2024屆海南某中學(xué)高考物理試題命題比賽模擬試卷

2024屆海南中學(xué)高考物理試題命題比賽模擬試卷（18）

注意事項(xiàng)：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）

填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處”。

2.作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦

干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。

3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先

劃掉原來(lái)的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。

4.考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將木試卷和答題卡一并交回。

一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1、如圖所示，"ON是豎直平面內(nèi)的光滑直角支架，小球p和g通過(guò)一根輕繩連接且它們都套在支架上。對(duì)p球施加

一個(gè)沿ON桿水平向右的拉力尸，使g球緩慢上升，則此過(guò)程中（）

A.力尸增大B.力尸減小

C.p球受到的支持力增大D.p球受到的支持力減小

2、在x軸上有兩個(gè)固定的點(diǎn)電荷0、其中0為正電荷，。2為負(fù)電荷。一帶正電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下從原點(diǎn)

O由靜止開始沿X軸運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能以隨位置X的變化關(guān)系如圖，則能夠正確表示0、。2位置的圖像是（）

A??K工AB??■??

*QiQ\Ox0x,（?|Q2ORx

C:，ID?Q2OXQ0x

3、利用半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦?，可以?duì)交變電流進(jìn)行整流將交變電流變?yōu)橹绷?，一種簡(jiǎn)單的整流電路如圖甲所示,

而為交交電流信號(hào)輸入端，。為半導(dǎo)體二極管，K為定值電阻。信號(hào)輸入后，電阻K兩端輸出的電區(qū)信號(hào)如圖乙所示,

則關(guān)于該輸出信號(hào)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.頻率為100Hz.

B.電壓有效值為50V

C.一個(gè)標(biāo)有“90V,30pF”的電容器并聯(lián)在電阻K兩端，可以正常工作

D.若電殂￡=1000,貝Imin內(nèi)￡產(chǎn)生的熱量為2.5x104

4、背越式跳高采用弧線助跑，距離長(zhǎng)，速度快，動(dòng)作舒展大方。如圖所示是某運(yùn)動(dòng)員背越式跳高過(guò)程的分解圖，由圖

可估算出運(yùn)動(dòng)員在躍起過(guò)程中起跳的豎直速度大約為

A.2m/sB.5m/sC.8m/sD.llm/s

5、如圖所示的圖象，甲質(zhì)點(diǎn)做初速度為0的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，圖象為曲線，B（5Xi）為圖象上一點(diǎn)，為過(guò)〃

點(diǎn)的切線，與，軸相交于A（酊0）,乙質(zhì)點(diǎn)的圖象為過(guò)B點(diǎn)和原點(diǎn)的直線，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.0?力時(shí)間內(nèi)甲的平均速度大于乙

B.a時(shí)刻甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的速度相等

C.甲質(zhì)點(diǎn)的加速度為?

D.〃時(shí)刻是0?及時(shí)間內(nèi)的中間時(shí)刻

6、將長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)線彎成六分之一圓弧，固定于垂直于紙面向外、大小為3的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩端點(diǎn),4、C連線豎直,

如圖所示.若給導(dǎo)線通以由A到C、大小為/的恒定電流，則導(dǎo)線所受安培力的大小和方向是（）

B

o

A.ILB,水平向左B.ILBf水平向右

3ILB」力-3ILB,Ei

C.-------,水平向右D?--------,水平向左

71汗

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。

全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得。分。

7、如圖所示，在光滑的水平桌面上有體積相同的兩個(gè)小球A、B,質(zhì)量分別為m=0.1kg和M=0.3kg,兩球中間夾著一

根壓縮的輕彈簧，原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)，同時(shí)放開A、B球和彈簧，已知A球脫離彈簧的速度為6m/s,接著A球進(jìn)入與

2

水平面相切，半徑為0.5m的豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道運(yùn)動(dòng)，PQ為半圓形軌道豎直的直徑，g=]0m/si下列說(shuō)

法正確的是

一

vm：7

A.彈簧彈開過(guò)程，彈力對(duì)A的沖量大于對(duì)B的沖量

B.A球脫離彈簧時(shí)B球獲得的速度大小為2m/s

C.A球從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)過(guò)程中所受合外力的沖量大小為lN?s

