2016年普通高等学校招生全国统一考试（四川卷）物理及答案解析.docx

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1、2016年 普 通 高 等 学 校 招 生 全 国 统 一 考 试 (四 川 卷 )物 理一 、 选 择 题1.韩 晓 鹏 是 我 国 首 位 在 冬 奥 会 雪 上 项 目 夺 冠 的 运 动 员 。 他 在 一 次 自 由 式 化 学 空 中 技 巧 比 赛 中沿 助 滑 区 保 持 同 一 姿 态 下 滑 了 一 段 距 离 ， 重 力 对 他 做 功 1900J， 他 克 服 阻 力 做 功 100J。 韩 晓鹏 在 此 过 程 中 ( )A.动 能 增 加 了 1900JB.动 能 增 加 了 2000JC.重 力 势 能 减 小 了 1900JD.重 力 势 能 减 小 了 200

2、0J解 析 ： AB、 外 力 对 物 体 所 做 的 总 功 为 1900J 100J=1800J， 是 正 功 ， 则 根 据 动 能 定 理 得 ： 动能 增 加 1800J。 故 AB错 误 ； CD、 重 力 对 物 体 做 功 为 1900J， 是 正 功 ， 则 物 体 重 力 势 能 减 小 1900J。 故 C正 确 ， D错 误 。答 案 ： C2.如 图 所 示 ， 接 在 家 庭 电 路 上 的 理 想 降 压 变 压 器 给 小 灯 泡 L供 电 ， 如 果 将 原 、 副 线 圈 减 少 相同 匝 数 ， 其 它 条 件 不 变 ， 则 ( )A.小 灯 泡 变 亮

3、B.小 灯 泡 变 暗C.原 、 副 线 圈 两 段 电 压 的 比 值 不 变 D.通 过 原 、 副 线 圈 电 流 的 比 值 不 变解 析 ： 根 据 数 学 规 律 可 知 ， 原 副 线 圈 减 小 相 同 的 匝 数 后 ， 匝 数 之 比 变 大 ； 因 此 电 压 之 比 变 大 ；输 出 电 压 减 小 ， 故 小 灯 泡 变 暗 ； 而 电 流 与 匝 数 之 比 成 反 比 ， 故 电 流 的 比 值 变 小 ； 故 ACD 错 误 ，B 正 确 。答 案 ： B3.国 务 院 批 复 ， 自 2016年 起 将 4 月 24 日 设 立 为 中 国 航 天 日 。 1

4、970 年 4 月 24 日 我 国 首 次 成功 发 射 的 人 造 卫 星 东 方 红 一 号 ， 目 前 仍 然 在 椭 圆 轨 道 上 运 行 ， 其 轨 道 近 地 点 高 度 约 为 440km，远 地 点 高 度 约 为 2060km； 1984年 4月 8日 成 功 发 射 的 东 方 红 二 号 卫 星 运 行 在 赤 道 上 空35786km的 地 球 同 步 轨 道 上 。 设 东 方 红 一 号 在 远 地 点 的 加 速 度 为 a 1， 东 方 红 二 号 的 加 速 度 为a2， 固 定 在 地 球 赤 道 上 的 物 体 随 地 球 自 转 的 加 速 度 为

5、a3， 则 a1、 a2、 a3的 大 小 关 系 为 ( ) A.a2 a1 a3B.a3 a2 a1C.a3 a1 a2D.a1 a2 a3解 析 ： 东 方 红 二 号 地 球 同 步 卫 星 和 地 球 自 转 的 角 速 度 相 同 ， 由 a= 2r 可 知 ， a2 a3； 由 万 有引 力 提 供 向 心 力 可 得 ： a= ， 东 方 红 一 号 的 轨 道 半 径 小 于 东 方 红 二 号 的 轨 道 半 径 ， 所 以 有 ：a 1 a2， 所 以 有 ： a1 a2 a3， 故 ABC错 误 ， D正 确 。答 案 ： D4.如 图 所 示 ， 正 六 边 形 ab

6、cdef区 域 内 有 垂 直 于 纸 面 的 匀 强 磁 场 。 一 带 正 电 的 粒 子 从 f点 沿fd方 向 射 入 磁 场 区 域 ， 当 速 度 大 小 为 vb时 ， 从 b点 离 开 磁 场 ， 在 磁 场 中 运 动 的 时 间 为 tb，当 速 度 大 小 为 vc时 ， 从 c点 离 开 磁 场 ， 在 磁 场 中 运 动 的 时 间 为 tc， 不 计 粒 子 重 力 。 则 ( ) A.vb： vc=1： 2， tb： tc=2： 1B.vb： vc=2： 2， tb： tc=1： 2C.vb： vc=2： 1， tb： tc=2： 1D.vb： vc=1： 2，

