2020-2021学年湖北省部分重点中学联考高三（上）期末物理试卷

2020-2021学年湖北省部分重点中学联考高三（上）期末物理试卷

1. 关于磁场的说法正确的是

A. 静止通电导线在磁场中受安培力做功而运动，是磁场能转化为机械能
B. 因地磁场影响，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显
C. 垂直磁场放置的通电导线受力的方向就是磁感应强度的方向
D. 把与匀强磁场垂直的某线圈的匝数减半，则通过该线圈的磁通量也减半

2. 如图所示，一透明玻璃半球竖直放置，为其对称轴，O为球心，球半径为R，半球左侧为圆面，右侧为半球面。现有一束平行光从其左侧垂直于圆面射向玻璃半球，玻璃半球对该光的折射率为，真空中的光速为c，不考虑光在玻璃中的多次反射，则从左侧射入刚好能从右侧半球面射出的入射光束偏折后到与对称轴相交所用的传播时间t为

A.  B.  C.  D.

3. 一名同学把箱子从圆弧形的坡底缓慢地推到坡顶，该同学作用在箱子上的推力方向和箱子的运动方向始终相同。箱子可视为质点，且箱子和坡面之间的动摩擦因数不变，该同学在推动箱子的过程中，下列说法正确的是

A. 推力一直减小 B. 推力一直增大
C. 坡对箱子的作用力一直减小 D. 坡对箱子的作用力一直在增大

4. 含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻、和的阻值分别为、、，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。开关S断开时变压器输出功率与S闭合时变压器输出功率相等，该变压器原、副线圈匝数比为

A. 5：2 B. 4：3 C. 3：1 D. 2：1

5. 在如图所示的等量正点电荷电场中，有如图a、b、c、d四区域，其中b区为两点电荷连线的中垂面，d区为两点电荷的连线所在垂直纸面的平面，a、c区分别在b区两侧。在电场中若电子只受电场力的作用，在某位置给电子适当的速度，能使电子作匀速圆周运动的区域是

A. a、c B. b C. d D. a、b、c

6. 质量为m的粒子a以速度v在竖直面内水平向右运动，另一质量为m粒子b以速度v沿与水平向右成斜向下的方向运动，在某段时间内两个粒子分别受到相同的恒力的作用，在停止力的作用时，粒子a沿竖直向下方向以速度v运动，则粒子b的运动速率为不计重力

A.  B.  C. v D.

7. 一个电子感应加速器的简化模型如图。半径为的圆形区域中存在垂直纸面向里的磁场，磁感应强度为，令随时间均匀增加，从而产生感生电场加速粒子。在的环形区域中也存在向里的磁场，磁感应强度为。欲使带正电荷q的粒子能在环形区域内沿半径的圆形轨道上不断被加速。则下列说法正确的是

A. 要粒子半径不变，则应保持恒定
B. 粒子运动一周，所受电场力对它不做功
C. 该装置只能加速正粒子
D. 当随时间均匀增加时，也随时间应均匀增加

8. 2020年6月23日，北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心点火升空。至此，北斗三号全球卫星导航系统星座部署已全面完成。如图是北斗卫星导航系统中的三个轨道示意图。轨道A为地球赤道同步卫星轨道，轨道B为倾斜同步卫星轨道。轨道C为一颗中地球轨道卫星，D为赤道上某个建筑物图中未画出。下列说法正确的是

A. 若轨道A上的卫星某时刻与轨道B上的卫星正好同时到达D的正上方，则以后每隔相同时间这两个卫星都会相遇在该建筑物D正上方
B. 轨道B、C上的卫星及建筑物D的速度大小关系为：
C. 发射卫星B比发射卫星C更加容易
D. 建筑物D的向心加速度一定小于地面的重力加速度

9. 真空中a、b两种单色光的波长比：：1，则a、b两种光

A. 光子能量之比：：k
B. 若都能使某种金属发生光电效应，则所产生的光电子最大初动能之比为：：k
C. 入射到同一双缝干涉装置上，则干涉条纹间距之比为：：1
D. 从玻璃入射到空气中，两种光的临界角之比：：k

10. 一列简谐横波，某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，波上B质点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是

A. 该波沿x轴正向传播
B. A、B两点的速度和位移有可能在某个时刻均相同
C. 经过，B质点通过的位移大小为
D. 若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则所遇到的波的频率为