D.若半圓軌道半徑改為0.9m,則A球不能到達(dá)Q點(diǎn)

8、如圖，光滑絕緣細(xì)管與水平面成30。角，在管的上方P點(diǎn)固定一個(gè)正點(diǎn)電荷。，P點(diǎn)與細(xì)管在同一豎直平面內(nèi)。一

帶電量為一夕的小球位于管的頂端A點(diǎn)，四連線水平，g?0.將小球由靜止開始釋放，小球沿管到達(dá)底端。點(diǎn)。已知

3是AC中點(diǎn)，PBA.AC,小球在A處時(shí)的加速度為a.不考慮小球電荷量對(duì)電場(chǎng)的影響，則（）

A.4點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì)B.B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小是A點(diǎn)的4倍

C.小球從A到。的過(guò)程中電勢(shì)能先增大后減小D.小球運(yùn)動(dòng)到C處的加速度為g-a

9、一顆子彈以水平速度也）穿入一塊在光滑水平面上迎面滑來(lái)的木塊后各自運(yùn)動(dòng)，設(shè)子彈與木塊間相互作用力恒定,

則該過(guò)程中子彈及木塊的速度時(shí)間圖象可能正確的是（圖中實(shí)線為子彈圖線，虛線為木塊圖線）（）

10、如圖所示，正方形ABC。位于豎直平面內(nèi)，E、尸、G、"分別為四條邊的中點(diǎn)，且GH連線水平，O為正方形的

中心。豎直平面內(nèi)分布有一勻強(qiáng)電場(chǎng)、電場(chǎng)方向與水平面成45。角?，F(xiàn)自O(shè)點(diǎn)以初速度%水平向左射出一帶正電粒子,

粒子恰能到達(dá)G點(diǎn)。若不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）

A.電場(chǎng)方向一定由O指向D

B.粒子從O到G,電勢(shì)能逐漸減小

C.粒子返回至H點(diǎn)時(shí)速率也為%

D.若僅將初速度方向改為豎直向上，粒子一定經(jīng)過(guò)DE間某點(diǎn)

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過(guò)程。

11.（6分）用圖甲所示的裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。將金屬小球從一定高度由靜止釋放，在小球自由下落通過(guò)的軌

跡上的合適位置固定一個(gè)光電門，能自動(dòng)記錄小球通過(guò)光電門的時(shí)間，因小球經(jīng)過(guò)光電門的時(shí)間很短，通過(guò)的過(guò)程近

似認(rèn)為小球的速度不變。實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的物理量有：

A.小球的直徑山

B.小球運(yùn)動(dòng)至光電門處下落的高度A；

C.小球擋住光電門的時(shí)間

金屬球Q—

12

i11111J.l|J.1.111Ju

[TIIipriiJ

010

光電門

乙

甲

請(qǐng)依據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，完成下列填空。（前兩個(gè)小題用測(cè)得的物理量的原字母表示）

（1）小球經(jīng)過(guò)光電門的速度V=;

（2）當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=；

⑶用游標(biāo)卡尺測(cè)量金屬球的直徑如圖乙所示，小球的直徑為cm。若實(shí)驗(yàn)中還測(cè)得〃=0.4760m,

Z=4.12X10-3SO則重力加速度g=m/s2o（計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù)）

12.（12分）某同學(xué)采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證鋼球沿斜槽滾下過(guò)程中機(jī)械能守恒.實(shí)驗(yàn)步驟如下:

A.將斜槽固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)邊緣，調(diào)整斜槽出口使出口處于水平；

B.出口末端拴上重錘線，使出口末端投影于水平地面0點(diǎn).在地面上依次鋪上白紙.復(fù)寫紙；

C.從斜槽某高處同一點(diǎn)A由靜止開始釋放小球，重復(fù)10次.用圓規(guī)畫盡量小的圓把小球所有的落點(diǎn)都圈在里面，圓

心P就是小球落點(diǎn)的平均位置；

D.用米尺測(cè)出A點(diǎn)與槽口之間的高度h,槽口B與地面的高度H以及0點(diǎn)與鋼球落點(diǎn)P之間的距離s.

