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    2023年吉林省长春市高考物理质检试卷(一)(含答案解析)

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    2023年吉林省长春市高考物理质检试卷(一)(含答案解析)

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    这是一份2023年吉林省长春市高考物理质检试卷(一)(含答案解析),共17页。试卷主要包含了4m/s, 质谱仪可测定同位素的组成等内容,欢迎下载使用。


    2023年吉林省长春市高考物理质检试卷(一)

    1.  彩虹的形成是雨后太阳光射入空气中的水滴先折射,然后在水滴的背面发生反射,最后离开水滴时再次折射就形成了彩虹。如图所示,一束太阳光从左侧射入球形水滴,ab是其中的两条出射光线,一条是红光,另一条是紫光。则下列说法正确的是(    )

    A. a光是红光,b光是紫光
    B. 若用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验,a光条纹间距小于b光条纹间距
    C. 若遇到相同的障碍物,a光比b光更容易发生明显衍射
    D. 在水滴中传播时,a光的速度大于b光的速度
     

    2.  如图所示的模型体现了建筑学中的“张拉”结构原理,两个完全相同的木架MN用三根轻绳abc连接静置于水平地面上,三根轻绳均处于张紧状态。下列说法正确的是(    )

    A. 轻绳aM的拉力大小等于M的重力
    B. 轻绳abcM的拉力之和等于零
    C. 轻绳bcM的拉力之和小于轻绳aM的拉力
    D. N对地面的压力等于N的重力
     


     

    3.  如图所示,图甲为一列沿水平方向传播的简谐横波在时刻的波形图,图乙为质点b时刻开始计时的振动图像,则下列说法正确的是(    )
     

    A. 该简谐横波沿x轴负方向传播
    B. 再经过质点a通过的路程为20cm
    C. 该简谐横波波速为
    D. 该波与频率为10Hz简谐横波相遇时,能形成稳定的干涉图样

    4.  清洗汽车时经常会用到高压水枪,水枪喷出水柱的速度可以调节,且水速变化时水柱的横截面积不变。当水枪分别以,的水平速度垂直于车门方向喷出水柱进行清洗时,车门所受的冲击力大小分别为,不计空气阻力,水冲击车门后均沿车门流下,则的比值为(    )

    A.  B.  C.  D.

    5.  2021515日,天问一号探测器着陆火星取得成功,迈出了我国星际探测征程的重要一步,在火星上首次留下中国人的印迹。探测器调整轨道过程中,绕火星的运动均视为匀速圆周运动,分别对其运行周期T和对应的轨道半径r取对数,得到图像如图所示,其中a为已知量,引力常量为G,则火星的质量为(    )

    A.  B.  C.  D.

    6.  如图所示为进入火车站候车室用于安全检查的装置,主要由水平传送带和X光透视系统两部分组成。假设乘客把物品轻放在传送带上之后,物品在传送带上都会经历前、后两个阶段的运动,传送过程传送带速度v不变,表示物品与传送带间的动摩擦因数。下列说法正确的是(    )


     

    A. 前阶段,传送带受到物品的摩擦力方向与物品运动方向相同
    B. 后阶段,物品受到与传送带运动方向相同的摩擦力
    C. 相同时,v增加为原来的2倍,则前阶段物品的位移增加为原来的2
    D. v相同时,不同、质量相等的物品与传送带摩擦产生的热量相同

    7.  质谱仪可测定同位素的组成。,现有一束一价的钾39和钾41离子经电场加速后,沿着与磁场边界垂直的方向进入匀强磁场中,如图所示。测试时规定加速电压大小为,但在实验过程中加速电压有较小的波动,可能偏大或偏小为使钾39和钾41打在照相底片上的区域不重叠,不计离子的重力,则不得超过(    )


     

    A.  B.  C.  D.

    8.  甲、乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动。甲做初速度为零,加速度大小为的匀加速直线运动;乙做初速度为,加速度大小为的匀减速直线运动,直至速度减为零。将两质点的初始位置作为位置坐标原点,沿运动方向建立直角坐标系,则两质点在运动过程中的位置-速度图像如图所示,则下列说法正确的是(    )


    A. 图线a表示质点乙的运动
    B. 图线ab的交点表示两质点同时到达同一位置
    C. 质点乙的加速度大小
    D. 质点甲的加速度大小

    9.  如图所示,OPH是以N为圆心、半径为R的半圆,MN处分别固定等量的点电荷,取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是(    )


