浙江省杭州市淳安县高二（下）返校考试物理试题（word版含答案）

浙江省杭州市淳安县高二（下）返校考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．如图所示，金属壳放在绝缘垫上，能起到屏蔽点电荷电场作用的是（　　）
A． B． C． D．
2．随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线。小到手表手机，大到电脑、电动汽车，都已经实现了无线充电从理论研究到实际应用的转化。如图所示为某无线充电手机利用电磁感应方式充电的原理图。关于无线充电，下列说法正确的是（　　）
A．从上往下看，发射线圈中电流逆时针增大时，接收线圈中电流沿逆时针方向
B．从上往下看，发射线圈中电流顺时针减小时，接收线圈中电流沿顺时针方向
C．从上往下看，发射线圈中电流顺时针增大时，接收线圈所受安培力的方向竖直向上
D．从上往下看，发射线圈中电流逆时针减小时，接收线圈所受安培力的方向竖直向上
3．为了形象地描述磁场，人们引入了磁感线，关于磁场和磁感线的描述，下列说法正确的是（ ）
A．磁极与磁极之间，磁极与电流之间、电流与电流之间都可以通过磁场发生相互作用
B．任意两条磁感线都不可能相交，但可能相切
C．磁感线与电场线不同，磁感线一定是闭合曲线，而电场线不一定闭合
D．磁场和磁感线都不是真实存在的，都可以通过用细铁屑来模拟
4．如图所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，匝数匝，电阻为的矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈两端经集流环和电刷与电路连接，定值电阻，，其他电阻不计，线圈匀速转动的周期。从线框与磁场方向平行位置开始计时，线圈转动的过程中，线圈产生电动势的有效值为。下列说法中正确的是（　　）
A．电阻上的电功率为
B．时，理想电压表的示数为零
C．从开始计时到通过电阻的电荷量为
D．若线圈转速增大为原来的2倍，线圈中产生的电动势随时间变化规律为
二、单选题
5．下列关于电场线的几种说法中，正确的是（　　）
A．电场线是真实存在的 B．电场线是可能相交的
C．电场线是封闭曲线 D．电场线越密的地方电场强度越大
6．现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定．质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场．若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的10倍．此离子和质子的质量比约为（　　）
A．10 B．9 C．100 D．81
7．如图所示，玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动(若忽略摩擦)，这时球受到的力是(　　)
A．重力和向心力 B．重力和支持力
C．重力、支持力和向心力 D．重力
8．某游客参观完宁波天一阁后，想去余姚王阳明故居进行游览，如图所示是导航给出的三种行驶方案。下列说法中正确的是（　　）
A．方案1中的“50公里”是指位移大小
B．方案3的位移最大
C．三种方案的位移均相等
D．三种方案的平均速度均相等
9．如图所示，光滑固定的金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁正对回路从高处下落接近回路时，则（　　）
A．P、Q将保持不动 B．P、Q将相互远离
C．磁铁的加速度仍为g D．磁铁的加度数小于g
10．图甲为一台小型发电机示意图，产生的感应电动势随时间变化如图乙所示．已知发电机线圈的匝数为100匝，电阻r=2Ω，外电路的小灯泡电阻恒为R=6Ω，电压表、电流表均为理想电表．下列说法正确的是( )
A．电压表的读数为4V B．电流表读数0.5A
C．1秒内流过小灯泡的电流方向改变25次 D．线圈在t＝1×10-2时磁通量为0
11．下列选项所示的四幅图是小华提包回家的情景，其中小华提包的力不做功的是（ ）
A． B． C． D．
12．下列说法正确的是（　　）
A．电荷在电场中某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零
B．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁场强度一定为零