11. 如图所示，劲度系数为k，满足胡克定律的轻质橡皮筯左端与质量为m、中心有孔的小球相连，右端跨过固定在B点的光滑长钉系在墙上的A点，AB间距离恰好等于橡皮筯的原长。小球可沿着粗糙竖直固定杆移动，小球从C点由静止开始下滑h高度到达D点速度恰好为零其中，AC水平。已知小球与杆间摩擦因数为，。若小球在D点获得一向上的瞬时冲量，其刚好又能到达C点。则以下说法正确的是

A. 小球下滑到D点速度为零时处于平衡状态
B. 在整个过程中，橡皮筯的最大弹性势能等于
C. 小球在D点获得的瞬时冲量为
D. 下滑过程与上滑过程摩擦力做功相同

12. 液体的粘滞系数是描述液体粘滞性大小的物理量。落球法测定蓖麻油的粘滞系数，通常是将蓖麻油装满长为1m左右圆柱型玻璃筒，通过测得小球竖直落入蓖麻油后做匀速运动时的速度来获得。小球在蓖麻油中下落时受到重力、浮力和粘滞阻力F的作用，其中粘滞阻力其中d、v分别是小球的直径和速度。当小球匀速运动时，利用受力平衡等条件便可求得。
    实验中测得小球匀速运动的速度收尾速度是这个实验的关键。小明在玻璃筒下部选取上下两段______ 填“相同”或“不同”的距离，让小球贴近蓖麻油面下落，用秒表测量小球通过这两段距离所用的时间，若两次时间在误差允许范围内相同，即可判断小球在该区域做匀速运动。
    若在中多次测得下段时间都略小于上段实验步骤规范，测量准确，则在不调整实验器材的情况下比较简单的改进方法是______ 。
    若换上材料相同的半径减半的小球，则其收尾速度变为原来的______ 。
    蓖麻油的粘滞系数与温度密切相关，因此最后纪录粘滞系数除了注明液体名称外，还要标注实验时的______ 。
13. 某同学想设计一个测量金属棒阻值约电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：
    A.直流电流表的量程为，内阻约为；
    B.为六钮电阻箱；
    C.R为滑动变阻器额定电流；
    D.为开关；为双刀双掷开关；
    E.电源，内阻不计；
    F.螺旋测微器，游标卡尺。
    
    其中，用螺旋测微器测金属棒直径，用20分度游标卡尺测金属棒长度测量结果如图1和图2。设计测电阻的电路如图。
    如图1，用螺旋测微器测金属棒直径d为______ mm；如图2用20分度游标卡尺测金属棒长度L为______ cm。
    测电阻的实验步骤如下，请把步骤⑤补充完整。
    ①选择的阻值略大于；
    ②闭合，将合向一侧，调节R使电流表指针指到满偏电流以上的刻度；
    ③记下电流值；
    ④保持R的滑动触头位置不变；
    ⑤______ 。
    用题中测得的物理量表示该金属棒电阻率______ 。
14. 如图所示，长方形容器体积为V，活塞将容器分成体积比为2：1的左右两部分，开始时容器内左、右两边空气的压强为。要使活塞静止于容器的正中央，可通过打气筒将压强为的空气缓慢注入活塞右边容器中容器右边有接口，活塞的质量不计，外界温度恒定，容器和活塞均导热性良好，不计活塞与容器间的摩擦。求需要注入空气的体积。
    
    
    
    
    
    
     
15. 如图所示，ABC为竖直面内构成直角的光滑L形轨道，B处有一小圆弧连接可使小球顺利转弯，并且A、B、C三点正好是圆上三点，而AC正好是该圆的竖直直径。其中，B点是圆周上动点，设AC与AB夹角为。如果套在杆上的小球自A点静止释放图中小球未画出，求在BC过程运动的时间与在AB过程运动时间的比值用正切形式表示。
    
    
    
    
    
    
     
16. 一质量为m的小滑块带正电，电荷量为q，与绝缘水平面间的动摩擦因数为。空间存在水平向右的匀强电场，电场强度为E。小滑块从C点由静止释放后能沿直线向D点运动，C、D两点间的距离为s，滑块的带电量不变，重力加速度g。
    求滑块运动到D点时的速度大小v；
    在该空间再加一垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度为B，若滑块从C点由静止释放，运动到D点时恰好离开水平面，求离开水平面时的速度大小和此过程中摩擦力对滑块所做的功W；
    在第问情况下，求从C运动到D的时间；
    大致画出在第问下滑块离开地面后的轨迹至少两个周期，不要求写具体分析计算过程。