    A. O点的电场强度小于H点的电场强度
    B. O点的电势高于H点的电势
    C. 带正电的试探电荷沿OPH移动,电场力对其先做正功后做负功
    D. 带负电的试探电荷沿OPH移动,其电势能逐渐增大

    10.  爱因斯坦提出了光子说,很好地解释了光电效应实验中的各种现象。与光电效应实验有关的四幅图如图所示,下列说法正确的是(    )
     

    A. 如图1装置,如果先让锌板带负电,再用紫外线灯照射锌板,则验电器的张角变大
    B. 由图2可知,黄光越强,光电流越大,说明光子的能量与光强有关
    C. 由图3可知,为该金属的截止频率
    D. 由图4可知,E等于该金属的逸出功

    11.  长春市某高中教室墙上有一扇朝西的钢窗,当把钢窗向外推开的过程中不考虑地磁偏角,下列说法正确的是(    )

    A. 穿过钢窗的地磁场的磁通量变大
    B. 穿过钢窗的地磁场的磁通量变小
    C. 从推窗人的角度看,钢窗中的感应电流方向是逆时针
    D. 从推窗人的角度看,钢窗中的感应电流方向是顺时针
     

    12.  如图所示,离地H高处有一个质量为m、带电量为的物体处于电场强度随时间变化规律为k均为大于零的常数,水平向左为电场正方向。物体与竖直绝缘墙壁间的动摩擦因数为,且时物体从墙上由静止释放,当物体下滑后脱离墙面,脱离墙壁前物体克服摩擦力做功为,物体最终落在地面上。若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。下列说法正确的是(    )

    A. 物体脱离墙壁后做匀变速曲线运动
    B. 物体脱离墙壁时的动能为
    C. 物体与墙壁脱离的时刻为
    D. 物体落到地面时水平方向的速度大小为

    13.  某同学用如图甲所示装置测当地重力加速度.光电门固定在铁架台上,与电子计时器连接,且离铁架台的底座有足够的高度,ab是两个完全相同的小球,用长为L的细线连接。
    实验前先用螺旋测微器测出小球的直径,示数如图乙所示,则小球的直径______ mm
    用手提着a球,使b球悬吊,两球静止在光电门正上方.由静止释放a球,光电计时器记录b球和a球通过光电门时的遮光时间分别为,则b球通过光电门时,a球的速度大小为______ ,当地的重力加速度______ dL表示


    14.  某同学要测量微安表内阻,可利用的实验器材有:
    电源电动势,内阻很小
    电流表量程30mA,内阻约
    微安表量程,内阻待测,约
    滑动变阻器最大阻值
    定值电阻阻值
    开关S
    导线若干

    将图中所示的器材符号连线,画出实验电路原理图;
    某次测量中,电流表A的示数I如图乙所示,则______ mA,此时通过微安表的电流为,根据以上数据计算出微安表内阻______

    15.  20217月,神舟十二号航天员刘伯明、汤洪波身着我国自主研制的新一代“飞天”舱外航天服成功出舱。航天服在使用前要在地面实验室内进行气密性测试,已知实验室内的热力学温度为、压强为,在某次测试中,向密闭的航天服内充入一定量的气体,并将航天服上的所有阀门拧紧,此时航天服内气体的温度为、压强为,经过一段时间后航天服内气体的温度降至。不考虑航天服内部体积的变化,航天服内的气体视为理想气体。求:
    航天服内气体的温度降至时,航天服内气体的压强p
    航天服内气体的温度降至时,将航天服上的阀门打开,缓慢放气至航天服内气体与外界达到平衡时,航天服内剩余气体与放出的气体的质量之比。

    16.  一小球由倾角为斜面的底端以一定的初速度沿斜面向上运动,如图是小球运动的频闪照片,频闪时间间隔相同,小球在斜面上依次经过ABCDE点。已知小球向上经过A点时的速度为,各段距离之比213,小球在运动过程中所受阻力大小不变。求:
    小球所受阻力和重力大小之比;
    小球向下运动经过B点时速度的大小。