C．把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受的磁场力方向即为该处磁场强度的方向
D．穿过某一面的磁通量为零，则该处磁感应强度也为零
13．如图所示，矩形导线框abcd与通电长直导线在同一平面内，下列情况线框中没有感应电流产生的是（　　）
A．线框向左平动 B．线框垂直纸面向外平动
C．以ab边为轴，cd边向纸外转动 D．整个框面以长直导线为轴转动
14．如图甲所示为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器监测通过电感线圈L中的电流。已知电路中电灯的电阻R1=6.0Ω，定值电阻R=2.0Ω，电源电动势为6.0V，内阻不计。闭合开关S使电路处于稳定状态，在t=0.1s时刻断开开关S，断开开关S前后电流传感器显示电流随时间变化的图像如图乙所示。根据以上信息下列说法中错误的是（　　）
A．可以求出电感线圈的直流电阻
B．可以估算出断开开关S后流过灯泡的电荷量
C．可以判断断开开关时电感线圈产生的自感电动势的正负极
D．可以判断断开开关后观察不到小灯泡闪亮现象
15．如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道 I，然后在 Q 点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，下列说法正确的是（　　）
A．该卫星的发射速度必定大于 11. 2 km/s B．该卫星的同步轨道 II 可以在扬州正上方
C．在 Q 点该卫星在轨道 I 和轨道 II 上的速度相等 D．在 Q 点该卫星在轨道 I 和轨道 II 上的加速度相等
三、实验题
16．为了测定某电源的电动势和内电阻，实验室准备了下列器材：
A．待测电源E(电动势约为2V,内电阻约为1Ω)
B．电压表V(量程0 3V)
C．电流表A(量程0 0.6A)
D．滑动变阻器R1(0 40Ω,额定电流为2A)
E. 滑动变阻器R2(0 1kΩ,额定电流为0.1A)
F. 开关一个，导线若干为了较准确地进行测量，同时还要方便操作，回答下列问题：
(1)滑动变阻器应选___.
(2)实验测得的数据如下表所示，请在如图给出的直角坐标系中画出U I图象___．
U/V 1.95 1.86 1.80 1.54 1.64 1.56
I/A 0.05 0.15 0.25 0.35 0.45 0.55
(3)根据所画的U I图象，求得被测电源的电动势为___V，内电阻为___Ω.
17．(1)如图甲所示为某实验小组探究感应电流方向的规律的实验装置，关于实验过程中应该注意的事项和实验现象，以下说法正确的是___________。
A．实验前应该先仔细观察，清楚线圈的绕向
B．开关闭合后，将滑动变阻器的滑片匀速滑动使接入电路的阻值逐渐减小，会观察到电流计指针不发生偏转
C．开关闭合后，线圈A从线圈B中拔出和插入过程中会观察到电流计指针偏转方向相反
D．开关闭合与断开瞬间，电流计指针都会偏转，但偏转方向相同
(2)当电流从灵敏电流计正接线柱流入时指针向正接线柱一侧偏转。现将其与线圈相连之后，将上端为S极的磁铁插入线圈中，如图乙所示电流计指针偏转的方向应为偏向___________接线柱（填“正”或“负”）。根据图丙中电流计指针偏转方向可以判断出插入线圈磁铁下端的磁极为___________极（填“N”或“S”）。
(3)应用可拆变压器进行“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，原线圈所接的电源应是___________。
A． B．
C． D．
副线圈所接的电表可以是___________。
A．多用电表（欧姆挡） B．直流电压表 C．交流电压表 D．直流电流表
18．如图为《探究电磁感应现象》实验中所用器材的示意图，现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及电键如图所示连接．试回答下列问题：
（1）下列说法中正确的是______________
A．电键闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转
B．线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转
