2022-2023学年湖南省永州市第一中学高三上学期第三次月考物理试题（word版）

这是一份2022-2023学年湖南省永州市第一中学高三上学期第三次月考物理试题（word版），共23页。试卷主要包含了单选题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
第I卷（选择题共44分）
一、单选题（本题共7小题，共 28分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，每题4分）
1. A、B两辆列车在能见度很低的雾天里在同一轨道上同向行驶，A车在前，速度，B车在后，速度，当B车发现A车时就立刻刹车。已知B车在进行刹车测试时发现，若车以30m/s的速度行驶时，刹车后至少要前进1800m才能停下，假设B车刹车过程中加速度恒定。为保证两辆列车不相撞，则能见度至少要达到（ ）
A. 800mB. 1000mC. 1200mD. 1600m
2. 如图所示，一辆装满石块的货车在水平道路上运动，货箱中质量为m的石块B受到周围石块对它的作用力为F，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. 货车匀速运动时，F = 0
B. 石块B随货车转弯时，F = mg
C. 货车运动速度越大，F就越大
D. 货车的加速度越大，F与水平方向的夹角越小
3. 2022年10月12日，天宫课堂第三课在中国空间站开讲，在空间站微重力环境下，展示毛细效应实验最细吸管开启“倍速模式”，水球“变懒”、扳手“掉头”等实验。随着我国登月计划的实施，我国宇航员登上月球将不是梦想：假如我国宇航员登上月球并在月球表面附近以初速度竖直向上抛出一个小球，经时间t后回到出发点。已知月球的半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A. 月球的质量为B. 月球表面的重力加速度为
C. 宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为D. 宇航员在月球表面获得的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动
4. 如图所示，甲为一长度为L的均匀链条，总质量为，一半放在水平桌面上，一半竖直下垂。乙为两个质量均为m的小球，一个放在水平桌面上，一个竖直下垂，中间用不计质量、长度为L的细绳相连，水平部分和竖直部分长度相等，小球可以视为质点。现给甲、乙一个小扰动，使得甲、乙都刚好离开水平桌面。取水平桌面所在的平面为零势能面，重力加速度大小为g，这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 甲的重力势能减少了
B. 乙的重力势能减少了mgL
C. 甲受到的重力做的功小于乙受到的重力做的功
D. 甲、乙重力势能的减少量相等
5. 浅层水波可视作简谐横波，如图2所示A、B两点为沿波源向外的一条直线上相距的两点，已知波源的振动周期为，A点在振动的最高点，B点在平衡位置。则下列选项判断正确的是（ ）
A. 水波的波长最大为
B. 若B点向上振动，则水波传播的最大速度为
C. 若B点向下振动，则水波传播的最小速度为
D. 质点B刚振动时，速度向右
6. 如图所示为回旋加速器示意图，利用回旋加速器对H粒子进行加速，此时D形盒中的磁场的磁感应强度大小为B，D形盒缝隙间电场变化周期为T，加速电压为U。忽略相对论效应和粒子在D形盒缝隙间的运动时间，下列说法正确的是（ ）
A. 保持B、U和T不变，该回旋加速器可以加速质子
B. 只增大加速电压U，H粒子获得的最大动能增大
C. 只增大加速电压U，H粒子在回旋加速器中运动的时间变短
D. 回旋加速器只能加速带正电的粒子，不能加速带负电的粒子
7. 如图所示，有两个相互垂直且等高的水平传送带M和N，传送带M、N做匀速直线运动的速度大小分别为0.6m/s、0.8m/s，方向均已在图中标出，一小煤块（视为质点）离开传送带M前已经与传送带M的速度相同，并平稳地传送到传送带N上。小煤块的质量为1kg，与传送带N的动摩擦因数为0.2，取重力加速度大小，传送带N的宽度足够大。下列说法正确的是（ ）
A. 小煤块传送到传送带N前的瞬间，相对传送带N的速度大小为1.4m/s
B 小煤块传送到传送带N上后，经1s与传送带N保持相对静止
C. 小煤块在传送带N上滑动的划痕是直线，其长度为0.25m