⑴實(shí)驗(yàn)中，0點(diǎn)與鋼球平均落點(diǎn)P之間的距離s如圖乙所示，則、=cm；

⑵請(qǐng)根據(jù)所測(cè)量數(shù)據(jù)的字母書寫，當(dāng)＜=時(shí)，小球沿斜槽下滑過(guò)程中滿足機(jī)械能守恒.

四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算

步驟。

13.（10分）如圖所示，xOy為豎直面內(nèi)的直角坐標(biāo)系，在），軸兩側(cè)存在電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等的勻強(qiáng)電場(chǎng)，軸右側(cè)電場(chǎng)

方向豎直向下，y軸左側(cè)電場(chǎng)方向豎直向上。軸左側(cè)還存在一個(gè)方向垂直于坐標(biāo)平面的圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫

出），磁場(chǎng)邊界與），軸相切于。點(diǎn)?，F(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為，小電荷量為°的帶正電小球，用長(zhǎng)為/、不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線懸

掛在。點(diǎn)的釘子上，P點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離亦為人將小球拉至細(xì)線繃直且與y軸負(fù)方向成60。角無(wú)初速釋放，小球

擺至O點(diǎn)即將進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)細(xì)線恰好斷裂。最終小球剛好擊中P點(diǎn)的釘子，此時(shí)速度方向與)，軸正方向成30。角。已知

細(xì)線能承受的最大張力尸m=4wg,小球可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為由不計(jì)阻力。求：

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大??；

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和磁場(chǎng)區(qū)域的面積；

(3)小球在xVO區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。(結(jié)果用加、外/、g表示)

14.(16分)如圖所示，兩根相距/,=1m的足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌,一組導(dǎo)軌水平.另一組導(dǎo)軌與水平面成37。角.

拐角處連接一阻值R=1Q的電阻.質(zhì)量均為加=2kg的金屬細(xì)桿9、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，導(dǎo)軌電阻不

計(jì)，兩桿的電阻均為R=1C.整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小8=1T、方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.當(dāng)必桿在平

行于水平導(dǎo)軌的拉力作用下沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿靜止.g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求：

(1)水平拉力的功率；

⑵現(xiàn)讓cd桿靜止，求撤去拉力后時(shí)桿產(chǎn)生的焦耳熱

15.(12分)一玻璃立方體中心有一點(diǎn)狀光源.今在立方體的部分表面鍍上不透明薄膜，以致從光源發(fā)出的光線只經(jīng)

過(guò)一次折射不能透出立方體.已知該玻璃的折射率為值，求鍍膜的面積與立方體表面積之比的最小值.

參考答案

一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1、A

【解題分析】

CD.p和g整體分析，p球受到的支持力等于整體重力，故p球受到的支持力不變；故CD錯(cuò)誤；

AB.p和g整體分析，拉力產(chǎn)等于0M桿對(duì)g球的彈力&，；對(duì)g球分析，設(shè)輕繩與桿的夾角為。，則

FN=Ggtan0

g球上升過(guò)程中，。角變大、底變大，故尸變大，A正確，B錯(cuò)誤。

故選A。

2、A

【解題分析】

由動(dòng)能定理可知々=El可知々-X圖像的斜率等于電場(chǎng)力，由圖像可知，在07。之間存在一個(gè)場(chǎng)強(qiáng)為0的點(diǎn)（設(shè)為

M點(diǎn)）,且在OM之間運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做正功，在M與和之間運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做負(fù)功；由此刻判斷0~刈區(qū)間肯定在兩點(diǎn)

荷的同一側(cè)，且正電荷S距離。點(diǎn)較近，故選項(xiàng)A正確，BCD錯(cuò)誤；

故選A。

3、B

【解題分析】

A.由圖乙可知，該電壓的周期T=Q.02s,故頻率為

,1

f=—=50Hz

T

故A錯(cuò)誤；

B.由電流的熱效應(yīng)知，一個(gè)周期內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量

r/2u?