    17.  如图所示,质量的小车以的速度在光滑的水平面上向左运动,小车上AD部分是表面粗糙的水平轨道,DC部分是光滑圆弧轨道,整个轨道均由绝缘材料制成,小车所在空间内有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,电场强度大小,磁感应强度大小。现有一质量、带负电的电荷量的滑块,以的水平速度从小车左端A处向右冲上小车,第一次通过D点时速度的大小,滑块可视为质点,忽略运动电荷产生的磁场,g。求:
    求滑块从AD的过程中,小车、滑块组成的系统损失的机械能;
    若圆弧轨道的半径,滑块刚过D点时对轨道压力的大小;
    当滑块通过D点时,立即撤去磁场,若滑块不能冲出圆弧轨道,求圆弧的最小半径。



    答案和解析

     

    1.【答案】B 

    【解析】解:b两条出射光线均在水滴表面发生折射现象,入射角相同,a光的折射角小于b光的折射角,根据折射定律,可知;折射率大则光的频率高,因此a光是紫光,b光是红光,故A错误;
    由于光的频率越大,波长越短,因此;根据双缝干涉条纹间距与波长的关系可知,用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验,a光条纹间距小于b光条纹间距;根据光的衍射现象,遇到相同的障碍物,波长越长的光越容易发生明显衍射,因此b光更容易发生明显衍射,故B正确,C错误;
    D.根据折射率与传播速度的关系可知,,故D错误。
    故选:B
    A.根据折射定律求解折射率的大小;折射率大的光频率高,紫光的频率比红光频率高,据此判断;
    光的频率越高,波长越短,根据双缝干涉条纹间距公式判断ab光条纹间距的大小;再根据光的衍射作出判断;
    D.根据折射率与传播速度的关系,作出判断。
    本题考查了双缝干涉、光的衍射;本题的关键在于弄清波速、波长、频率和折射率之间的大小关系,可根据“二率、二波分别同变化”、“波与率异变化”的规律减小判断。
     

    2.【答案】C 

    【解析】解:对整体受力分析,整体受重力2mg、地面的支持力,由平衡条件得

    由牛顿第三定律,N对地面的压力大小等于地面对N的支持力大小,即等于2mg,故D错误;
    由对称性可知
    对上方木架M受力分析:M受重力、b绳向下的拉力c绳向下的拉力a绳向上的拉力
    由平衡条件有
    ,故AB错误;故C正确。
    故选:C
    MN用整体法列平衡方程,可求地面对N的支持力,由牛顿第三定律,可得N对地面压力;对M受力分析列平衡方程,可判断ABC选项。
    本题难在看不懂受力。先整体后隔离,如能正确分析M的受力情况,则迎刃而解。
     

    3.【答案】C 

    【解析】解:时刻,由图像乙可知,质点b速度沿y轴负方向,根据“同侧法”规律可知,该简谐横波沿x轴正方向传播,故A错误;
    由图像甲可知波长为,振幅为
    由图像乙可知周期为
    则波速为
    由于
    则质点a通过的路程为
    B错误,C正确;
    D.该波的频率为
    两波的频率不同,相互叠加时波上各个质点的振幅是随时间而变化的,没有振动总是加强或减弱的区域,因而不能产生稳定的干涉现象,故D错误。
    故选:C
    根据振动图像和波动图像的物理意义,获取相关的物理量进行计算,根据“同侧法”传播方向。
    本题考查振动图像和波动图像,要求掌握振动图像和波动图像的物理意义,根据“同侧法”确定振动方向和传播方向。
     

    4.【答案】A 

    【解析】解:设水柱的横截面积为S,作用时间为,设初速度方向为正方向,由动量定理可知


    解得A正确,BCD错误;
    故选:A
    本题根据动量定理,结合题意,即可解答。
    本题的关键是读懂题中信息,能够正确处理流体的冲量定理,正确表达出流体质量为
     

    5.【答案】A 

    【解析】解:探测器调整轨道过程中,绕火星的运动均视为匀速圆周运动,万有引力提供向心力:

    两边取对数得
    整理
    设图像在纵轴的截距为,则

    解得,故A正确,BCD错误。
    故选:A
    探测器绕火星的运动均视为匀速圆周运动,万有引力提供向心力,整理,结合题中图像,求火星的质量。
    本题解题关键是掌握万有引力提供向心力,根据图像解决问题。
     