D. 小煤块在传送带N上滑动的过程中，因摩擦产生的热量为1J
二、多项选择题（本题共4小题，共4分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
8. 如图为自行车气嘴灯及其结构图，弹簧一端固定在A端，另一端栓接重物，当车轮高速旋转时，重物由于离心运动拉伸弹簧后才使触点M、N接触，从而接通电路，LED灯就会发光。下列说法正确的是（ ）
A. 安装时A端比B端更靠近气嘴
B. 转速达到一定值后LED灯才会发光
C. 增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光
D. 匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时也一定能发光
9. “跳一跳”小游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边平台上，如图所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹，其最高点离平台的高度为h，水平速度为v。若质量为m的棋子在运动过程中可视为质点，只受重力作用，重力加速度为g，则（ ）
A. 棋子从最高点落到平台上所需时间
B. 若棋子在最高点的速度v变大，则其落到平台上的时间变长
C. 棋子从最高点落到平台过程中，速度变化量为
D. 棋子落到后一个平台上时的动能
10. 如图所示，A和B两物体通过一轻弹簧固定连接，两物体质量均为1kg，开始时，系统静止，重力加速度g取，弹簧的劲度系数为500N/m，在外力F=25N的恒定拉力作用下，B物体向上运动，直到A物体即将离地时，在该过程中，下列说法正确的是（ ）
A. B物体做加速度逐渐增大的加速运动
B. 弹簧的弹力对B物体做功为0
C. B物体重力势能增加了0.2J
D. B物体的末速度为
11. 如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示．t＝0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，0～ 时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出．微粒运动过程中未与金属板接触，重力加速度的大小为g，关于微粒在0～T时间内运动的描述，正确的是( )
A. 末速度大小为 v0
B. 末速度沿水平方向
C 重力势能减少了 mgd
D. 克服电场力做功为mgd
第Ⅱ卷（非选择题共56分）
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分。将答案填在答题卡的指定位置）
12. 一根细长均匀、内芯为绝缘材料的金属管线样品，横截面外缘为正方形，如图甲所示，此金属管线样品长约30cm、电阻约10Ω，已知这种金属的电阻率为，因管芯绝缘材料截面形状不规则，无法直接测量其横截面积。请你设计一个测量管芯横截面积S的电学实验方案，现有如下器材可选：
A毫米刻度尺
B.螺旋测微器
C.电流表A（量程0~400mA，内阻约为1.0Ω）
D.电压表V（量程0~3V，内阻约为6kΩ）
E.滑动变阻器（5Ω，允许通过的最大电流为2A）
F.蓄电池E（电动势为6V，内阻约为0.05Ω）
G.开关一个、带夹子的导线若干
（1）若某次用螺旋测微器测得样品截而外缘正方形边长如图乙所示，则其值为______mm。
（2）要求尽可能测出多组数据，你认为在图丙、丁、戊、己中选择哪个电路图______。
（3）若样品截面外缘正方形边长为a、样品长为L、电流表示数为I、电压表示数为U，则计算内芯横截面积的表达式为S=______。（用相关物理量符号表示）
13. 2022年6月5日10时44分，神舟十四号飞船搭载航天员陈冬、刘洋和蔡旭哲，成功发射，并与空间站核心舱顺利对接。神舟十四号飞行乘组将首次利用位于问天实验舱的气闸舱实施两到三次出舱活动，并将继续开展天宫课堂。假设刘洋想用如图所示装置验证碰撞中的动量守恒，粗糙导轨水平放置，挡光板宽度为9.0mm，两滑块A、B被弹簧（图中未画出）弹开后，左侧A滑块通过左侧的光电计时器，记录时间为0.040s，右侧B滑块通过右侧的光电计时器，记录时间为0.060s，A、B质量未知。
质量的测量是通过舱壁上打开的一个支架形状的质量测量仪完成的。由牛顿第二定律可知，如果给物体施加一个已知的力，并测得物体在这个力作用下的加速度，就可以求出物体的质量。这就是动力学测量质量的方法。