7、tb： tc=1： 2解 析 ： 粒 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 有得 ， 粒 子 在 磁 场 中 运 动 的 轨 迹 如 图 ， 从 B 点 离 开 磁 场 的 粒 子 ， 圆 心 在 a点 ， 半 径 等 于 正 六 边 形 的 边 长 ， 即 ， 从 C 点 离 开 磁场 的 粒 子 ， 圆 心 是 O点 ， 半 径 等 于 正 六 边 形 边 长 的 2 倍 ， 即 ， 根 据 半 径 公 式 得 r， ， 从 b点 离 开 磁 场 的 粒 子 ， 圆 心 角 ； 从 C 点 离 开 磁 场

8、的 粒 子 ， 圆 心 角 ， 根 据 ， 得 ， 故 A 正 确 ， BCD错 误 。答 案 ： A5.某 同 学 通 过 实 验 测 定 半 圆 形 玻 璃 砖 的 折 射 率 n。 如 图 所 示 ， O 是 圆 心 ， MN 是 法 线 ， AO、 BO分 别 表 示 某 次 测 量 时 光 线 在 空 气 和 玻 璃 砖 中 的 传 播 路 径 。 该 同 学 测 得 多 组 入 射 角 i 和 折 射 角r， 做 出 sini sinr 图 象 如 图 所 示 。 则 ( ) A.光 由 A 经 O 到 B， n=1.5B.光 由 B 经 O 到 A， n=1.5C.光 由 A 经

9、 O 到 B， n=0.67D.光 由 B 经 O 到 A， n=0.67解 析 ： 由 图 象 可 得 ： sini sinr， 则 i r， 所 以 光 线 从 玻 璃 射 入 空 气 折 射 ， 即 光 由 B经 O到 A。 根 据 折 射 定 律 得 = ， 由 图 象 得 ： = = ， 所 以 可 得 ， n=1.5， 故 B正 确 ， ACD错 误 。答 案 ： B6.简 谐 横 波 在 均 匀 介 质 中 沿 直 线 传 播 ， P、 Q是 传 播 方 向 上 相 距 10m的 两 质 点 ， 波 先 传 到 P，当 波 传 到 Q 开 始 计 时 ， P、 Q 两 质 点 的

10、 振 动 图 象 如 图 所 示 。 则 ( ) A.质 点 Q 开 始 振 动 的 方 向 沿 y 轴 正 方 向B.该 波 从 P 传 到 Q 的 时 间 可 能 为 7sC.该 波 的 传 播 速 度 可 能 为 2m/sD.该 波 的 波 长 可 能 为 6m解 析 ： A、 由 图 象 可 知 ， 质 点 P的 振 动 图 象 为 虚 线 ， 质 点 Q的 振 动 图 象 为 实 线 ， 从 0 时 刻 开始 ， 质 点 Q 的 起 振 方 向 沿 y 轴 正 方 向 ， 所 以 选 项 A 正 确 。B、 由 题 可 知 ， 简 谐 横 波 的 传 播 方 向 从 P到 Q， 由

11、图 可 知 ， 周 期 T=6s， 质 点 Q的 振 动 图 象 向左 4s、 后 与 P 点 的 振 动 重 合 ， 意 味 着 Q点 比 P 点 振 动 滞 后 了 4s， 即 P 传 到 Q的 时 间 t 可能 为 4s， 同 时 由 周 期 性 可 知 ， 从 P传 到 Q 的 时 间 t 为 (4+nT)s， n=0、 1、 2、 3 ， 即 t=4s，10s， 16s ， 不 可 能 为 7s， 所 以 选 项 B错 误 。 C、 由 v= ， 考 虑 到 波 的 周 期 性 ， 当 t=4s， 10s， 16s 时 ， 速 度 v可 能 为 2.5m/s， 1m/s，0.625m

12、/s ， 不 可 能 为 2m/s， 选 项 C 错 误 。D、 同 理 ， 考 虑 到 周 期 性 ， 由 =vT可 知 ， 波 长 可 能 为 15m、 6m、 3.75m ， 所 以 选 项 D 正 确 。答 案 ： AD7.如 图 所 示 ， 电 阻 不 计 、 间 距 为 l的 光 滑 平 行 金 属 导 轨 水 平 放 置 于 磁 感 应 强 度 为 B、 方 向 竖直 向 下 的 匀 强 磁 场 中 ， 导 轨 左 端 接 一 定 值 电 阻 R。 质 量 为 m、 电 阻 为 r 的 金 属 棒 MN 置 于 导 轨上 ， 受 到 垂 直 于 金 属 棒 的 水 平 外 力 F

13、的 作 用 由 静 止 开 始 运 动 ， 外 力 F 与 金 属 棒 速 度 v 的 关 系是 F=F 0+kv(F0、 k是 常 量 )， 金 属 棒 与 导 轨 始 终 垂 直 且 接 触 良 好 。 金 属 棒 中 感 应 电 流 为 i， 受到 的 安 培 力 大 小 为 FA， 电 阻 R 两 端 的 电 压 为 UR， 感 应 电 流 的 功 率 为 P， 它 们 随 时 间 t 变 化 图象 可 能 正 确 的 有 ( )A. B.C.D.解 析 ： 设 金 属 棒 在 某 一 时 刻 速 度 为 v， 由 题 意 可 知 ， 由 题 意 可 知 ， 感 应 电 动 势 E=B

