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    2022年辽宁省鞍山市普通高中高考物理二模试卷(含答案解析)
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    2022年辽宁省鞍山市普通高中高考物理二模试卷(含答案解析)

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    这是一份2022年辽宁省鞍山市普通高中高考物理二模试卷(含答案解析),共17页。试卷主要包含了6m/sB,5m/s,0s,5m,9Ω),【答案】D,【答案】C等内容,欢迎下载使用。

    2022年辽宁省鞍山市普通高中高考物理二模试卷

     

    1. 在物理学的发展过程中,科学家总结出许多研究方法,以下叙述正确是

    A. 研究物体运动时用质点来代替物体,运用了假设法
    B. 实验探究加速度与力、质量的关系时,运用了控制变量法
    C. 内的位移的比值定义t时刻的瞬时速度,运用了等效法
    D. 推导匀变速直线运动的位移公式时,把整个运动过程分成若干小段,然后将各小段位移相加,运用了极限的方法

    1. 一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面,做如下实验:用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球,上端固定在O点,如图甲所示,在最低点给小球某一初速度,使其绕O点在竖直面内做圆周运动,测得绳的拉力F大小随时间t的变化规律如图乙所示。设Rm、引力常量G以及为已知量,忽略各种阻力。以下说法正确的是
       


    A. 小球在最高点的速度为零
    B. 该星球表面的重力加速度为
    C. 卫星绕该星球的第一宇宙速度为
    D. 该星球的密度为

    1. 如图所示,一轻弹簧放在倾角且足够长的光滑斜面上,下端固定在斜面底端的挡板上,上端与放在斜面上的物块A连接,物块B与物块二者质量均为叠放在斜面上并保持静止,现用大小等于的恒力F平行斜面向上拉B,当运动距离为LBA分离。下列说法正确的是


    A. 弹簧处于原长时,BA开始分离
    B. 弹簧的劲度系数为
    C. 弹簧的最大压缩量为L
    D. 从开始运动到BA刚分离的过程中,两物体的动能一直增大

    1. 在光滑水平面上的O点系一绝缘细线,线的另一端系一带正电的小球。当沿细线方向加上一匀强电场后,小球处于平衡状态。若给小球一垂直于细线的很小的初速度,使小球在水平面上开始运动,则小球的运动情况与下列情境中小球运动情况类似的是各情境中,小球均由静止释放

    A.  B.
    C.  D.

    1. 一次科学晚会上,老师表演了一个“魔术”:如图甲,一个空塑料瓶中固定着一根细金属条和一块易拉罐金属片,将金属片和金属条分别与静电起电机的正、负极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香,很快就看到整个瓶内烟雾缭绕。摇动起电机,瓶内顿时清澈透明,停止摇动,瓶内又是烟雾缭绕,图乙为其俯视图。已知金属片是半径为R的圆弧,金属条恰好位于其圆心,两者的高度均为h。若匀速摇动起电机时,两极间的电压恒为U,则
       


    A. 未摇动起电机时,烟尘在金属片与金属条之间下落的最大时间为
    B. 匀速摇动起电机时,金属片与金属条之间的电场强度大小为
    C. 除尘过程中带电量为q的烟尘增加的电势能均为qU
    D. 质量为m、带电量为q的烟尘被金属片吸附时水平方向受的冲量不大于

    1. 一列简谐横波沿x轴传播,已知x轴上处质点的振动图像如图甲、图乙所示,则此列波的传播
      速度不可能是
       


    A.  B.  C.  D.

    1. 质量均为m的木块AB,并排放在光滑水平面上,A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的O点系一长为L的细线,细线另一端系一质量为M的小球C。现将C球拉起使细线水平伸直,并由静止释放C球。下面说法正确的是

    A. ABC组成的系统动量守恒
    B. 小球C到达最低点时速度大小为
    C. 小球C到达左侧最高点时速度为零
    D. 小球C第一次到达最低点时木块AB分离

    1. 司机驾驶汽车在平直公路上匀速行驶,突然遇到紧急情况刹车直到停止运动,从司机发现情况到停止运动这段时间内,汽车的图象如图所示,下列说法正确的是


    A. 汽车刹车过程的初速度为
    B. 汽车刹车过程的加速度大小为
    C. 从司机发现情况开始到汽车停止所用时间为
    D. 从开始刹车到停止,汽车的总位移大小为

    1. “拂霞疑电落,腾虚状写虹”出自李世民的《咏兴国寺佛殿前幡》,描述了虹这一自然现象。如图所示,虹是阳光经过空中的水滴时,再通过折射和反射形成的,其中ab是两种不同频率的单色光,下列说法正确的是
       