（1）如图，假如航天员在A、B两滑块中间夹了一个质量不计的压力传感器，现让舱壁支架给B滑块一个恒力F，此时压力传感器示数为。将A、B对换位置，给A施加相同的恒力F，压力传感器示数为。据此可知A、B两滑块的质量之比______。（用、表示）
（2）在计算机设定的恒力F作用下，物体由静止开始运动，用测量装置能够测量出支架作用距离x和时间t，从而计算出加速度a=______（用x、t表示）。
（3）若测出左侧A滑块质量为100g，A滑块的大小为______kg·m/s，右侧B滑块质量为150g，两滑块质量与速度的乘积的矢量和______kg·m/s。
（4）对于在天宫二号完成这个实验，下列说法正确的是______。
A．可以用天平测出A、B物块的质量
B．因导轨粗糙，验证碰撞中的动量守恒，先要平衡摩擦力
C．这个实验可以估算出弹簧的弹性势能
D．两滑块的质量与速度乘积的矢量和式中的、都是速度的大小
四、解答题（本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
14. 如图所示，装置的左边是足够长的光滑水平台面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量的小物块A。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带始终以的速度逆时针转动。装置的右边是一段光滑的水平台面连接的光滑曲面，质量的小物块B从其上距水平台面处由静止释放。已知物块B与传送带之间的摩擦因数，传送带的长度。设物块A、B之间发生的是对心弹性碰撞，第一次碰撞前物块A静止且处于平衡状态，取。
（1）求物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小；
（2）通过计算说明物块B与物块A第一次碰撞后能否运动到右边曲面上。
15. 两金属板MN平行放置，金属板右侧的矩形区域abcd内存在垂直纸面向里的匀强磁场，P、Q分别为ad边和bc边的中点，ab=3L，ad=2L，金属板与矩形区域的轴线PQ垂直，如图所示。质量为m、电荷量为q的粒子在M板附近自由释放，经两板间电压加速后，穿过N板上的小孔，以速度v沿轴线PQ进入磁场区域，并由b点离开磁场。不计粒子重力，求：
(1)加速电压U的大小；
(2)矩形磁场中磁感应强度的大小；
(3)若在矩形磁场右侧，分布着另一个一条边平行于ab边的矩形磁场区域efgh（未画出），粒子经过efgh偏转后恰好回到出发位置，求矩形磁场efgh的最大磁感应强度及对应的面积。（cs=0.8，sin=0.6）
16. 如图所示，一长为L = 3.75m的绝缘长木板B静止于水平地面上，木板的右侧靠着一个带有光滑绝缘的圆弧槽C，C左侧与长木板B等高，C与B不粘连，在距离木板B的左端0.75m处到木板的右端存在宽度为d = 3m、方向竖直向上的匀强电场区域，电场强度E = 150N/C。一带电量q = －0.2C的物块A放在长木板的最左端，物块在F = 8N的水平向右恒力作用下从静止开始运动，在物块刚离开电场右边界时撤去外力F，物块滑上圆弧，A物块刚好滑到C的顶端。若A与B之间的动摩擦因数为，B与地面之间的动摩擦因数，不计C与地面间的摩擦力，A和B的质量为，C的质量为，重力加速度，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块A可看作质点，求：
（1）物块刚进入电场区域时的速度大小；
（2）物块刚离开电场时，C的速度大小；
（3）光滑绝缘的圆弧槽C的半径R为多大？
永州一中2023届高三物理第三次月考试卷
物理
第I卷（选择题共44分）
一、单选题（本题共7小题，共 28分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，每题4分）
1. A、B两辆列车在能见度很低的雾天里在同一轨道上同向行驶，A车在前，速度，B车在后，速度，当B车发现A车时就立刻刹车。已知B车在进行刹车测试时发现，若车以30m/s的速度行驶时，刹车后至少要前进1800m才能停下，假设B车刹车过程中加速度恒定。为保证两辆列车不相撞，则能见度至少要达到（ ）
A. 800mB. 1000mC. 1200mD. 1600m
【答案】A
