 减小,由结论法“串反并同”可知 U 减小,I1 增 大, I2 增大,A 错误; B.U 与 I1 的比值为路端总电阻,由于 R3 减小,路端总电阻减小,所以 U 与 I1 的比值变小, B 正确; C.I1 为 I2 与 R2 电流之和,I1 增大, I2 增大,R2 电流为 ,则: 所以 ΔI1 小于 ΔI2, C 正确; D.ΔU 为路端电压的增加量,也为内部电压减少量,ΔU 与 ΔI1 的比值为电源内阻,内阻不 变,D 正确;故选 BCD。 13.带电小球在电场力和重力作用下,由静止开始从 O 点沿竖直方向向下运动,以 O 点为原点 沿竖直方向向下建立 x 轴,x 轴上依次有四个点:x1、x2、x3、x4.小球从 O 点运动至 x4 点的过 程中,机械能 E 随位移 x 关系图线如图所示,下列说法正确的有 A. 在 O~x1 的过程中,电场力逐渐变小 B. 在 x1~x2 过程中,电场力逐渐变小 C. 在 x2 点,小球受到的电场力为零 D. 在 O~x2 的过程中,小球受到的电场力竖直向下 【答案】BC 【解析】 【详解】A.机械能的变化是由于电场力做功引起的,由: 的 2 U R 1 2 2 UI I R ∆∆ = ∆ − W E F x= ∆ = ⋅∆ 可知,E-x 图像斜率表示电场力,在 O~x1 的过程中,斜率绝对值在增大,即电场力在增大,A 错误; B.在 x1~x2 的过程中,斜率绝对值逐渐减小,即电场力逐渐变小,B 正确; C.在 x2 点,斜率为 0,即小球受到的电场力为零, C 正确; D.在 O~x2 的过程中,机械能减小,电场力做负功,电场力与运动方向相反,即向上,D 错误; 故选 BC。 14.如图所示,光滑的半圆轨道竖直放置,边缘处固定着光滑小滑轮,跨过滑轮的轻绳连接小 球 A 和 B,质量分别为 mA 和 mB,小球 A 在水平拉力 F 作用下静止于 P 点时,对轨道的压力恰 好为零.现增大拉力 F 使小球 A 沿半圆轨道运动至 Q 点,小球 A 经过 Q 点时速度为 vA,小球 B 的速度为 vB,已知 OQ 连线与竖直方向的夹角为 30°,小球 A 从 P 运动到 Q 的过程中,下列说 法正确的有 A. 两球 A、B 质量之比 mA∶mB=1∶ B. 小球 A 经过 Q 点时,两球 A、B 速度之比 vA∶vB=1∶ C. 小球 A、B 组成的系统机械能一直增加 D. 拉力 F 对小球 A 做的功等于小球 A 机械能的变化量 【答案】AC 【解析】 【分析】 考查连接体问题,关联速度问题。 【详解】A.静止时,对 A 受力分析可得: 解得: ,A 正确; B.小球 A 经过 Q 点时,两球沿绳方向的速度大小相等,即: EF x ∆= ∆ 2 2 B Acos45m g m g° = A B: cos45 1: 2m m °= = A Bsin30v v° = 解得: ,B 错误; C.小球 A 从 P 运动到 Q 的过程中,拉力 F 一直做正功,所以小球 A、B 组成的系统机械能一 直增加,C 正确; D.小球 A 机械能的变化量为除小球 A 重力以外的其他力做功之和,除小球 A 重力对小球 A 做 功之外,还有拉力 F 和绳的拉力 T,拉力 F 做正功,绳的拉力 T 做负功,所以小球 A 机械能的 变化量小于拉力 F 对小球 A 做的功,实际上,拉力 F 对小球 A 做的功为小球 A、B 组成的系统 机械能的变化量,D 错误;故选 AC。 三、 简答题 15.某同学计划用伏安法测量待测电阻 Rx 的阻值,手边已有的器材及规格为:多用电表一只;电 压表 (量程为 0~3 V,内阻约为 4 kΩ);电流表 (量程为 0~5 mA,内阻约为 15 Ω);滑动变阻 器 R(最大阻值约为 100 Ω);电源 E(电动势约为 3 V);开关 S、导线若干. (1)为了粗测待测电阻的阻值,该同学将多用电表的选择开关调至欧姆“×100”挡,则该 同学紧接着应该进行的操作是____________________;将多用电表的两表笔与待测电阻相连, 指针的位置如图甲所示,则待测电阻 Rx 的阻值为___Ω. (2)该同学将相关器材连成了如图乙所示的电路,经分析,该电路测量误差较大,需改进. 