    A. 在真空中a的传播速度小于b的传播速度
    B. ba更容易发生衍射现象
    C. 以相同角度斜射到同一玻璃砖透过平行表面后,a光的侧移量大
    D. 若两光均能对锌产生光电效应,则a光照射锌时产生的电子的最大初动能更大
    E. ba更容易发生全反射

    1. 如图所示,倾角为的粗糙斜劈放置在水平面上,连接物体ac的轻质细线绕过两个光滑小滑轮,其中a和滑轮1间的细线平行于斜面,滑轮1固定在斜劈上,滑轮2下方吊着物体bc穿在水平横杆上,系统保持静止。物体a受到斜劈的摩擦力大小为c受到横杆的摩擦力大小为abc三物体的质量均为ma与斜面,c与横杆之间的动摩擦因数均为,最大静摩擦等于滑动摩擦,,若将c向右缓慢移动,a物体仍处于静止状态,则在该过程中,以下说法正确的是


    A. ,都将变大
    B. 由沿斜面向上改为沿斜面向下,始终沿横杆向右
    C. 最大为
    D. 斜劈受到地面的摩擦力和横杆受到物体c的摩擦力都变大

    1. 如图甲是用来探究加速度和力之间关系的实验装置示意图,图乙是其俯视图。两个小车,放在带有定滑轮的木板上,两小车前端各系一条细绳,细绳跨过定滑轮各挂一个小盘,盘里放有砝码。两个小车后端各系一条细线,细线后端用夹子固定。打开夹子,小盘和砝码通过细绳奉引小车运动;合上夹子,夹子夹住细线,两小车同时停止运动。

      为了能将小盘和砝码的总重力当作小车受到的合外力,以下步骤必须采用的有______
      A.将小车下面的长木板右端适当垫高,小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动
      B.将小车下面的长木板右端适当垫高,小车在小盘和砝码的牵引下能拖动纸带沿木板匀速运动
      C.使小车质量远远小于小盘和砝码的总质量
      D.使小车质量远远大于小盘和砝码的总质量
      为了探究加速度和力大小之间的关系,应保持两个______选填“小车”或“小盘和砝码”的质量相等。
      用刻度尺测出从打开夹子到合上夹子两小车的位移分别为,则两小车的加速度之比为______
    2. 某个同学设计了一个电路,既能测量电池组的电动势E和内阻r,又能同时测量未知电阻的阻值。器材如下:
      A.电池组四节干电池
      B.待测电阻
      C.电压表量程3V、内阻很大
      D.电压表量程6V、内阻很大
      E.电阻箱最大阻值
      F.开关一只,导线若干
      实验步骤如下:
      将实验器材连接成如图甲所示的电路,闭合开关,调节电阻箱的阻值,先让电压表接近满偏,逐渐增加电阻箱的阻值,并分别读出两只电压表的读数。

      根据记录的电压表的读数和电压表的读数,以为纵坐标,以对应的电阻箱的阻值R为横坐标,得到的实验结果如图乙所示。由图可求得图像在纵轴的截距为______,待测电阻______保留两位有效数字
      图丙分别是以两电压表的读数为纵坐标,以两电压表读数之差与电阻箱阻值的比值为横坐标得到结果。由图可求得电池组的电动势______V,纵坐标为______结果均保留两位有效数字
    3. 现阶段新冠肺炎疫情仍未结束,医院需要充足的氧气瓶储备,还要定期检查与保养。某医院有一容积为80L氧气钢瓶,在夏季某天,已知环境温度为,测得瓶内的氧气可视为理想气体压强为,此时氧气刚好达标;由于长时间未用,某天测得该氧气瓶内的压强为,这天环境的温度为
      通过计算判断该氧气瓶是否漏气;
      若某日温度为时,测得该氧气瓶内氧气的压强为,为了使该瓶内氧气达标,求需要对其充入温度为、压强为的氧气多少升。






       
    4. 如图所示,足够长平行光滑金属导轨倾斜放置,与水平面的夹角为,导轨间距为L,其下端连接一个阻值为R的定值电阻,两导轨间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一质量为m的导体棒ab垂直导轨放置,导体棒接入回路中的电阻为r。已知重力加速度为g,导轨电阻不计。现将导体棒由静止释放,求:
      导体棒下滑的最大速度
      导体棒从静止加速到的过程中,若通过电阻R的电荷量为q,求R上产生的热量