    6.【答案】D 

    【解析】解:A、物品轻放在传送带上,前阶段,物品受到向前的滑动摩擦力,传送带受到物品的摩擦力方向向后,故传送带受到物品的摩擦力方向与物品运动方向相反,故A错误;
    B、后阶段,物品受到与传送带一起做匀速直线运动,不受摩擦力,故B错误;
    C、设物品匀加速运动的加速度为a,由牛顿第二定律可得:
    所以求得物品的加速度:
    匀加速的时间为:
    则位移为:
    v增加为原来的2倍,则位移为:
    所以可以看出:,故C错误;
    D.摩擦产生的热量为:,则v相同时,不同、质量相等的物品与传送带摩擦产生的热量相同,故D正确。
    故选:D
    前阶段物品受到滑动摩擦力,后阶段物品不受摩擦力作用。由判断仅增加传送带速率,物品位移的变化。物品放传送带上时在摩擦力作用下做匀加速运动,当速度达到传送带速度时,将做匀速运动,根据牛顿第二定律和运动学公式进行分析;写出摩擦生热的表达式后分析与物体是否有关;
    本题是物体在传送带上运动问题,物体在传送带的滑动摩擦力作用下做匀加速运动,速度达到传送带速度时,物体将和传送带一起匀速运动,抓住时间和位移之间的关系列式即可求解。
     

    7.【答案】D 

    【解析】解:设加速电压为U,磁场的磁感应强度为B,电荷的电荷量为q,质量为m,运动半径为R,则

    解得
    由此式可知,在BqU相同时,m小的半径小,所以钾39半径小,钾41半径大;在mBq相同时,U大半径大。
    设:钾39质量为,电压为时,最大半径为;钾41质量为,电压为时,钾41最小半径为


    ,则
    解得:

    ABC错误,D正确。
    故选:D
    两种粒子通过同一加速电场和同一偏转磁场,由由,可以求出在磁场中的偏转半径;由于电压的偏差,半径的偏差也不同,根据两种粒子最小半径和最大半径相等求出电压的偏差的最大值。
    本题考查了:带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动的规律。在电场中加速用动能定理、磁场中偏转用洛伦磁力提供向心力公式是解决问题的关键。
     

    8.【答案】C 

    【解析】解:图线a中速度随位移的增大而增大,则表示加速直线运动,图线b中速度随位移的增大而减小,则图线a表示质点甲的运动,图线b表示质点乙的运动,故A错误;
    B.图线ab的交点表示两质点经过同一位置时的速度大小,但时间不知,故B错误;
    图线b中,当位移为0时,速度为,则质点乙的初速度为
    质点甲和乙先后通过位移6m处的速度大小均为v,对质点甲,由运动学公式可知
    对质点乙,由运动学公式可知
    解得
    当质点甲的速度为和质点乙的速度为时,两质点通过的位移相同,设为,则对质点甲有
    对质点乙有
    解得
    联立解得,故C正确,D错误。
    故选:C
    根据图象中速度随位移的变化关系判断哪个图象是甲的运动图象,哪个是乙的运动图象;分别对甲和乙,根据速度位移公式列式,联立方程求解两个质点的加速度大小。根据位移关系分析两质点是否相遇。
    本题考查运动学基本公式的直接应用,关键是要求同学们能根据图象判断出甲、乙对应的图线,能够从图中得出有效信息,熟练运用速度位移公式和平均速度公式进行处理。
     

    9.【答案】BD 

    【解析】解:根据电场强度叠加原理,O点的电场强度为H点的电场强度为,则O点的电场强度大于H点的电场强度。故A错误;
    B.O点在MN的垂直平分线上,整条线为等势线,且电势为0,而H点电势为负。故B正确;
    C.带正电的试探电荷沿OPH移动过程中,N点负电荷对其不做功,M点的正电荷对其一直做正功,所以带正电的试探电荷沿OPH移动,电场力对其做正功。故C错误;
    D.带负电的试探电荷沿OPH移动过程中,N点负电荷对其不做功,M点的正电荷对其一直做负功,该负电荷的电势能增大。故D正确;
    故选:BD
    依据点电荷电场强度公式,结合矢量的合成法则,分析O点和H点的电场大小关系,O点在MN的垂直平分线上,整条线为等势线,点电荷沿等势线移动时电场力不做功。
    考查点电荷的电场强度公式的应用,掌握电场力做功与电势能变化关系。
     