C．电键闭合后，滑动变阻器滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度
D．电键闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转
（2）在实验出现的电磁感应现象中，上述器材中哪个相当于电源？________．
四、解答题
19．如图14所示，两条足够长的互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为L=0.5m．在导轨的一端接有阻值为0.8Ω的电阻R，在x≥0处有一与水平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B=1T．一质量m=0.2kg的金属杆垂直放置在导轨上，金属直杆的电阻是r=0.2Ω，其他电阻忽略不计，金属直杆以一定的初速度v0=4m/s进入磁场，同时受到沿x轴正方向的恒力F=3.5N的作用，在x=6m处速度达到稳定．求：
（1）金属直杆达到的稳定速度v1是多大？
（2）从金属直杆进入磁场到金属直杆达到稳定速度的过程中，电阻R上产生的热量是多大？通过R的电量是多大？
20．如图所示，PA是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，AB为一段粗糙的水平轨道，二者相切于A点，AB离水平地面高h=0.45m，BC是倾角为θ=37°的斜面，三段轨道处于同一竖直面内．现将质量m=1.0kg的小滑块从P点由静止释放．已知圆弧轨道的半径R=0.9m，滑块与AB轨道之间的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
(1)求滑块刚到达A点时对A点的压力；
(2)若要使滑块不能落到BC斜面上，AB段的长度应满足什么条件．
21．物块A的质量为m=2kg，物块与坡道间的动摩擦因数为μ=0.6，水平面光滑。坡道顶端距水平面高度为h=1m，倾角为θ=37°物块从坡道进入水平滑道时，在底端O点处无机械能损失，将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定墙上，另一自由端恰位于坡道的底端O点，如图所示.物块A从坡顶由静止滑下，重力加速度为g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
(1)物块滑到O点时的速度大小；
(2)弹簧为最大压缩量时的弹性势能；
(3)物块A被弹回到坡道后上升的最大高度。
22．如图所示的直角坐标系中，在第一象限和第四象限分别存在垂直纸面向外和向里的匀强磁场，是磁场的右边界，磁场的上下区域足够大，在第二象限存在沿轴正方向的匀强电场，一个质量为，电荷量为的带电粒子从轴上的点以速度垂直于轴沿轴正方向射入电场中，粒子经过电场偏转后从轴上的点进入第一象限，带电粒子刚好不从轴负半轴离开第四象限，最后垂直磁场右边界离开磁场区域，已知点距离原点的距离为，点距离原点的距离为，第一象限的磁感应强度满足，不计带电粒子的重力，求：
(1)匀强电场的电场强度为多大？
(2)第四象限内的磁感应强度多大？
(3)若带电粒子从进入磁场到垂直磁场右边界离开磁场，在磁场中运动的总时间是多少？
试卷第页，共页
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参考答案：
1．ABD
【解析】
【详解】
A．当正电荷放在金属壳外时，使金属壳左端带负电荷，右端带正电荷，两端出现电压，导致感应电场与外电场相叠加，所以内部电场强度为零起到屏蔽的作用，故A正确；
B．当正电荷放在金属壳外时，使金属壳左端带负电荷，由于右端接地，则不带电，两端仍出现电压，导致感应电场与外电场相叠加，所以内部电场强度为零起到屏蔽的作用，故B正确；
C．当正电荷放在金属壳内时，使金属内壳带负电荷，外壳带正电荷，出现电场，导致出现感应电场没起到屏蔽的作用，故C错误；
D．当正电荷放在金属壳内时，由于接地，则使金属壳外不带电，内部左、右端都带负电荷，而外部没有电场，从而起到屏蔽的作用，故D正确；
故选ABD。
2．BC
【解析】
【分析】
【详解】
AB．从上往下看，发射线圈中电流逆时针增大时，根据楞次定律知接收线圈中电流方向沿顺时针方向，发射线圈中电流顺时针减小时，接收线圈中电流方向沿顺时针方向。故A错误；B正确；