       
    5. 如图所示,在地面附近,坐标系xOy在竖直平面内,在的空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。在竖直线PQy轴之间还有沿x轴负方向的匀强电场,场强大小为E。一个带正电的小球从A点水平抛出后,恰好从O点进入复合场中,并沿着OP方向做直线运动,已知OPx轴正方向之间的夹角。若带电小球进入竖直线PQ右侧区域后能在竖直平面内做匀速圆周运动,需要在此区域内再加一个匀强电场,带电小球做圆周运动时要通过x轴上的N点,且。已知地表附近重力加速为g。求:
      小球从A点抛出时的初速度
      在竖直线PQ右侧所加电场的场强E。的大小和方向;
      小球从A点运动到N点所用的时间t










    答案和解析

     

    1.【答案】B
     

    【解析】解:A、在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法运用了理想模型法,故A错误;
    B、在实验探究加速度与力、质量的关系时,因涉及多个因素的关系,运用了控制变量法,故B正确;
    C、为研究某一时刻或某一位置时的速度,我们采用了取时间非常小,即让时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度,即采用了极限思维法,故C错误;
    D、在探究匀变速运动的位移公式时,采用了微元法将变速运动无限微分后变成了一段段的匀速运动,即采用了微元法;故D错误。
    故选:B
    质点是实际物体在一定条件下的科学抽象,是采用了建立理想化的物理模型的方法;
    在研究多个量之间的关系时,常常要控制某些物理量不变,即控制变量法;
    当时间非常小时,我们认为此时的平均速度可看作某一时刻的速度即称之为瞬时速度,采用的是极限思维法;
    在研究曲线运动或者加速运动时,常常采用微元法,将曲线运动变成直线运动,或将变化的速度变成不变的速度。
    在高中物理学习中,我们会遇到多种不同的物理分析方法,这些方法对我们理解物理有很大的帮助;故在理解概念和规律的基础上,更要注意科学方法的积累与学习。
     

    2.【答案】D
     

    【解析】解:A、设星球表面的重力加速度为g,绳长为r,小球能在竖直面上做圆周运动,即能通过最高点,过最高点的条件是只有重力提供向心力,则

    则最高点的最小速度为:,故A错误;
    B、在最低点有:
    在最高点有:
    有机械能守恒定律得:
    联立解得:,故B错误;
    C、设第一宇宙速度为,则
    联立以上分析可得:,故C错误;
    D、由
    联立可得:,故D正确;
    故选:D
    无支撑模型的最高点由重力提供向心力,根据牛顿定律列式求出最高点的速度;分别列出最高点和最低点的向心力公式,结合机械能守恒定律计算出加速度;
    当重力提供圆周运动的向心力时,此时的速度为第一宇宙速度,代入数据计算即可;先求出星球的质量,结合体积公式计算出星球的密度。
    本题主要考查了圆周运动和万有引力定律的应用,在分析过程中同时结合了牛顿第二定律,有较强的综合性,难度中等偏上。
     

    3.【答案】B
     

    【解析】解:AB、开始时弹簧的弹力大小为
    BA刚分离时二者具有相同的加速度,且二者间弹力为零,
    由此可知,二者分离时弹簧对物体A的弹力大小为
    在此过程中,弹簧弹力的变化量的绝对值为
    根据胡克定律得:
    解得:,故A错误,B正确;
    C、弹簧的最大压缩量为,故C错误;
    D、开始时对AB整体,由牛顿第二定律得:
    解得:,加速度方向沿斜面向上,
    AB分离前瞬间,对AB整体,由牛顿第二定律得:
    解得:,方向沿斜面向下,
    由此可知,从开始运动到BA刚分离的过程中,两物体先加速后减速,其动能先增大后减小,故D错误。
    故选:B
    当物块A运动距离L时,AB恰好分离,二者间的弹力恰好为零,分别对AB,分别根据牛顿第二定律列式,联立求出弹簧的弹力,从而确定弹簧的状态;根据胡克定律求弹簧的劲度系数;初始时弹簧的压缩量最大,由平衡条件和胡克定律相结合求弹簧的最大压缩量;从开始运动到BA刚分离的过程中,分析两物体的受力情况,判断动能的变化情况。
    本题要分析清楚两个物体的运动过程,通过分析受力情况,运用牛顿第二定律研究加速度大小和方向,判断两个物体的运动情况。
     