答案和解析

1.【答案】B
 

【解析】解：A、静止通电导线在磁场中受安培力做功而运动，是电能转化为机械能，故A错误；
B、由于地磁场的水平分量由南指向北，根据安培定则可知，导线的磁场方向与导线电流的方向垂直，可知因地磁场影响，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显，故B正确；
C、根据左手定则，可知垂直磁场放置的通电导线的受力方向与磁感应强度方向相互垂直，故C错误；
D、根据磁通量的定义，可知磁通量与线圈匝数无关，所以把与匀强磁场垂直的某线圈的匝数减半，通过该线圈的磁通量不变，故D错误。
故选：B。
安培力做正功，电能转化为机械能；通电导线南北放置时实验现象最明显；根据左手定则可知安培力的方向与磁场垂直；根据磁通量的定义判断。
本题考查了磁场力、奥斯特实验、左手定则、磁通量等基础知识，要求学生对这部分知识要深刻理解，熟练应用。
 

2.【答案】C
 

【解析】解：设光射到半球面上的C点刚好发生全反射，如图
则由折射定律有

可得入射角为，折射角为，在中
在半球内部，入射光线到C点的距离为

光在玻璃中的传播速度为

光从入射点传播到D点的时间为

联立解得

故C正确，ABD错误。
故选：C。
先分析全反射现象，求出到C点时间，再求出在玻璃外运动时间即可。
本题考查光的折射定律，在处理全反射现象问题时，要注意临界角和折射率的关系。
 

3.【答案】D
 

【解析】解：AB、对箱子受力分析，箱子受到重力、支持力、推力和摩擦力，如图所示，
因为箱子移动缓慢，所以受力平衡，有，令，
根据数学知识可得：，
当箱子向上移动时，箱子所处位置的切线方向与水平方向的夹角不断减小，当减小时，有可能不断减小，也有可能先增大后减小，故AB错误；
CD、坡对箱子的作用力即为支持力和摩擦力的合力，支持力一直增大、摩擦力也是一直增大的，所以坡对箱子的作用力一直在增大，故C错误、D正确。
故选：D。
对箱子受力分析，根据平衡条件结合数学知识得到推力的表达式，根据角度的变化分析推力的变化；
坡对箱子的作用力即为支持力和摩擦力的合力，根据支持力和摩擦力的变化情况分析坡对箱子的作用力的变化情况。
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。
 

4.【答案】C
 

【解析】解：由于开关S断开时变压器输出功率与S闭合时变压器输出功率相等，设开关S断开时副线圈的电流强度为、S闭合时副线圈的电流强度为，则有：
，
解得：，
设变压器原副线圈的匝数比为k，
开关断开时，原线圈的电流强度为，电压为，根据闭合电路的欧姆定律可得：
开关闭合时，原线圈的电流强度为，电压为，根据闭合电路的欧姆定律可得：，
联立解得，所以变压器原、副线圈匝数比为3：1，故C正确，ABD错误；
故选：C。
开关S断开时变压器输出功率与S闭合时变压器输出功率相等，求出两种情况下副线圈的电流之比；根据变压器原理求出开关断开、闭合时，原线圈的电流强度和电压，根据闭合电路的欧姆定律列方程求解。
本题主要是考查了变压器的知识；解答本题的关键是知道变压器的电压之比等于匝数之比，在只有一个副线圈的情况下的电流之比等于匝数的反比；知道理想变压器的输出功率决定输入功率且相等。
 

5.【答案】B
 

【解析】解：ABD、电子在电场中做匀速圆周运动时，应由电场力提供向心力。在a区，电子所受的电场力的合力斜向左下方，电子不可能绕合力与两点电荷连线的交点做匀速圆周运动，同理，在c区，电子也不可能做匀速圆周运动。在b区，若电子的初速度垂直于两点电荷连线的中垂线向里或向外，能以两点电荷连线的中点为圆心做匀速圆周运动，故AD错误，B正确；
C、在d区，电子所受的电场力大小是变化的，方向不可能始终指向某一点，电子不可能做匀速圆周运动，故C错误。
故选：B。
电子在电场中做匀速圆周运动时，由电场力提供向心力，根据电子的受力情况进行判断。
解决本题时，要掌握物体做匀速圆周运动的条件：合外力大小恒定，方向始终与速度方向垂直。
 