    10.【答案】CD 

    【解析】解:先让锌板带负电,再用紫外线灯照射锌板,由于光电效应激发电子,锌板电量减少,则验电器的张角会变小,等锌板电量为零时,验电器就无法张开,如果紫外线灯继续照射锌板,就会使锌板带正电,验电器的张角又增大,故A错误;
    B.由图2可知,电压相同时,光照越强,光电流越大,只能说明光电流强度与光的强度有关,不能说明光子的能量与光强有关,故B错误;
    C.根据公式可知,解得,则,可知为该金属的截止频率,故C正确;
    D.根据光电效应方程,当时,可知,由图像知纵轴截距为,可知,即该金属的逸出功为E,故D正确。
    故选:CD
    根据光电效应过程中有光电子飞出解释;光照越强,光电流越大,说明饱和光电流与光的强度有关;入射光的频率增大,光电子的最大初动能增大,遏止电压增大。根据光电效应方程得出的关系式,通过关系式得出斜率、截距表示的含义。根据光电效应方程,结合图线的纵轴截距求出金属的逸出功,结合横轴截距得出金属的极限频率,从而得出逸出功。
    该题考查对光电效应的规律以及与光电效应有关的几个图象的理解,遏止电压:使光电流减小到零时的最小反向电压截止频率:能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的截止频率又叫极限频率。不同的金属对应着不同的截止频率。逸出功:电子从金属中逸出所需做功的最小值,叫做该金属的逸出功。
     

    11.【答案】AC 

    【解析】解:地磁场在水平方向的分量由南指向北,一扇朝西的钢窗,开始的磁通量为零,当把钢窗向外推开的过程中,穿过钢窗的地磁场的磁通量变大,根据楞次定律可知,从推窗人的角度看,钢窗中的感应电流方向是逆时针,故AC正确、BD错误。
    故选:AC
    在匀强磁场中,当线圈与磁场垂直时,穿过线圈的磁通量当线圈与磁场平行时,磁通量,由此分析磁通量的变化,根据楞次定律,判断出产生的感应电流的方向。
    本题关键是知道地磁场的方向,知道求解磁通量的表达式是磁场与线圈平面的夹角分析理解。掌握楞次定律判断感应电流的方法。
     

    12.【答案】BCD 

    【解析】解:A、物体脱离墙面时的速度向下,之后所受合外力与初速度不在同一条直线上,所以运动轨迹为曲线,又因重力不变,电场力在变化,所以物体所受的合力在变化,加速度也在变化,所以物体脱离墙壁后不是做匀变速曲线运动,故A错误;
    C、当物体与墙面脱离时电场强度为零,所以:,解得物体与墙壁脱离的时刻为:,故C正确;
    B、物体从开始运动到脱离墙面电场力一直不做功,由动能定理得:,代入题设已知条件可得:,故B正确;
    D、物体从墙壁脱离后,竖直方向做初速度为v的匀加速直线运动,根据位移-时间公式,有:
    联立以上解得物体脱离墙后落到地面上的时间为:
    物体在水平方向上的加速度为:则离开时,着地时:
    的平均加速度:
    则物体落到地面时水平方向的速度大小为:
    代入数据得到:,故D正确。
    故选:BCD
    根据脱离墙壁后的受力情况与合力是否变化分析运动的性质;
    根据动能定理,抓住电场力在沿墙面下滑的过程中不做功,求出脱离墙壁的动能;
    求出物体克服摩擦力做功的大小,抓住电场强度的变化规律,结合电场力为零时,物体脱离墙面求出运动的时间;
    根据牛顿第二定律通过加速度的变化判断物体的运动规律,由位移和速度-时间规律求落地时水平速度的大小。
    本题综合考查了动能定理和牛顿第二定律的运用,知道物体做直线运动还是曲线运动的条件。
     

    13.【答案】  

    【解析】解:螺旋测微器的精确度为,螺旋测微器的固定刻度为,可动刻度为,所以最终读数为
    球通过光电门时,a球的速度大小即为此时b球的速度大小,即为:
    a球通过光电门时二者的速度大小为:
    以小球b为研究对象,由运动学公式有:
    解得:
    故答案为:
    根据螺旋测微器的读数方法即可读出小球的直径;
    根据极短时间内的平均速度可以表示瞬时速度求解速度大小,根据匀加速直线运动位移-速度公式进行解答。
    本题考查利用光电门来算出瞬时速度,从而测出当地的重力加速度的实验,并掌握螺旋测微器的读数,要注意其存在估计值,同时要正确理解题意,明确实验原理和数据处理的方法。
     