    4.【答案】D
     

    【解析】解:将小球受到的电场力等效成重力,其运动规律与竖直面内单摆的运动类似,由于初速度很小,故可看作简谐运动。ABCD四种运动中,只有D是简谐运动,故D正确,ABC错误.
    故选:D
    将小球的运动与单摆的运动做对比,可知其运动为简谐运动,D为弹簧振子,其运动为简谐运动。
    由于带电体在匀强电场中运动时,和在重力场中运动具有很多相似性,故经常采用等效重力场的思路加以处理,利用熟悉的重力场中的运动规律解决一个较为陌生的运动,这种解题思想为等效思想,等效思想的应用可以简化解题过程。
     

    5.【答案】D
     

    【解析】解:AB、瓶内俯视图如图,负粒子碰到烟尘微粒使它带负电,带电尘粒在电场力的作用下,向正极移动,烟尘最终被吸附到金属片上。未摇动起电机时,烟尘在金属片与金属条之间下落不考虑空气阻力的话,按直线运动,按自由落体运动来处理
    的话,最小时间为:,烟尘的实际运动可能要复杂的多,实际运动时间更长。由于塑料瓶内存在的是辐条形的电场,不是匀强电场,故AB错误;
    C、电场力做正功,电势能减少qU,故C错误;
    D、设离金属片最远的带电尘粒在电场力的作用下,向正极移动,烟尘最终被吸附到金属片上速度为v,根据动能定理有:,根据动量定理有:,联立解得:,故D正确;
    故选:D
    当静电除尘装置接通静电高压时,存在强电场,它使空气电离而产生阴离子和阳离子,负离子在电场力的作用下,向正极移动时,碰到烟尘微粒使它带负电,带电尘粒在电场力的作用下,向正极移动,烟尘最终被吸附到金属片上,这样消除了烟尘
    中的尘粒,由此进行分析。
    本题涉及静电除尘的原理,关键是电子容易被吸附到烟尘颗粒上,故烟尘颗粒会吸附到带正电的金属片上;知道电场力做功与电势能变化的关系。
     

    6.【答案】C
     

    【解析】解:当该列波向左传播时,根据题可知1m4m之间的距离满足的关系为


    解得:
    时,可得;当时,可得
    当波向右传播时1m4m之间的距离关系满足



    时,可得;当时,可得,故ABD正确,C错误。
    本题选不可能的,
    故选:C
    当该列波向左传播时,x轴上处质点相差;当该列波向右传播时,x轴上处质点相差;再根据求波速。
    本题考查横波图像和波的传播,难点在于波的传播方向不确定,需分情况讨论。
     

    7.【答案】D
     

    【解析】解:A、木块AB和小球C组成的系统竖直方向动量不守恒,水平方向动量守恒,所以系统的总动量不守恒,故A错误;
    B、如果AB固定,小球C到达最低点时速度大小为v,则有:,解得:
    现在木块AB并排放在光滑水平面上,当小球C达到水平地面上时,AB水平方向的速度不为零,根据能量守恒定律可知,小球的速度小于,故B错误;
    CD、小球C第一次到达最低点时木块AB分离,此后B以一定的速度向右做匀速直线运动;
    对个系统,水平方向根据动量守恒定律可知,小球C到达左侧最高点时AC的动量大小与B的动量大小相等、方向相反,速度不为零,故C错误、D正确。
    故选:D
    根据动量守恒定律的守恒条件分析动量是否守恒;根据能量守恒定律分析小球在最低点的速度;小球C第一次到达最低点时木块AB分离,水平方向根据动量守恒定律分析小球C到达左侧最高点时的速度。
    本题主要是考查了动量守恒定律和机械能守恒定律;对于动量守恒定律,其守恒条件是:系统不受外力作用或某一方向不受外力作用或合外力为零;解答时要首先确定一个正方向,利用碰撞前系统的动量和碰撞后系统的动量相等列方程求解。
     