—x0.01=—^x0.02

RR

其中的

17=竿=506

V2

故電壓有效值為U有=50V,故B正確；

C.電容器兩端的瞬時(shí)電壓不應(yīng)超過(guò)標(biāo)稱電壓90V,而K兩端電壓的瞬時(shí)值最大為100V,故電容不能正常工作，故C

錯(cuò)誤；

D.電阻R產(chǎn)生的熱量應(yīng)使用電壓的有效值進(jìn)行計(jì)算，故Imin內(nèi)產(chǎn)生的熱量為

Q="r=1.5xlO4J

R

故D錯(cuò)誤。

故選B。

4、B

【解題分析】

運(yùn)動(dòng)員跳高過(guò)程可以看做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)重心達(dá)到橫桿時(shí)速度恰好為零，運(yùn)動(dòng)員重心升高高度約為：根

據(jù)機(jī)械能守恒定律可知：inv2=mgh；解得：v=y/2gh=V26m/s?5m/s,故B正確，ACD錯(cuò)誤。

5、D

【解題分析】

A.0?打時(shí)間內(nèi)甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的位移相等，而所用時(shí)間也相等，則平均速度相等，A錯(cuò)誤；

BD.X4圖象切線的斜率表示速度，由圖線可知力時(shí)刻甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的速度不相等。又因甲質(zhì)點(diǎn)做初速度為0的勻變

速運(yùn)動(dòng)，力時(shí)刻的速度等于0?，2時(shí)間內(nèi)平均速度的2倍，即：

，2一，1，2

解得：

，2=2人,

B錯(cuò)誤D正確；

C.對(duì)甲質(zhì)點(diǎn)，有

解得加速度為

C錯(cuò)誤。

故選D。

6、D

【解題分析】

弧長(zhǎng)為L(zhǎng),圓心角為60。，則弦長(zhǎng)：AC=-t導(dǎo)線受到的安培力：F=BI?AC=%竺，由左手定則可知，導(dǎo)線受到

7C7T

的安培力方向：水平向左；故D,ABC錯(cuò)誤.

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。

全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得。分。

7、BCD

【解題分析】

彈簧彈開兩小球的過(guò)程，彈力相等，作用時(shí)間相同，根據(jù)沖量定義可知，彈力對(duì)A的沖量大小等于5的沖量大小，故

A錯(cuò)誤；由動(dòng)量守恒定律〃%=M彩，解得4球脫離彈簧時(shí)B球獲得的速度大小為匕=2機(jī)/$,故B正確；設(shè)4球

11

運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)速率為v,對(duì)A球從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的過(guò)程，由機(jī)械能守恒定律可得2〃?匕0=〃吆二欠+2，〃】廣9，解得：

V=4ni/s,根據(jù)動(dòng)量定理I=〃”-（T叫）=INp,即A球從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)過(guò)程中所受合外力的沖量大小為INs,

故C正確；若半圓軌道半徑改為0.9m,小球到達(dá)。點(diǎn)的臨界速度為=至=3帆/S,對(duì)4球從尸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)的

11

過(guò)程，由機(jī)械能守恒定律5〃w；=〃?g.2R+5〃w~,解得U=O,小于小球到達(dá)。點(diǎn)的臨界速度，則A球不能達(dá)到。

點(diǎn)，故D正確。

故選BCD。

8、ABD

【解題分析】

A.正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線呈發(fā)散型，沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)降低，因此A點(diǎn)的電勢(shì)低于〃點(diǎn)的電勢(shì)，故A正確；

B.結(jié)合幾何關(guān)系：PA=2PBt由點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式上二絲可知，8點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小是A點(diǎn)的4倍，故B正確；

廣

C小球帶負(fù)電，正點(diǎn)電荷。對(duì)小球的電場(chǎng)力為吸引力，從4到。的過(guò)程中，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功，則小球電勢(shì)

能先減小后增大，故C錯(cuò)誤；

D.小球在AC兩處受到的電場(chǎng)力大小相等，在A處時(shí)小球的加速度為〃，對(duì)4點(diǎn)處小球受力分析，小球受電場(chǎng)力、重

力與支持力，貝人

Fcos30°+，〃gsin30°=〃?a

在C處時(shí)，小球受到重力、電場(chǎng)力與支持力，貝

mgsin30c-Fcos300=7na,

解得：

a^g-a

故D正確。

9、AB

【解題分析】

AB.設(shè)子彈運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?，子彈穿過(guò)木塊后速度方向不變，為正方向，由于穿過(guò)木塊過(guò)程中受到恒定的阻力作

用，所以速度減??；對(duì)于木塊，受到子彈的作用力后，有可能速度方向仍為負(fù)方向，也有可能最后速度方向與子彈方

向相同，即為正方向，故AB正確；

CD.子彈擊中木塊后，不可能出現(xiàn)二者均反向運(yùn)動(dòng)，所以CD錯(cuò)誤。

故選AB.