2. 如图所示，一辆装满石块的货车在水平道路上运动，货箱中质量为m的石块B受到周围石块对它的作用力为F，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. 货车匀速运动时，F = 0
B. 石块B随货车转弯时，F = mg
C. 货车运动的速度越大，F就越大
D. 货车的加速度越大，F与水平方向的夹角越小
【答案】D
3. 2022年10月12日，天宫课堂第三课在中国空间站开讲，在空间站微重力环境下，展示毛细效应实验最细吸管开启“倍速模式”，水球“变懒”、扳手“掉头”等实验。随着我国登月计划的实施，我国宇航员登上月球将不是梦想：假如我国宇航员登上月球并在月球表面附近以初速度竖直向上抛出一个小球，经时间t后回到出发点。已知月球的半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A. 月球的质量为B. 月球表面的重力加速度为
C. 宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为D. 宇航员在月球表面获得的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动
【答案】A
4. 如图所示，甲为一长度为L的均匀链条，总质量为，一半放在水平桌面上，一半竖直下垂。乙为两个质量均为m的小球，一个放在水平桌面上，一个竖直下垂，中间用不计质量、长度为L的细绳相连，水平部分和竖直部分长度相等，小球可以视为质点。现给甲、乙一个小扰动，使得甲、乙都刚好离开水平桌面。取水平桌面所在的平面为零势能面，重力加速度大小为g，这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 甲的重力势能减少了
B. 乙的重力势能减少了mgL
C. 甲受到的重力做的功小于乙受到的重力做的功
D. 甲、乙重力势能的减少量相等
【答案】A
5. 浅层水波可视作简谐横波，如图2所示A、B两点为沿波源向外的一条直线上相距的两点，已知波源的振动周期为，A点在振动的最高点，B点在平衡位置。则下列选项判断正确的是（ ）
A. 水波的波长最大为
B. 若B点向上振动，则水波传播的最大速度为
C. 若B点向下振动，则水波传播的最小速度为
D. 质点B刚振动时，速度向右
【答案】B
6. 如图所示为回旋加速器示意图，利用回旋加速器对H粒子进行加速，此时D形盒中的磁场的磁感应强度大小为B，D形盒缝隙间电场变化周期为T，加速电压为U。忽略相对论效应和粒子在D形盒缝隙间的运动时间，下列说法正确的是（ ）
A. 保持B、U和T不变，该回旋加速器可以加速质子
B. 只增大加速电压U，H粒子获得的最大动能增大
C. 只增大加速电压U，H粒子在回旋加速器中运动的时间变短
D. 回旋加速器只能加速带正电的粒子，不能加速带负电的粒子
【答案】C
7. 如图所示，有两个相互垂直且等高的水平传送带M和N，传送带M、N做匀速直线运动的速度大小分别为0.6m/s、0.8m/s，方向均已在图中标出，一小煤块（视为质点）离开传送带M前已经与传送带M的速度相同，并平稳地传送到传送带N上。小煤块的质量为1kg，与传送带N的动摩擦因数为0.2，取重力加速度大小，传送带N的宽度足够大。下列说法正确的是（ ）
A. 小煤块传送到传送带N前的瞬间，相对传送带N的速度大小为1.4m/s
B. 小煤块传送到传送带N上后，经1s与传送带N保持相对静止
C. 小煤块在传送带N上滑动划痕是直线，其长度为0.25m
D. 小煤块在传送带N上滑动的过程中，因摩擦产生的热量为1J
【答案】C
二、多项选择题（本题共4小题，共4分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
8. 如图为自行车气嘴灯及其结构图，弹簧一端固定在A端，另一端栓接重物，当车轮高速旋转时，重物由于离心运动拉伸弹簧后才使触点M、N接触，从而接通电路，LED灯就会发光。下列说法正确的是（ ）
A. 安装时A端比B端更靠近气嘴
B. 转速达到一定值后LED灯才会发光
C. 增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光
D. 匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时也一定能发光
【答案】BC