    8.【答案】C
     

    【解析】解:AB、根据匀变速直线运动的位移-时间关系公式变形得:,结合图象知:汽车刹车过程的的初速度,图象的斜率
    ,则加速度,即汽车刹车过程的加速度大小为,故AB错误;
    C、司机的反应时间,从刹车到停止所用时间,故从司机发现情况开始至汽车停止所用时间,故C正确;
    D、司机的反应时间内汽车发生的位移为,刹车过程的位移为:,则从开始刹车到停止,汽车的总位移大小为,故D错误;
    故选:C
    根据匀变速直线运动的位移-时间关系公式变形得到t的关系式,结合图象的截距和斜率,求汽车的初速度和加速度,再结合运动学公式分析。
    解决本题的关键是熟练掌握匀变速直线运动的位移-时间公式,并会变形成图象的解析式,找出图象的截距和斜率意义即可。
     

    9.【答案】BCD
     

    【解析】解:A、光速在真空中确定,ab速度一样,故A错误;
    B、由题图可知,水滴对a的折射率大于对b的折射率,根据可以确定b的波长比a的波长更长,更容易发生衍射,故B正确;
    C、以相同的入射角线射入平行玻璃砖,折射率越大侧移量越大,由图可知a的折射率大于对b的折射率,a光的侧移量大,故C正确;
    D、根据可知光的频率越大电子逸出时的动能越大,根据可以确定b的波长比a的波长更长,a的频率比b的频率大,所以a光照射锌时产生的电子的最大初动能更大,故D正确;
    E、根据,折射率越大,越容易发生全反射,a更容易发射全反射,故E错误。
    故选:BCD
    光速在真空中恒定。由图可分析出a的折射率大,结合可以确定b的波长比a的波长更长,更容易发生衍射。根据爱因斯坦光电效应方程可以判断频率大最大初动能大,利用,折射率越大,越容易发生全反射。
    本题考查光的折射和全反射,目的是考查学生的理解能力,需要学生多记忆基础知识。
     

    10.【答案】ACD
     

    【解析】解:A、设绳的拉力为F,由平衡条件分别对bc


    解得,将c向右缓慢移动,增大,增大;
    得,
    a重力的分力为,因为,物体a所受的摩擦力沿斜面向下;
    得,增大,F增大,增大;
    综上所述,故A正确;
    B始终沿斜面向下,故B错误;
    C、物体c恰好静止时


    解得
    物体a恰好静止时


    解得,故C正确;
    D、取ab整体为研究对象,斜劈受到地面的摩擦力为


    增大,F增大,增大;增大,由牛顿第三定律,横杆受到物体c的摩擦力变大;故D正确。
    故选:ACD
    整体隔离法受力分析,由平衡条件求解各力变化,结合牛顿第三定律解答。
    本题考查共点力平衡,先整体后隔离的思路,助力高效解题,并注意牛顿第三定律的运用。
     

    11.【答案】AD 小车 
     

    【解析】解:、实验前需要平衡摩擦力,平衡摩擦力时在小车下面的长木板右端适当垫高,小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动,故A正确,B错误;
    CD、当小车质量远远大于小盘和砝码的总质量时可以近似认为小车受到的拉力等于小盘和砝码所受的重力,故C错误,D正确。
    故选;AD
    为了探究加速度和力大小之间的关系,应控制两小车质量相等而小车所受拉力大小不相等,因此实验应保持两个小车的质量相等。
    两小车都做初速度为零的匀加速直线运动,运动时间t相等,由匀变速直线运动的速度-位移公式得:,解得加速度大小:,则两小车的加速度之比
    故答案为:小车;
    根据实验注意事项分析答题。
    根据题意应用控制变量法分析答题。
    应用运动学公式求出两小车的加速度之比。
    理解实验原理、知道实验注意事项、掌握基础知识是解题的前提,根据题意应用匀变速直线运动的速度-位移公式即可解题;平时要注意基础知识的学习。
     

    12.【答案】
     

    【解析】解:串联电路电流处处相等,由图所示电路图可知:
    则:,则图象的纵轴截距:,斜率:,解得:
    由图甲所示电路图可知:图线是电源的图象,
    由图示图象可知,电源电动势:,图像的斜率
    图线是图象,两图线交点反映的是电源与定值电阻直接串联时的情况,
    交点的横坐标:,纵坐标:
    故答案为:
    串联电路电流处处相等,根据电路图应用欧姆定律求出图象的函数表达式,然后根据图示图象求出待测电阻阻值。
    根据I图线得出电源的电动势和内阻,抓住两图线交点反映的是电源与定值电阻直接串联时的情况,结合欧姆定律求出横坐标和纵坐标。
    本题考查了闭合电路欧姆定律和串并联电路的综合运用,对于图线问题,一般解题思路得出物理量间的关系式,结合图线的斜率和截距综合求解。
     