CD．从上往下看，发射线圈中电流顺时针增大时，根据楞次定律、左手定则和安培定则知接收线圈所受安培力的方向竖直向上，同理发射线圈中电流逆时针减小时，接收线圈所受安培力的方向竖直向下。故C正确；D错误。
故选BC。
3．AC
【解析】
【分析】
【详解】
A．磁场是一种特殊物质，磁极与磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间都可以通过磁场发生相互作用，选项A正确；
B．任意两条磁感线都不可能相交，也不可能相切，选项B错误；
C．磁感线与电场线不同，磁感线一定是闭合曲线，而电场线不一定闭合，选项C正确；
D．磁场是真实存在的，磁感线是为了形象描述磁场而假想的线，不是真实存在的，选项D错误。
故选AC。
4．AD
【解析】
【详解】
A．线圈两端所接电路的总电阻，根据闭合电路欧姆定律可知线圈外电路电压有效值
电阻上的电功率为
A正确；
B．线圈匀速转动的周期，时，正好转到了与磁场方向垂直位置，此时线圈产生的感应电动势为零，电阻两端的电压瞬时值为零，但电压表读数表示的是交流电压的有效值，不为零，故B错误；
C．线圈产生电动势的最大值
有
故
故
从开始计时到，磁通量的变化
故通过电阻的电荷量为
C错误；
D．转速增大2倍，线圈产生的感应电动势
变为原来的2倍，故最大值为
且由
可知，线圈中产生的电动势随时间变化规律为
故D正确。
故选AD。
5．D
【解析】
【详解】
A．电场是真实存在的，电场线是为了描述电场而假想的一组曲线，故A错误；
B．电场线的切线方向即为场强的方向，电场线不能相交，若相交则会出现两个方向，故B错误；
C．电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，不闭合，故C错误；
D．电场线的疏密表示电场的强弱，电场线越密，表示电场强度越大，故D正确。
故选D。
6．C
【解析】
【分析】
本题先电场加速后磁偏转问题，先根据动能定理得到加速得到的速度表达式，再结合带电粒子在匀强磁场中运动的半径公式求出离子质量的表达式．
【详解】
根据动能定理得：qU＝mv2，得：v＝ ；离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：qvB＝m得：R＝；两式联立得：m＝；一价正离子电荷量与质子电荷量相等，同一加速电场U相同，同一出口离开磁场则R相同，所以m∝B2，磁感应强度增加到原来的10倍，离子质量是质子质量的100倍，故C正确ABD错误，故选C．
【点睛】
本题综合考查了动能定理和牛顿第二定律，关键要能通过洛伦兹力提供向心力求出质量的表达式．
7．B
【解析】
【详解】
玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动，受到重力和支持力作用，合力提供向心力，故选B。
8．C
【解析】
【详解】
A．方案1中的“50公里”是指路程，所以A错误；
BC．3种方案的位移一样，因为位移是由初末位置决定与路径无关，所以B错误；C正确；
D．三种方案的平均速度均不相等，因为所用时间不相等，所以D错误；
故选C。
9．D
【解析】
【分析】
当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，分析导体的运动情况。
【详解】
AB．当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，可知，P、Q将互相靠拢，回路的面积减小一点，使穿过回路的磁场减小一点，起到阻碍原磁通量增加的作用，故AB错误；
CD．由于磁铁受到向上的安培力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g。故D正确，C错误。
故选D。
【点睛】
10．B
【解析】
【详解】
A、B、由图象可知，电动势最大值为，所以有效值为：，电路中电流为：，电压表的读数为：，A错误，B正确；
C、由图象可知，周期为，所以频率为25Hz，线圈转一圈，电流方向改变2次，所以1秒内流过小灯泡的电流方向改变50次，C错误；
D、由图知，线圈在时，感应电动势为0，此时磁通量最大，D错误；
故选B．
11．B
【解析】
【详解】
试题分析：人给包一个向上的力，包向上移动了距离，人对包做功，故ACD都不符合题意；人给包一个向上的力，包向上没有移动距离，包在水平方向移动了一段距离，所以人对包没有做功，故B符合题意．
考点：力是否做功的判断