6.【答案】B
 

【解析】解：设恒力大小为F，运动时间为t。
如图甲所示，作出粒子a的初速度、末速度及速度的变化量关系图，由于初末速度大小相等，则与水平方向成斜向左下方，则速度变化量大小为

粒子a的加速度为：
根据牛顿第二定律得
  
由于恒力F与b粒子的初速度垂直，所以b粒子作类平抛运动，建立如图的坐标系，b粒子在x轴方向上做匀速直线运动，在y轴方向上做初速度为零的匀加速运动，加速度为
 
经过时间t时粒子b的运动速率为，故ACD错误，B正确。
故选：B。
对粒子a研究，画出初速度、末速度和速度变化量，求出速度的变化量，由牛顿第二定律和运动学公式相结合求出恒力F与时间的关系式，再对粒子b研究，运用运动的分解法，由牛顿第二定律和速度-时间公式结合求解粒子b的运动速率。
本题要根据粒子不同的运动情况选择不同的研究方法，关键要运用动力学方法求出a粒子的作用力，运用类平抛运动的规律研究b粒子的速率，本题也可以运用动量定理求出恒力F与时间的表达式。
 

7.【答案】D
 

【解析】解：AD、半径为的圆形区域，由于随时间均匀增加，根据法拉第电磁感应定律可知在环形区域产生一个逆时针的加速电场，带正电的粒子在这加速电场中做逆时针方向的加速运动，速度越来越大，由半径公式得
，解得
所以要粒子半径不变，速度均匀增大则也应均匀增大，故D正确，A错误；
B、半径为的圆形区域，由于随时间均匀增加，根据法拉第电磁感应定律可知在环形区域产生一个逆时针的加速电场，粒子运动一周，电场力对它做正功，故B错误；
C、半径为的圆形区域，由于随时间均匀增加，根据法拉第电磁感应定律可知在环形区域产生一个逆时针的加速电场，带负电的粒子在加速电场中做顺时针方向的加速运动，磁场对其洛伦兹力方向依然指向圆心使粒子做圆周运动，所以能够加速负电粒子，故C错误。
故选：D。
变化的磁场产生电场，根据法拉第电磁感应定律判断电场方向，再根据粒子在磁场中受到的洛伦兹力提供向心力分析的变化。
本题为电磁感应现象中的圆周运动，考查了学生的分析能力和推理能力，难度中等偏上。
 

8.【答案】AD
 

【解析】解：A、轨道A上的卫星和轨道B上的卫星以及建筑物D的转动周期都等于地球自转周期，以后每隔相同时间这两个卫星都会相遇在该建筑物D正上方，故A正确；
B、B、C均绕地球做匀速圆周运动，根据知，，B的角速度和建筑物D的角速度相等，根据知，，故B错误；
C、轨道高度越大，需要的发射速度就越大，所以发射C更容易，故C错误；
D、根据知，地球表面的重力加速度，根据知，同步卫星的加速度，可知地球表面的重力加速度大于同步卫星的加速度；同步卫星与建筑物D有相同的角速度，根据知，建筑物的向心加速度小于同步卫星的向心加速度，则建筑物的向心加速度一定小于地面的重力加速度，故D正确。
故选：AD。
根据万有引力提供向心力得出线速度与轨道半径的表达式，结合轨道半径的大小比较线速度的大小，抓住建筑物D与同步卫星具有相同的角速度，结合比较线速度的大小，从而得出B、C、D的线速度大小；根据万有引力等于重力、万有引力提供向心力比较同步卫星与地面重力加速度的大小，抓住建筑物D与同步卫星具有相同的角速度，结合比较向心加速度，从而得出建筑物D的向心加速度与地球表面重力加速度的大小。轨道高度越高，发射卫星越困难。
该题主要是考查万有引力定律及其应用，关键是知道天体运动都可近似地看成匀速圆周运动，其向心力由万有引力提供，即，根据相应的向心力表达式进行分析。注意建筑物D做圆周运动不是靠万有引力提供向心力，比较建筑物D与卫星的线速度、向心加速度大小，可以借助同步卫星作为媒介进行比较。
 