    14.【答案】 

    【解析】解:为了准确测出微安表两端的电压,可以让微安表与定值电阻并联,再与电流表串联,通过电流表的电流与微安表的电流之差,可求出流过定值电阻的电流,从而求出微安表两端的电压,进而求出微安表的内电阻,由于电源电压过大,并且为了测量多组数据,滑动变阻器采用分压式解法,实验电路原理图如图所示

    该电流表的分度值是1mA,根据图示可知,该电流表的读数为
    流过定值电阻的电流为:
    加在微安表两端的电压
    微安表的内电阻
    故答案为:见解析;
    根据实验数据分析微安表电压的测量,画出电路图;
    明确电流表的最小分度值,读数电流表示数;
    根据实验电路图结合欧姆定律计算。
    本题考查测量微安表内阻实验,要求掌握实验原理、实验电路图和数据处理。
     

    15.【答案】解:以航天服内的气体为研究对象,在降至室温的过程中,
    航天服内的气体做等容变化,即:
    变形解得:
    对航天服内原来所有的气体进行整体分析,放气的过程中其气体压强由p减至、体积由V增大至、温度不变。由玻意尔定律得:
    同温度、同压强下,同种气体的质量之比等于体积之比,即:
    联立以上几式解得:
    答:航天服内气体的温度降至时,航天服内气体的压强p
    航天服内剩余气体与放出的气体的质量之比为 

    【解析】在降至室温的过程中,航天服内的气体做等容变化,根据查理定律可解得;
    根据玻意耳定律解得体积之比,由于气体密度不变,则放出的气体与航天服内剩余气体的质量之比等于对应体积之比。
    本题考查一定质量的理想气体的状态方程,解题关键注意气体密度不变时质量之比等于体积之比。
     

    16.【答案】解:由匀变速直线运动规律可知,只有当初速度或末速度为零时,连续相等的两段时间内物体位移之比为13,则由1
    可得,C点为最高点,设小球沿斜面向上、向下运动时加速度大小分别为,频闪时间间隔为t,根据位移-时间公式,有

    解得
    由牛顿第二定律得


    解得
    点是从AC运动的时间中点,故有

    BC,根据速度-位移公式,有

    CB根据速度-位移公式,有

    解得
    答:小球所受阻力和重力大小之比为16
    小球向下运动经过B点时速度的大小为 

    【解析】AB段和BC段距离的比值为31,结合初速度或末速度为零时,连续相等的两段时间内物体位移之比为13可得,C点为运动的最高点,结合运动学公式和牛顿第二定律求解小球所受阻力和重力大小之比。
    由速度-位移公式求小球向下运动经过B点时速度的大小。
    本题考查了运动学和牛顿第二定律的综合问题,解题的关键是根据距离关系分析出小球的运动规律,结合牛顿第二定律进行求解。
     

    17.【答案】解:滑块受到的电场力与洛伦兹力方向均竖直向下。设滑块到达D点时,小车的速度大小为,滑块从A运动到D的过程中系统动量守恒,以向右为正方向,则有:

    解得:
    设小车与滑块组成的系统损失的机械能为,则有:

    解得:
    设滑块刚过D点时,受到轨道的支持力为,此时滑块受到的电场力与洛伦兹力方向均竖直向下,由牛顿第二定律可得:

    解得:
    由牛顿第三定律可得滑块对轨道的压力大小为
    设圆弧最小半径为R,滑块沿圆弧轨道恰好上升到最大高度时,滑块与小车具有共同的方向水平向右的速度设为,此过程水平方向系统动量守恒,以向右为正方向,则有:

    解得:
    此过程由功能关系得:

    解得:
    答:滑块从AD的过程中,小车、滑块组成的系统损失的机械能为85J
    滑块刚过D点时对轨道压力的大小为76N
    圆弧的最小半径为 

    【解析】滑块受到的电场力与洛伦兹力方向均竖直向下。滑块从A运动到D的过程中系统动量守恒,结合能量守恒解答;
    由牛顿第二定律和向心力公式求解轨道对滑块的支持力,再根据牛顿第三定律求得滑块对轨道的压力大小;
    撤去磁场,滑块沿圆弧轨道恰好上升到最大高度的过程,水平方向系统动量守恒,结合由功能关系解答。
    本题考查了带电体在电磁场中运动的问题,综合了动量守恒定律应用的板块模型。题目较简单,没有复杂的运动过程与受力分析。应用动量守恒定律与功能关系,以及牛顿第二定律解答。
     

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