    13.【答案】解:假设没有漏气,气体做等容变化,气体初状态压强
    初状态温度
    设气体末状态的压强是,末状态温度
    根据查理定律得
    代入数据解得,说明氧气瓶已经漏气。
    将氧气瓶里的气体和即将充入的气体作为一个整体,且两部分温度相同,
    氧气瓶内气体压强为
    将充入的气体压强
    气体温度不变,根据玻意耳定律得:
    其中,代入数据解得
    答:该氧气瓶漏气;
    需要对其充入温度为、压强为的氧气2560升。
     

    【解析】假设没有漏气,找出初末状态参量,根据查理定律求得降温后的压强,比较即可判断;
    把充入的气体和钢瓶内的气体作为整体,找出初末状态,根据玻意耳定律求得充入气体的体积。
    本题考查了气体状态方程的应用,根据题意分析清楚气体状态变化是解题的前提,求出气体状态参量,应用查理定律与玻意耳定律即可解题。
     

    14.【答案】解:当导体棒下滑的最大速度时,回路中的感应电动势为

    感应电流为
    安培力
    当导体棒下滑的最大速度时,导体棒做匀速直线运动,有

    联立整理可得
    设导体棒从静止加速到的过程中,通过的位移为x,该过程中产生的平均电动势为

    根据闭合电路的欧姆定律,可知回路中的平均感应电流为

    若通过电阻R的电荷量为q,则

    设该过程中回路产生的热量为Q,由功能关系可得

    根据串并联电路特点和焦耳定律可知,电阻R上产生的焦耳热为

    联立整理可得
    答:导体棒下滑的最大速度为
    导体棒从静止加速到的过程中,若通过电阻R的电荷量为qR上产生的热量为
     

    【解析】根据导体棒达到最大速度的临界条件,结合法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求出导体棒的最大速度;
    根据法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律和动能关系,利用串并联电路特点和焦耳定律求出电阻R上产生的热量。
    本题考查了法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律和功能关系,在求电阻R上产生的热量时,一定要注意不是求回路中产生的总的热量。
     

    15.【答案】解:小球复合场中沿着OP方向做直线运动,由于受到洛伦兹力,电场力和重力的作用,可得小球做匀速直线运动。设小球在OP段的速度为,则由平衡条件得:


    联立解得:
    小球从AO的过程做平抛运动,可得小球从A点抛出时的初速度为:

    联立解得:
    小球在PQ右侧区域的竖直平面内做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则小球所受合力为洛伦兹力,故电场力与重力平衡,因为小球带正电,所以电场方向为沿y轴正方向,由平衡条件可得:

    结合中结论:
    联立解得:,方向为沿y轴正方向;
    小球从A点到O点做平抛运动,设此过程时间为
    小球在O点竖直方向的分速度为:
    又有:
    联立解得:
    PQ右侧做匀速圆周运动轨迹如图所示,设小球从P运动到N的时间为,运动半径为R
    由洛伦兹力提供向心力得:

    解得:
    小球做匀速圆周运动的周期为:

    由几何关系可得,为等腰三角形,小球从P运动到N的轨迹圆心角为,则有:

    由几何关系得:
    设小球在OP段运动的时间为,则有:

    小球从A点运动到N点所用的时间为:
    联立可解得:
    答:小球从A点抛出时的初速度
    在竖直线PQ右侧所加电场的场强的大小为,方向为沿y轴正方向;
    小球从A点运动到N点所用的时间t
     

    【解析】小球复合场中沿着OP方向做直线运动,其所受合力为零,根据平衡条件求得抛出时的初速度
    小球在PQ右侧区域做匀速圆周运动,其所受的电场力与重力平衡,由洛伦兹力提供向心力,则可由平衡条件求解场强
    分段求时间,匀速直线运动过程,根据位移和速度求解;匀速圆周运动过程,作出运动轨迹,根据轨迹的圆心角求时间。
    本题是带电体在复合场中运动的类型,依据力与运动的关系,解析粒子运动过程。对于粒子在电场中偏转做类抛体运动,应用运动的合成与分解解答;对于带电粒子在匀强磁场只受了洛伦兹力而做匀速圆周运动,依据题意作出粒子运动轨迹图是解题的前提,根据几何关系求得运动半径和轨迹圆心角是解题关键。
     

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