（2）若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，弹簧的 弹力势能为EP，则这一过程中安培力所做的功W1和整个回 路的电阻上产生的焦耳热Q分别为多少？
（3）从导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q1为多少？
15．如图所示，一工件置于水平地面上，其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道，BC
段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道，二者相切于B点，整个轨道位于同一竖直平面内，P点为圆弧轨道上的一个确定点。一可视为质点的物块，其质量m=0.2kg，与BC间的动摩擦因数μ1=0.4。工件质量M=0.8kg，与地面间的动摩擦因数μ2=0.1。（取g=10m/s） （1）若工件固定，将物块由P点无初速度释放，滑至C点时恰好静止，求P、C两点间
的高度差h。
（2）若将一水平恒力F作用于工件，使物块在P点与工件保持相对静止，一起向左做
匀加速直线运动。 ①求F的大小；
②当速度v = 5m/s时，使工件立刻停止运动（即不考虑减速的时间和位移），物块飞离圆弧轨道落至BC段，求物块的落点与B点间的距离。
16.如图甲所示，两平行金属板接有如图乙所示随时间t变化的电压U，且两板外无电场，
板长L=0.2 m，板间距离d =0.2 m。紧靠金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场，MN与两板中心线OO′垂直，磁感应强度B=5×10-3T，方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子流沿两板中心线OO′连续射入电场中，已知每个粒子速度v0=105m/s，比荷
C L B M O R A m P 2
q?108C/kg，重力忽略不计，在每个粒子通过电场区域的极短时间内，两板间电m场可看作匀强电场。
(1)试求带电粒子能够射出电场的电压范围；
(2)证明：在任意时刻从电场射出的带电粒子，进入磁场时在MN上的入射点和在MN上出射点距离为定值，写出该距离的表达式；
(3)从电场射出的带电粒子，进入磁场运动一段时间后又射出磁场，求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间。
M
O B 200 U/V 0.2 0.4 0.6 O′
O -200 t/s N
甲
乙
赣州市2018~2018学年度第一学期期末考试高三物理参考答案
1 B 2 D 3 B 4 D 5 C 6 C 7 BC 8 BD 9 AD 10 AC 11：（1）（ D ）；（2）32g(s0?s1)?f2(s1?s2)2（3分），阻力做功。
12．（1）10.355，1.195；（2）①A D E （3分）；②b，偏小。（其余每空2分）
13．（1）警车在追赶货车的过程中，当两车速度相等时，它们间的距离最大，设警车发动
后经过t1时间两车的速度相等．v货?72km/h?20m/s 则t1?分）
20s?8s；（12.5s货?(10?8)?20m?360m ； （1分）
s警?121at1??2.5?82m?80m；（1分） 22所以两车间的最大距离?s?s货?s警＝280。（1分） （m）（2）v0?90km/h?25m/s，当警车刚达到最大速度时，运动时间t2?分）
25s?10s；（12.5??(10?10)?20m?40m s货（1分） 0；
??s警121at1??2.5?102m?125m；（1分） 22因为s?货?s?警，故此时警车尚未赶上货车，且此时两车距离
??s警?＝(400?s?s货－125)m＝275m；（1分）
警车达到最大速度后做匀速运动，设再经△t时间追上货车，则
?s??t?＝55(s)；（1分）
v0?v货所以警车发动后要经过t?t2??t?65(s)才能追上货车。（1分）
14.解：（1）初始时刻棒中感应电动势E?BLv0，棒中感应电流
I?ER?R，
2
作用于棒上的安培力，
2B2L2v0联立解得F?，（3分）安培力方向：水平向左；（1分）
3R（2）由功和能的关系，得安培力做功W安＝EP?整个回路电阻上产生的焦耳热Q?12mv0，（2分） 212mv0?EP；（2分） 212（3）棒最终静止于初始位置，电阻R上产生的焦耳热Q1?mv0（2分）
315解（1）物块从P点下滑经B点至C点整个过程，
据动能定理得：mgh??1mgL?0（1分）
代入数据得：h?0.2m?①（1分） （2）①设物块的加速度大小为a，P点与圆心的连线与竖直方向间的夹角为?，由几何关系可得 cos??R?h ?② （1分） R根据牛顿第二定律：对物体有：mgtan??ma?③（1分） 对工件和物体整体有：F??2(M?m)g?(M?m)a?④（1分） 代入数据得F?8.5N?⑤（1分）
②设物体平抛运动的时间为t，水平位移为x1，物块落点与B间的距离为 x2， 由运动学公式可得:h?12gt?⑥（1分） 2 x1?vt?⑦（1分） x2?x1?Rsin??⑧（1分）
联立①②⑥⑦⑧式，代入数据得x2?0.4m（1分）
16： (1)设两板间电压为U1时,带电粒子刚好从极板边缘射出电场,则有
d121qU1L2?at??()?U1?100V (2分) 222mdv0带电粒子能够射出电场时的电压范围为－100V~ +100V。(1分) (2)设粒子进入磁场时速度方向与OO'的夹角为θ,运动轨迹如图： 速度大小v?则 R?v0,(1分) cos?mv0mv?(1分) qBqBcos?
s?2Rcos??2mv0 (1分) qBs与θ无关,即射出电场的任何一个带电粒子进入磁场的入射点与出射点间距离恒为
定值. 代入数据得：s=0.4m。 (1分)
(3) 粒子刚好从极板边缘射出电场时,速度最大,设最大速度为v1,则有：
qU11122?mv1?mv2 代入数据得：v1?2?105m/s (1分) 222粒子飞出电场进入磁场,在磁场中按逆时针方向做匀速圆周运动.
粒子飞出电场时的速度方向与OO'的最大夹角为α,
cos??v0v?22???450. (1分) 1当粒子从下板边缘飞出电场再进入磁场时,在磁场中运动时间最长: 运动轨迹如图：tmax?3T3?m4?2qB?3??10?6s; (1分) 当粒子从上板边缘飞出电场再进入磁场时,在磁场中运动时间最短: 运动轨迹如图：tTmin?4??m2qB???10?6s. (2分)