9. “跳一跳”小游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边平台上，如图所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹，其最高点离平台的高度为h，水平速度为v。若质量为m的棋子在运动过程中可视为质点，只受重力作用，重力加速度为g，则（ ）
A. 棋子从最高点落到平台上所需时间
B. 若棋子在最高点的速度v变大，则其落到平台上的时间变长
C. 棋子从最高点落到平台的过程中，速度变化量为
D. 棋子落到后一个平台上时的动能
【答案】AD
10. 如图所示，A和B两物体通过一轻弹簧固定连接，两物体质量均为1kg，开始时，系统静止，重力加速度g取，弹簧的劲度系数为500N/m，在外力F=25N的恒定拉力作用下，B物体向上运动，直到A物体即将离地时，在该过程中，下列说法正确的是（ ）
A. B物体做加速度逐渐增大的加速运动
B. 弹簧的弹力对B物体做功为0
C. B物体重力势能增加了0.2J
D. B物体的末速度为
【答案】BD
11. 如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示．t＝0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，0～ 时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出．微粒运动过程中未与金属板接触，重力加速度的大小为g，关于微粒在0～T时间内运动的描述，正确的是( )
A. 末速度大小为 v0
B. 末速度沿水平方向
C. 重力势能减少了 mgd
D. 克服电场力做功为mgd
【答案】BC
第Ⅱ卷（非选择题共56分）
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分。将答案填在答题卡的指定位置）
12. 一根细长均匀、内芯为绝缘材料的金属管线样品，横截面外缘为正方形，如图甲所示，此金属管线样品长约30cm、电阻约10Ω，已知这种金属的电阻率为，因管芯绝缘材料截面形状不规则，无法直接测量其横截面积。请你设计一个测量管芯横截面积S的电学实验方案，现有如下器材可选：
A.毫米刻度尺
B.螺旋测微器
C.电流表A（量程0~400mA，内阻约为1.0Ω）
D.电压表V（量程0~3V，内阻约为6kΩ）
E.滑动变阻器（5Ω，允许通过的最大电流为2A）
F.蓄电池E（电动势为6V，内阻约为0.05Ω）
G.开关一个、带夹子的导线若干
（1）若某次用螺旋测微器测得样品截而外缘正方形边长如图乙所示，则其值为______mm。
（2）要求尽可能测出多组数据，你认为在图丙、丁、戊、己中选择哪个电路图______。
（3）若样品截面外缘正方形边长为a、样品长为L、电流表示数为I、电压表示数为U，则计算内芯横截面积的表达式为S=______。（用相关物理量符号表示）
【答案】 ①. 0.730 ②. 丙 ③.
13. 2022年6月5日10时44分，神舟十四号飞船搭载航天员陈冬、刘洋和蔡旭哲，成功发射，并与空间站核心舱顺利对接。神舟十四号飞行乘组将首次利用位于问天实验舱的气闸舱实施两到三次出舱活动，并将继续开展天宫课堂。假设刘洋想用如图所示装置验证碰撞中的动量守恒，粗糙导轨水平放置，挡光板宽度为9.0mm，两滑块A、B被弹簧（图中未画出）弹开后，左侧A滑块通过左侧的光电计时器，记录时间为0.040s，右侧B滑块通过右侧的光电计时器，记录时间为0.060s，A、B质量未知。
质量的测量是通过舱壁上打开的一个支架形状的质量测量仪完成的。由牛顿第二定律可知，如果给物体施加一个已知的力，并测得物体在这个力作用下的加速度，就可以求出物体的质量。这就是动力学测量质量的方法。
（1）如图，假如航天员在A、B两滑块中间夹了一个质量不计的压力传感器，现让舱壁支架给B滑块一个恒力F，此时压力传感器示数为。将A、B对换位置，给A施加相同的恒力F，压力传感器示数为。据此可知A、B两滑块的质量之比______。（用、表示）
（2）在计算机设定的恒力F作用下，物体由静止开始运动，用测量装置能够测量出支架作用距离x和时间t，从而计算出加速度a=______（用x、t表示）。
（3）若测出左侧A滑块质量为100g，A滑块的大小为______kg·m/s，右侧B滑块质量为150g，两滑块质量与速度的乘积的矢量和______kg·m/s。
（4）对于在天宫二号完成这个实验，下列说法正确的是______。
A．可以用天平测出A、B物块的质量
B．因导轨粗糙，验证碰撞中的动量守恒，先要平衡摩擦力
