15．（2018开封质检）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~T/3时间内微粒做匀速运动，T时刻微粒恰好经金属边缘飞出。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2v0 B．末速度沿水平方向 C．克服电场力做功为
1mgd 2D．微粒只能从下极板边缘飞出 【答案】BCD
【解析】本题考查带电微粒在复合场中的匀速直线运动、平抛运动和类平抛运动、电场力做功及其相关的知识点。
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二、填空题
滑定滑轮的长木板级两根导线外，还有下列器材供选择：
A.天平， B.弹簧秤， C.钩码， D.秒表， E.刻度尺， F.蓄电池， G.交流电源 （1）其中电火花打点计时器的作用是____________；
（2）将实验所需的器材前面的字母代号填在横线上___________；
16．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，除了电火花打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有光
（3）如图为某次实验中记录的纸带，测得s1=2.60cm，s2=4.10cm，s3=5.60cm，s4=7.10cm．s5=8.60cm。图中每相邻两个计数点间还有4个点未画出，则小车做匀加速直线运动的加速度a=_______m/s2，其中打点计时器在打D点时，小车的瞬时速度vD=_________m/s，在DF段平均速度vDF?________m/s（电源为220V，50Hz，结果保留两位有效数字）
【答案】 记录小车的位置及对应时间 CEG 1.5 0.64 0.79 （1）电火花打点计时器的作用是打点并记录所用的时间；
（2）打点计时器还需要交流电源，而蓄电池是直流电；钩码的质量与重力不需要测量，但长度需要刻度尺来测量，最后打点计时器具有计时作用，不需要秒表．故选CEG；
（3）每两个记数点之间还有四个振针留下的点迹未画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，由纸带的数据得出相邻的计数点间的位移之差相等，即△x=1.5cm，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加
0.0152?1.5m/s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，20.1x0.056?0.071?0.64m/s.在DF段平均速度可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小vD?CE?2T2?0.1x0.071?0.086vDF?DF??0.79m/s
2T2?0.1速度的大小，得： a?第 12 页，共 16 页
17． 在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下
待测金属丝：Rx（阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A）； 电压表：V（量程3 V，内阻约3 kΩ）；
电流表：A1（量程0.6 A，内阻约0.2 Ω）；A2（量程3 A，内阻约0.05 Ω）； 电源：E1（电动势3 V，内阻不计）；E2（电动势12 V，内阻不计）； 滑动变阻器：R（最大阻值约20 Ω）； 螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线．
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为________mm．
（2）若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选________、电源应选________（均填器材代号），在虚线框内完成电路原理图．
【答案】 （1）1．773[1．771～1．775间均正确] （2）A1；E1； 实验电路图如图所示：
18．如图1所示，宽度为d的竖直狭长区域内（边界为L1、L2），存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场（如图2所示），电场强度的大小为E0，E>0表示电场方向竖直向上。t=0时，一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域，沿直线运动到Q点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的N2点。Q为线段N1N2的中点，重力加速度为g。上述d、E0、m、v、g为已知量。
（1）求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小； （2）求电场变化的周期T；
（3）改变宽度d，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求T的最小值。
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【答案】（附加题）
（1）根据题意，微粒做圆周运动，洛伦兹力完全提供向心力，重力与电场力平衡， 则mg=qE0 ???????① ∵微粒水平向右做直线运动，∴竖直方向合力为0. 则 mg+qE0=qvB?????② 联立①②得：q=
2E0mg??????③ B=????????④ vE0（2）设微粒从N1运动到Q的时间为t1，作圆周运动的周期为t2， dmv2则?vt1 ?????⑤ qvB=????????⑥ 2πR=vt2????????????⑦ 2Rd?v联立③④⑤⑥⑦得：t1? t2?????????⑧ 2vgd?v????????⑨ 电场变化的周期T=t1+t2=2vg（3）若微粒能完成题述的运动过程，要求 d?2R??????⑩ v2联立③④⑥得：R= 2g设N1Q段直线运动的最短时间t1min,由⑤⑩得t1min?因t2不变,T的最小值Tmin=t1min+t2=（2π+1）
v， 2gv 2g三、解答题
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19．一列火车总质量m＝500 t，机车发动机的额定功率P＝6×105W，在水平轨道上行驶时，轨道对列车的阻力Ff是车重的0.01倍，g取10 m/s2，求： （1）火车在水平轨道上行驶的最大速度vm；
（2）在水平轨道上，发动机以额定功率P工作，当行驶速度为v1＝1 m/s时，列车的瞬时加速度a1； （3）在水平轨道上以36 km/h速度匀速行驶时，发动机的实际功率P′；
（4）若火车从静止开始，保持a＝0.5 m/s2的加速度做匀加速运动，这一过程维持的最长时间t。
【答案】 （1）12 m/s （2）1.1 m/s2
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【解析】（3）5×10 W （4）4 s
20．（2016·辽宁锦州模拟）“嫦娥一号”探月卫星以圆形轨道绕月飞行，卫星将获取的信息以微波信号发回地球，假设卫星绕月的轨道平面与地月连心线共面，各已知物理量如表中所示：
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（1）嫦娥一号在奔月过程中受地球和月球引力相等时离月球表面的高度为多少？ （2）嫦娥一号在圆轨道上绕月球飞行一周所用的时间为多少？ 【答案】 【解析】
（2）由月球对卫星的万有引力提供向心力可得：G
mm'r2 =mr2?1
（21T）而在月球表面有：Gmm'R2 =m’g1。 ⑤ 1由④⑤两式可解得卫星的周期：T=2?r1Rr1g1 1g1。
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