【名师点睛】本题要抓住做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离．二者缺一不可．
12．A
【解析】
【详解】
A．根据公式
F=qE
可知，电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度一定为零，故A正确；
B．一小段通电直导线放在磁场中受到的安培力
F=BILsinθ
其中θ是电流的方向与磁场的方向之间的夹角，可知小段通电导线在某处若不受磁场力，可能是导线与磁场平行，则此处磁场不一定等于0，故B错误；
C．一小段通电导线在磁场中所受的磁场力方向与该处磁感应强度方向是垂直关系，故C错误；
D．穿过某一面的磁通量为零，该处的磁感应强度可能为零，也可能是由于该面与磁场平行，磁感应强度不为零，故D错误。
故选A。
13．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．线框向左平动，穿过线框的磁通量减少，有感应电流产生；
B．线框垂直纸面向外平动，穿过线框的磁通量减少，有感应电流产生；
C．以ab边为轴，cd边向纸外转动，穿过线框的磁通量减少，有感应电流产生；
D．整个框面以长直导线为轴转动，穿过线框的磁通量不变，无感应电流产生，
本题选线框中没有感应电流产生的，故选D。
14．D
【解析】
【详解】
A．电路处于稳定状态时，R所在支路两端的电压为6.0V，电流为，故电感线圈的直流电阻为
故A正确，不符合题意；
B．根据
可知断开开关S后流过灯泡的电荷量等于1.0s后图像与坐标轴围成的面积，根据超过半格算一格，不到半格忽略，可估算出1.0s后图像与坐标轴围成的面积，即断开开关S后流过灯泡的电荷量，故B正确，不符合题意；
C．断开开关后，电感线圈要阻碍原电流的减小，即产生和原电流方向相同的感应电流，即电感线圈相当于电源，右端为正，左端为负，故C正确，不符合题意；
D．断开开关后，电感线圈相当于一个电源，与、形成闭合回路，电流从1.5A开始减小，而断开前，通过灯泡的电流为
故可以判断出断开开关后可以观察到小灯泡闪亮现象，故D错误，符合题意。
故选D。
15．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．11.2km/s是第二宇宙速度，是卫星脱离地球引力束缚的最小发射速度，故该卫星的发射速度一定小于11.2km/s，A错误；
B．地球同步卫星的轨道在赤道上空，该卫星的同步轨道 II 不可以在扬州正上方，B错误；
C．根据卫星变轨的原理可知，卫星在轨道Ⅰ上的Q点，需加速，做离心运动进入轨道Ⅱ，即 Q 点该卫星在轨道 I 和轨道 II 上的速度不相等，C错误；
D．在Q点该卫星在轨道 I 和轨道 II 上受到的万有引力没变，则加速度相同，D正确。
故选D。
16． D 1.98 0.74
【解析】
【详解】
(1)[1]由题电源电压约为2V，电流表的量程为0.6A，所以电路中的电阻值不能太大，为了较准确地进行测量，同时还要方便操作，所以滑动变阻器可以选择较小的D(40Ω)；
(2)[2]根据描点法得出对应的图象如图所示；
(3)[3]由图示电源图象可知，电源图象与纵轴交点坐标值为1.98V，电源电动势为：
[4]电源内阻为：
17． AC 正 S B C
【解析】
【详解】
（1）[1]A．实验是探究感应电流方向的规律的，因此实验前应该先仔细观察，清楚线圈的绕向，搞清线圈电流的方向与电流计指针偏转方向的关系，选项A正确；
B．开关闭合后，将滑动变阻器的滑片匀速滑动使接入电路的阻值逐渐减小，导致穿过线圈B的磁通量变化，从而产生感应电流，会观察到电流计指针发生偏转，选项B错误；
C．开关闭合后，线圈A从线圈B中拔出和插入过程中，穿过线圈B的磁通量变化不同，前者是减少，后者增加，依据楞次定律“增反减同”，会观察到电流计指针偏转方向相反，选项C正确；
D．开关闭合与断开瞬间，会引起穿过线圈B的磁通量变化，产生感应电流，电流计指针都会偏转，依据楞次定律知偏转方向不相同，选项D错误。
故选AC。
（2）[2]当电流从灵敏电流计正接线柱流入时指针向正接线柱一侧偏转，若将上端为S极的磁铁插入线圈中，则向下穿过线圈B的磁通量增加，依据楞次定律与右手螺旋定则可知，感应电流从电流计的正接线柱流入，那么图乙中电流计指针偏转的方向应为偏向正接线柱；