C．这个实验可以估算出弹簧的弹性势能
D．两滑块的质量与速度乘积的矢量和式中的、都是速度的大小
【答案】 ①. ②. ③. 0.0225 ④. 0 ⑤. C
四、解答题（本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
14. 如图所示，装置的左边是足够长的光滑水平台面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量的小物块A。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带始终以的速度逆时针转动。装置的右边是一段光滑的水平台面连接的光滑曲面，质量的小物块B从其上距水平台面处由静止释放。已知物块B与传送带之间的摩擦因数，传送带的长度。设物块A、B之间发生的是对心弹性碰撞，第一次碰撞前物块A静止且处于平衡状态，取。
（1）求物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小；
（2）通过计算说明物块B与物块A第一次碰撞后能否运动到右边曲面上。
【答案】（1）；（2）不能
【解析】
【详解】（1）设B滑到曲面底部速度为，根据机械能守恒定理
解得
由于，B在传送带上开始做匀减速运动，设B一直减速滑过传送带的速度为，由动能定理可知
解得
由于小于3m/s，说明B在传送带上先减速后匀速，即B与A碰前速度为；
（2）设第一次碰后A的速度为，B的速度为，取向左为正方向，根据动量守恒定律和机械等守恒定律得
解得
上式表明B碰后以的速度向右反弹，滑上传送带后做在摩擦力的作用下减速，设向左减速的最大位移为，由动能定理得
解得
因此，在传送带上B的速度减为零，故B不能滑上右边曲面。
15. 两金属板MN平行放置，金属板右侧的矩形区域abcd内存在垂直纸面向里的匀强磁场，P、Q分别为ad边和bc边的中点，ab=3L，ad=2L，金属板与矩形区域的轴线PQ垂直，如图所示。质量为m、电荷量为q的粒子在M板附近自由释放，经两板间电压加速后，穿过N板上的小孔，以速度v沿轴线PQ进入磁场区域，并由b点离开磁场。不计粒子重力，求：
(1)加速电压U的大小；
(2)矩形磁场中磁感应强度的大小；
(3)若在矩形磁场右侧，分布着另一个一条边平行于ab边的矩形磁场区域efgh（未画出），粒子经过efgh偏转后恰好回到出发位置，求矩形磁场efgh的最大磁感应强度及对应的面积。（cs=0.8，sin=0.6）
【答案】(1)；(2)；(3)；
【解析】
【详解】(1)在电场中加速，由动能定理得
可得
(2)磁场中
由勾股定理
可得
可得
(3)粒子可能的轨迹如图所示，则有粒子离开abcd后，立即进入磁场efgh时，满足题目要求。设粒子在磁场efgh中运动轨迹的半径为r
可得
磁场efgh中
由公式
得
则
磁场efgh面积
可得
得
16. 如图所示，一长为L = 3.75m绝缘长木板B静止于水平地面上，木板的右侧靠着一个带有光滑绝缘的圆弧槽C，C左侧与长木板B等高，C与B不粘连，在距离木板B的左端0.75m处到木板的右端存在宽度为d = 3m、方向竖直向上的匀强电场区域，电场强度E = 150N/C。一带电量q = －0.2C的物块A放在长木板的最左端，物块在F = 8N的水平向右恒力作用下从静止开始运动，在物块刚离开电场右边界时撤去外力F，物块滑上圆弧，A物块刚好滑到C的顶端。若A与B之间的动摩擦因数为，B与地面之间的动摩擦因数，不计C与地面间的摩擦力，A和B的质量为，C的质量为，重力加速度，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块A可看作质点，求：
（1）物块刚进入电场区域时的速度大小；
（2）物块刚离开电场时，C的速度大小；
（3）光滑绝缘的圆弧槽C的半径R为多大？
【答案】（1）3m/s；（2）1m/s；（3）
【解析】
【详解】（1）对物块A，由牛颀第二定律有
解得
对木板，由牛顿第二定律有
解得
则物块A未进入电场之前，木板保持静止，对物块，根据运动学公式有
解得
（2）物块进入电场后，对物块，有
解得
则物块在电场中匀速运动，根据
解得物块在电场中的运动时间为
对B和C，有
解得
C的速度
（3）物块刚离开电场时，B和C向前滑动的距离
设再经过时间，A离开B，此过程A做减速运动
B和C做匀速运动满足
解得
，（不合题意舍去）
A的末速度为
滑块A滑上C后，系统水平方向动量守恒
A和C系统机械能守恒
解得