10、AD

【解題分析】

A.自O(shè)點(diǎn)以初速度%水平向左射出一帶正電粒子，粒子恰能到達(dá)G點(diǎn)，可知粒子沿OG方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，粒子受

到的合外力沿GO方向水平向右，因重力豎直向下，則電場(chǎng)力斜向右上方，即電場(chǎng)方向一定由O指向D,選項(xiàng)A正確;

B.粒子從。到G,電場(chǎng)力做負(fù)功，則電勢(shì)能逐漸增加，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.粒子返回至O點(diǎn)時(shí)速率為％,則到達(dá)"點(diǎn)的速度大于U。，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.設(shè)正方形邊長(zhǎng)為2L,粒子速度方向向左時(shí)，粒子所受的合外力水平向右，其大小等于mg,加速度為向右的g,因粒

子恰能到達(dá)G點(diǎn)，則

L=^-

2g

僅將初速度方向改為豎直向上，粒子的加速度水平向右，大小為g,則當(dāng)粒子水平位移為L(zhǎng)時(shí)，貝

r12

L=Qg「

豎直位移

則粒子一定經(jīng)過(guò)DE間某點(diǎn)，選項(xiàng)D正確；

故選AD,

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過(guò)程。

dd2

11、一一-1.239.4

t2hr

【解題分析】

小球經(jīng)過(guò)光電門的位移大小為小球直徑d,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為工，則速度為

d

V=—

t

(2)[2]小球下落至光電門的過(guò)程有

v2=2gh

解得

d2

g=

(3)［3］游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為12mm,游標(biāo)尺的第3條刻線與主尺的某刻線對(duì)齊，則游標(biāo)卡尺讀數(shù)為0.3mm,則測(cè)量

值為

12mm+0.3mm=12.3mm=1.23cm

⑷在式g二.中代入相關(guān)數(shù)據(jù)得

d1(1.23xl0-2m)2

x9.4m/s2

g2"2x0.4760mx(4.12X10-3S)2

12、40.54hH

【解題分析】

(1)由圖可知s=40.5cm：

(2)從起點(diǎn)O到P的過(guò)程中重力勢(shì)能減少量是：AEpMmgH；槽口B與地面的高度h以及O點(diǎn)與鋼球落點(diǎn)P之間的

距離S,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，則有：S=vot；11=-^,因此vo=sj￡；那么增加的動(dòng)能：/^.［加詔:磔匚

2V2〃204A

若機(jī)械能守恒，則需滿足〃火”二跡BPS2=4hH

4/?

四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算

步驟。

13、⑴詈,⑵?杵,⑶號(hào)+軸

【解題分析】

(1)設(shè)小球從靜止釋放運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的速率為V0,由動(dòng)能定理得

(qE+/ng)/(l-cos60)=g?w；-0

在。處細(xì)線恰好斷裂，由牛頓第二定律得

Fm-(qE+ing)=^~

而

Fnt=4mg

聯(lián)立解得

%=而，E=^~

(2)由前面分析可知小球在。處進(jìn)入磁場(chǎng)后，重力與電場(chǎng)力恰好平衡，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。出磁場(chǎng)后做勻速直線

運(yùn)動(dòng)到達(dá)尸處。粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示

01、02分別為軌跡圓心、磁場(chǎng)圓心，設(shè)八￡分別為軌跡圓、磁場(chǎng)圓的半徑，根據(jù)幾何關(guān)系有

r+—J

sin30

解得

/

r=—

3

由牛頓第二定律得

方向垂直于紙面向外；由幾何關(guān)系可知

R=Itan30，S—TTR2

解得

S=L/2

3

(3)小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)的圓心角為。=吃，所用的時(shí)間

h=~

%

出磁場(chǎng)后勻速直線運(yùn)動(dòng)，所用時(shí)間

故小球在xvO區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

r；2⑹[T

」196川g

14、（1）864W⑵864J

【解題分析】

（1）根據(jù)安培力公