请直接在图乙上改画:①在不需要的连线上画“×”表示,②补画上需要添加的连线. ( ) (3)利用改进 电路进行测量,并根据测量数据画出了如图丙所示的 U-I 图线,由图线可得 待测电阻 Rx=____Ω.(保留三位有效数字) 【答案】 (1). 进行欧姆调零(将两只表笔短接,调节“欧姆调零旋钮”,使指针指在面板 的 A B 1: 2:1sin30v v °= = 右端“0 Ω”刻度处) (2). 490(480-500) (3). (4). 500 【解析】 【分析】 考查实验“伏安法测电阻”。 【详解】(1)欧姆档测电阻,选好倍率后进行欧姆调零(将两只表笔短接,调节“欧姆调零旋 钮”,使指针指在面板右端“0 Ω”刻度处);由图读数 5.0,则 (2)测得 Rx 约为 500Ω, ,即 Rx 为大电阻,应用电流表内接法,所 以,改动如图: (3)U-I 图线的斜率为电阻 Rx 的阻值, 。 16.某同学设计了如图所示的装置来“验证机械能守恒定律”.将量角器竖直固定在铁架台上, 使直径边水平,将小球通过一段不可伸长的细线固定到量角器的圆心 O 处,在铁架台上 O 点 正下方安装光电门(图中未画出),实验时,让小球在紧贴量角器的竖直平面内运动,调整好 光电门,使小球的球心刚好能通过光电门的细光束. x 4.9 100 =490R = × Ω Ω AV x245R R R⋅ ≈ Ω < x 500UR I ∆= = Ω∆ (1)以下列举的物理量中,为本实验必须测量的物理量有___; A.小球的质量 m B.小球的直径 d C.细线的长度 L D.小球的运动周期 T (2)图中细线与竖直方向的初始偏角为______; (3)实验时,将小球拉开,使细线与竖直方向偏开一定的角度 θ,将小球由静止释放,测出 小球通过光电门的时间 t,则小球通过最低点时的速度为______;如果这一过程中小球的机械 能守恒,则题中各物理量应遵循的表达式为_____________; (4)多次实验,由实验数据作出了 -cos θ 图线,则实验所得的图线应该是_____. A. B. C. D. 【答案】 (1). BC (2). 32.3°(32.0°~32.8°) (3). (4). = g(l+ )(1-cos θ) (5). C 【解析】 【分析】 2 1 t d t 2 22 d t 2 d 考查实验“验证机械能守恒定律”。 【详解】(1)本实验验证机械能守恒的关系式如下: 联立可得: 所以本实验必须测量的物理量有绳长 L,小球直径 d,故选 BC。 (2)由题图读数可知,图中细线与竖直方向的初始偏角为 32.3°。 (3)小球直径为 d,通过光电门的时间为 t,所以通过光电门时的速度为 ;应遵循的表达 式为: (4)由关系式: 可得: 图线是一条倾斜的直线,斜率为负,截距为正,故选 C。 四、计算题 17.空气是不导电的,但是如果空气中的电场很强,气体分子可能破碎,出现可以自由移动的 电荷而使空气击穿.为研究这一现象,实验小组的同学将一对平行金属板水平固定,它们间的 距离调整到 2.0 cm 后,逐步增大板间的直流电压,当电压升为 4.8×104 V 时两板间就观察到 放电现象,如图所示.然后,他们将板间电压调为 20 V 继续进行实验.将带电量为-3.2×10-5 C 的液滴 A 由上板附近静止释放,液滴 A 最终打在下极板上;将另一液滴 B 滴入板间后,液滴 B 恰好能悬浮在板间.取重力加速度 g=10 m/s2. (1)这次实验中空气击穿时的电场强度是多大? (2)电场对液滴 A 所做的功; (3)液滴 B 的比荷为多少? 21(1 cos ) 2mgL mvθ− = dv t = 2 2(1 cos ) 2 dgL t θ− = d t 2 2(1 cos ) 2 dgL t θ− = 2 2(1 cos ) 2 dgL t θ− = 2 2 2 1 2 2cosgL gL t d d θ= − + 2 1 cost θ− 【答案】(1)2.4×106 V/m. (2)6.4×10-4 J (3)1.0×10-2 C/kg 【解析】 【分析】 考查匀强电场场强与电压的关系以及电场力做功与电势差的关系。 