9.【答案】AC
 

【解析】解：A、光子的能量：，所以两种光子能量与波入成反比，而：：1，则：：k，故A正确；
B、根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能：，其中W为金属的逸出功；由于，，则有：：k，故B错误；
C、光子的波长：，双缝干涉装置上相邻亮条纹的间距：
所以：：：1，故C正确；
D、波长比：：1，其频率之比为1：k，但二者的折射率之比不一定等于1：k，临界角满足：，可知，临界角的正弦值与折射率成反比，如果光从玻璃入射到空气中，两种光的临界角之比：：k，故D错误。
故选：AC。
根据光子的能量的公式求出二者的频率关系，再由波长与频率的关系求出二者的波长的关系，由干涉条纹的宽度公式即可求出相邻亮条纹的间距关系；由光电效应方程分析光电子的最大初动能的关系，由全反射的临界角与折射率的关系分析即可。
该题基于光子的频率、波长、能量之间的关系，考查到光电效应方程等原子物理学的热点内容，以及双缝干涉的条纹宽度公式。
 

10.【答案】CD
 

【解析】解：由乙图可知开始时，B质点的振动方向沿y轴的负方向，根据“上下坡”法则可知该波沿x轴的负方向传播，故A错误；
B.A、B两点相距半个波长，振动情况始终相反，速度不可能相同，故B错误；
C.经过，由乙图可知B振动了，由平衡位置到达最大位置处，故位移为，故C正确；
D.波的周期，发生稳定的干涉现象需要两列波频率相同，则所遇波的频率为，故D正确。
故选：CD。
由振动图象读出0时刻B点的振动方向，判断波的传播方向，由波动图象读出波长，由振动图象读出周期，从而求出波的频率；分析波动过程，根据时间与周期的关系，分析B质点运动的位移。根据发生干涉的条件分析所遇到的波的频率。
本题考查识别、理解振动图象和波动图象的能力，以及把握两种图象联系的能力；对于波的图象往往先判断质点的振动方向和波的传播方向间的关系。同时，能熟练分析波动形成的过程，分析物理量的变化情况。
 

11.【答案】CD
 

【解析】解：A、小球从C到D的过程中，小球是先加速后减速，故小球的加速度是先向下后向上，故在D点是具有向上的加速度，不是平衡状态，故A错误；
D、小球受杆的力等于橡皮筋弹力的水平分量，设橡皮筋与杆的夹角为，，在过程C到D，D到C中，，则知在两个过程中克服摩擦力做功相同，故D正确；
BC、设小球在D点获得一向上的瞬时速度为v，研究C到D过程，运用动能定理：
，
研究D到C过程，运用动能定理：
，
联立得，
又，所以；
由两个动能定理方程同理联立得：从D到C克服弹力做功：
，
由于C处弹簧的弹性势能不为0，故最大弹性势能大于，
故小球在D点获得的瞬时冲量，故B错误，C正确。
故选：CD。
小球在D点减速为零时，加速度向上不为零；根据动能定理判断小球上下两个过程中弹力做功的情况，从而求解橡皮筯的最大弹性势能和小球在D点的速度；根据橡皮筋弹力的水平分量判断小球受杆的力，从而得出两过程摩擦力做功的关系。
本题主要考查动能定理的应用，要注意小球沿着杆的方向运动，水平方向合力为零，则有小球受杆的力等于橡皮筋弹力的水平分量。
 

12.【答案】相同  将上段起点位置下移，保证起点小球已经做匀速直线运动，然后再取等距离两段   温度
 

【解析】解：若小球做匀速直线运动，则有：，如果t相等，则x相同，故小明在玻璃筒下部应选取上下两段相同的距离；
若多次测得下段时间小于上段，则说明小球在下段速度更快，则说明小球在通过两段之间时还做过加速运动，如果将上段起点位置下移，该点保证小球是做匀速运动，然后再在下方取等距离的两段，这样测得的第二段和第一段的时间就会相等了；
根据粘滞阻力，解得：，半径减半，在d减半，收尾速度变为原来的四分之一；
由题可知温度也可影响粘滞系数，即还要标注实验时的温度。
故答案为：相同；将上段起点位置下移，保证起点小球已经做匀速直线运动，然后再取等距离两段；；温度。
若小球做匀速直线运动，则相等的时间内通过的距离必相等；
分析时间不等的原因，要使两段时间相等，这两段必定都是匀速直线运动，由此分析；
根据平衡条件结合粘滞阻力的计算公式推导收尾速度的计算公式进行分析；
由题可知温度也可影响粘滞系数。
本题主要是考查共点力的平衡，关键是弄清楚实验原理，能够根据匀速直线运动的受力特点结合平衡条件进行分析。
 