[3]根据图丙中电流计指针偏转方向可知，感应电流从负接线柱流入，根据右手螺旋定则可知，感应磁场方向向下，因磁铁向下运动，因而插入线圈磁铁下端的磁极为S极。
（3）[4]在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，因为变压器只能对交流电压进行变压，出于安全考虑，原线圈接低压交流电源，选项B正确，ACD错误。
故选B。
[5]测量副线圈两端的电压时，应该用到交流电压表，选项C正确，ABD错误。
故答案为C。
18． A B
【解析】
【详解】
试题分析：（1）电键闭合后，线圈A插入或拔出时，穿过B的磁通量都会发生变化，都会产生感应电流，电流计指针都会偏转，故A正确；线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间穿过B的磁通量都会发生变化，线圈B中会产生感应电流，电流计指针都会偏转，故B错误；电键闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，线圈A中的电流发生变化，穿过B的磁通量发生变化，B中会产生感应电流，电流计指针发生偏转，故C错误；电键闭合后，只要滑动变阻器的滑片P移动，不论是加速还是匀速，穿过B的磁通量都会变化，都会有感应电流产生，电流计指针都会偏转，故D错误；故选A．
（2）在产生感应电流的回路中，穿过线圈B的磁通量发生变化时，线圈B产生感应电动势，因此线圈B相当于电源．
考点：研究电磁感应现象
【名师点睛】
本题考查了感应电流产生的条件及实验电路分析，知道感应电流产生条件，穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合电路中会产生感应电流；解题时只要根据操作过程判断磁通量是否变化，并认真分析即可正确解题．
19．（1）金属直杆的速度达到稳定时，
（2）对金属直杆，从进入磁场到达到稳定速度的过程，由动能定理知：
通过R的电量：
【解析】
【详解】
（1）金属直杆的速度达到稳定时，
（2）对金属直杆，从进入磁场到达到稳定速度的过程，由动能定理知：
通过R的电量：
20．(1)压力为30N，方向垂直AB向下 (2)L＞4.5m或L＜3.5m
【解析】
【详解】
（1）设滑块到A点的速度为vA，刚到达A点时受到的支持力为F，根据机械能守恒有：
mvA2＝mgR，
根据牛顿第二定律有：F mg＝m，
代入数据解得F=30N．
由牛顿第三定律得，滑块对A点的压力为30N，方向垂直AB向下．
（2）设AB的长度为L1，滑块刚好能运动到B点，由动能定理得，
mgR=μmgL1，
代入数据解得L1=4.5m．
设AB的长度为L2时，滑块离开B点后做平抛运动刚好落到C点，设离开B点的速度为vB，
根据平抛运动的知识，有：h=gt2，hcotθ=vBt，
代入数据解得vB=2m/s．
根据动能定理得，mgR-μmgL2=mvB2
解得L2=3.5m．
故AB的长度L应该满足L＞4.5m或L＜3.5m．
【点睛】
本题考查了动能定理与平抛运动、圆周运动的综合，知道圆周运动向心力的来源，以及平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律是解决本题的关键，本题的难点在于确定出滑块不落在斜面上的两种临界情况．
21．(1)；(2)；(3)
【解析】
【详解】
(1)由动能定理得
解得
，
代入数据得
v=2m/s
(2)在水平滑道上，由机械能守恒定律得
代入数据得
Ep＝4J
(3)设物块A能够上升的最大高度为h1，物块被弹回过程中由动能定理得
代入数据解得
h1＝m
22．(1)；(2)；(3)（n=0，1，2，…）
【解析】
【详解】
(1)设带电粒子在电场中运动的加速度为，根据牛顿第二定律得
粒子沿轴方向
粒子沿轴方向
解得
(2)粒子沿轴方向匀加速运动，速度
进入磁场时与轴正向夹角
解得
进入磁场时速度大小为
其运动轨迹，如图所示
在第一象限由洛伦兹力提供向心力得
解得
由几何知识可得粒子第一次到达轴时过A点，因满足
所以为直径。
带电粒子刚好不从轴负半轴离开第四象限，满足
解得
根据
解得
(3)带电粒子到达点时，因为
点在点的左侧，带电粒子不可能从第一象限垂直磁场边界离开磁场。
带电粒子在第一象限运动周期
带电粒子在第四象限运动周期
带电粒子在磁场中运动时间满足
解得
（n=0，1，2，…）
试卷第页，共页
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