【详解】(1)当电压升为 4.8×104 V 时,空气被击穿,由: 解得电场强度为 2.4×106 V/m (2)板间电压调为 20 V 时,由图可知,上极板带负电,下极板带正电,上下极板电势差为 U1=-20V,电场对液滴 A 做功为: (3)液滴 B 滴入板间后,恰好能悬浮在板间,则 此时电场强度为: 联立可得: 解得 18.“高手在民间”.在一次服务行业的技能大赛中,某参赛选手能在最短时间内将手中的十 只盘子等间距地分发到餐桌周边,荣获比赛的一等奖.如图所示,放在水平地面上的餐桌高为 0.8 m,图中的盘子为该选手抛出的一只盘子,盘子在桌面上沿直径由 O 点滑行 0.9 m 后,停 在距离桌边 0.1 m 处的 A 点,已知这种盘子与桌面间的动摩擦因数为 0.5,忽略盘子的大小和 空气的阻力,取重力加速度 g=10 m/s2.求: (1)该盘子刚落到 O 点时,水平初速度 v0 的大小; UE d = ( )5 4 A 1 3.2 10 ( 20V) 6.4 10 JCW q U − −= = − × × − = × B B 1m g q E= 1 1E d U= 1 B B q gd m U = 2B B =1.0 10 C/kgq m −× (2)该选手在一次练习过程中,盘子沿桌面直径方向以水平初速度 v0 落在桌面上的 O'点, 但 O'点较 O 点前移了 0.2 m,求盘子落地点距桌边的水平距离; (3)为使盘子能沿桌面直径方向从 O'点滑停到 A 点,盘子的水平初速度 v1 的大小. 【答案】(1)3 m/s. (2)0.4 m (3) m/s. 【解析】 【分析】 考查匀变速直线运动规律应用和平抛运动规律应用。 【详解】(1)该盘子落到 O 后,以水平初速度 v0 做匀减速直线运动,依题意: 滑行过程受摩擦力作用: 解得 (2)仍然以水平初速度 v0 做匀减速直线运动,但 O'点较 O 点前移了 0.2 m,即滑行 0.8m 后 以速度 v 平抛出去: 解得: 由自由落体运动规律: 联立解得水平位移 (3)为使盘子能沿桌面直径方向从 O'点滑停到 A 点,即水平滑行 0.7m 后停下: 7 2 02ax v= mg maµ = 0 s=3 m/v 2 2 02ax v v′ = − =1m/sv 21 2h gt= L vt= 0.4mL = 2 1 12ax v= 解得 19.如图所示,固定的光滑绝缘斜面的倾角为 θ=37°,斜面长为 0.24 m,处在大小为 E=1.2×103 V/m 的水平向右的匀强电场中,一个质量为 m=1.6×10-2 kg 的带电滑块从斜面顶端 由静止释放后,刚好能处于静止状态.(取重力加速度 g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).求: (1)滑块的带电量 q; (2)若仅将电场反向,求滑块滑至底端时的速度大小 v; (3)电场反向后,仅调整电场强度 大小,求滑块沿斜面滑行过程中,机械能增量的最大值 ΔE. 【答案】(1)-1.0×10-4 C. (2)2.4 m/s (3)0.04096 J 【解析】 【分析】 考查电场力做功与守恒的综合。 【详解】(1)刚好能处于静止状态,受力平衡: 解得电荷量大小为: 由于电场力方向与电场方向相反,所以带负电,即带电量为-1.0×10-4 C; (2)若仅将电场反向,电场力向右,滑到底端过程中,由动能定理: 解得 的 1 = 7m/sv tanF mg θ= F qE= 4=1.0 10 Cq −× 21sin cos 2mgL FL mvθ θ+ = 2.4m/sv = (3)要保证沿斜面向下运动的电场力最大时,电场力与重力的合力沿斜面向下,即: 机械能增量即为电场力做功,即: 解得 tanmg F θ= cosE F L θ∆ = ⋅ 0.04096 JE∆ =

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