13.【答案】将合向一侧，记下电流值 
 

【解析】解：由图1所示螺旋测微器可知，金属棒的直径：均正确；
由图示游标卡尺可知，游标尺是20分度的，游标尺的精度是，金属棒的长度：；
⑤将合向一侧，记下电流值；
将合向一侧时，电流表电流值，则流过被测电阻的电流因远大于，故可不计
将合向一侧时，电流表电流值，则被测电阻的电压，
可得：，
由电阻定律得：，
解得：
故答案为：均正确；；⑤将合向一侧，记下电流值；。
游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器之和。
根据实验原理完成实验步骤。
根据图示电路图应用闭合电路的欧姆定律与电阻定律求出金属棒的电阻率。
本题考查了游标卡尺与螺旋测微器读数、实验步骤与实验数据处理，理解实验原理是解题的前提；游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺所示，螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器所示，游标卡尺不需要估读，螺旋测微器需要估读。
 

14.【答案】解：设活塞静止于容器的正中央时左、右两边空气的压强为p，需要注入空气的体积为。
外界温度恒定，容器和活塞均导热性良好，两边气体均发生等温变化，对左边空气，由玻意耳定律得：
 
解得
对右边原来气体和充入的气体整体分析，由玻意耳定律可得：
 
联立解得：。
答：需要注入气体的体积为。
 

【解析】外界温度恒定，容器和活塞均导热性良好，两边气体均发生等温变化，对左边空气，由玻意耳定律列方程，求出活塞静止于容器的正中央时的压强；再对右边原来气体和充入的气体整体分析，由玻意耳定律列方程联立求解。
本题多气体问题，解答此类问题时，除了单独研究各部分气体的变化规律外，还要找出各部分气体之间的联系，如压强关系、体积关系。
 

15.【答案】解：小球沿AB段运动时，根据牛顿第二定律可得，解得，且，所需的时间满足；
  解得：
在B点小球的速度，以后沿BC做匀加速运动，根据牛顿第二定律可得：，解得其加速度为：，且
 故：
解得：
故
答：在BC过程运动的时间与在AB过程运动时间的比值为
 

【解析】以小球为研究对象，分别求出沿AB和BC运动的时间，注意两种运动情况的运动遵循的规律，特别是在B点的速度即是上一段的末速度也是下一段的初速度，利用关系式和几何关系灵活求解．
本题的关键是能正确对AB和BC进行受力和运动分析，把运动的时间正确表示；可视为多过程的运动分析，一定明确前后过程的衔接物理量．
 

16.【答案】解：从C到D过程中，由动能定理得：
，
解得：
在空间再加一磁场时，滑块将增加一个洛伦兹力，当洛伦兹力等于滑块重力时，滑块开始离开水平面，
由平衡条件得，，解得，
从C到D过程中，由动能定理得：，
解得：
设从C到D的时间为t，则该过程运用动量定理有：
而竖直方向有：
而
联立以上几式可得：
离开以后，水平方向受电场力一直加速，而竖直方向受重力将减速，而洛伦兹力始终不做功，由此画出离开以后的轨迹如图所示；
答：滑块运动到D点时的速度大小v为；
离开水平面时的速度大小为、此过程中摩擦力对滑块所做的功W为；
从C运动到D的时间为；
下滑块离开地面后的轨迹如图所示。
 

【解析】由动能定理可以求出滑块到D点的速度；
当滑块受到的洛伦兹力等于滑块的重力时，滑块开水离开水平面，根据洛伦兹力与重力相等可以求出滑块速度；应用动能定理可以求出摩擦力所做的功；
用平均值表示速度、洛伦兹力、压力等，利用动量定理求出从C到D的时间；
由水平方向和竖直方向的受力进行分析，大致画出离开地面后的运动轨迹。
要掌握应用动能定理解题的方法与步骤，也可以应用牛顿第二定律与运动学公式求解．本题的靓点在于平均值求时间，利用动量定理是关键点。