14、Lv， 环 路 电 流 ， 即 I v； 安 培 力 ， 方 向 水 平 向 左 ， 即 v； R 两端 电 压 ， 即 v； 感 应 电 流 功 率 ， 即 。 分 析 金 属 棒 运 动 情 况 ， 由 力 的 合 成 和 牛 顿 第 二 定 律 可 得 ：= ， 即 加 速 度 ， 因 为 金 属 棒 从静 止 出 发 ， 所 以 ， 且 ， 即 a 0， 加 速 度 方 向 水 平 向 右 。(1)若 ， ， 即 ， 金 属 棒 水 平 向 右 做 匀 加 速 直 线 运 动 。 有 v=at， 说 明v t， 也 即 是 I t， ， ， ， 所 以 在 此 情 况 下 没 有 选

15、项 符 合 。 (2)若 ， 随 v 增 大 而 增 大 ， 即 a 随 v 增 大 而 增 大 ， 说 明 金 属 棒 做 加 速 度 增 大的 加 速 运 动 ， 速 度 与 时 间 呈 指 数 增 长 关 系 ， 根 据 四 个 物 理 量 与 速 度 的 关 系 可 知 B 选 项 符 合 ；(3)若 ， 随 v 增 大 而 减 小 ， 即 a 随 v 增 大 而 减 小 ， 说 明 金 属 棒 在 做 加 速 度 减小 的 加 速 运 动 ， 直 到 加 速 度 减 小 为 0后 金 属 棒 做 匀 速 直 线 运 动 ， 根 据 四 个 物 理 量 与 速 度 关 系可 知 C 选

16、 项 符 合 。答 案 ： BC二 、 非 选 择 题8.用 如 图 所 示 的 装 置 测 量 弹 簧 的 弹 性 势 能 。 将 弹 簧 放 置 在 水 平 气 垫 导 轨 上 ， 左 端 固 定 ， 右 端 在 O 点 ； 在 O 点 右 侧 的 B、 C 位 置 各 安 装 一 个 光 电 门 ， 计 时 器 (图 中 未 画 出 )与 两 个 光 电 门 相连 。 先 用 米 尺 测 得 B、 C 两 点 间 距 离 x， 再 用 带 有 遮 光 片 的 滑 块 压 缩 弹 簧 到 某 位 置 A， 静 止 释放 ， 计 时 器 显 示 遮 光 片 从 B 到 C 所 用 的 时 间

17、 t， 用 米 尺 测 量 A、 O 之 间 的 距 离 x。(1)计 算 滑 块 离 开 弹 簧 时 速 度 大 小 的 表 达 式 是 。解 析 ： 滑 块 离 开 弹 簧 后 的 运 动 可 视 为 匀 速 运 动 ， 故 可 以 用 BC 段 的 平 均 速 度 表 示 离 开 时 的 速 度 ； 则 有 ： v= 。答 案 ：(2)为 求 出 弹 簧 的 弹 性 势 能 ， 还 需 要 测 量 。A.弹 簧 原 长 B.当 地 重 力 加 速 度 C.滑 块 (含 遮 光 片 )的 质 量 解 析 ： 弹 簧 的 弹 性 势 能 等 于 物 体 增 加 的 动 能 ， 故 应 求 解

18、 物 体 的 动 能 ， 根 据 动 能 表 达 式 可 知 ，应 测 量 滑 块 的 质 量 。答 案 ： C(3)增 大 A、 O 之 间 的 距 离 x， 计 时 器 显 示 时 间 t 将 。A.增 大 B.减 小 C.不 变 。解 析 ： 增 大 AO 间 的 距 离 时 ， 滑 块 被 弹 出 后 的 速 度 将 增 大 ， 故 通 过 两 光 电 门 的 时 间 将 减 小 。答 案 ： B9.用 如 图 所 示 电 路 测 量 电 源 的 电 动 势 和 内 阻 。 实 验 器 材 ：待 测 电 源 (电 动 势 约 3V， 内 阻 约 2 )， 保 护 电 阻 R 1(阻 值

19、 10 )和 R2(阻 值 5 )， 滑 动 变 阻 器R， 电 流 表 A， 电 压 表 V， 开 关 S， 导 线 若 干 。实 验 主 要 步 骤 ：将 滑 动 变 阻 器 接 入 电 路 的 阻 值 调 到 最 大 ， 闭 合 开 关 ； 逐 渐 减 小 滑 动 变 阻 器 接 入 电 路 的 阻 值 ， 记 下 电 压 表 的 示 数 U 和 相 应 电 流 表 的 示 数 I；在 图 中 ， 以 U 为 纵 坐 标 ， I为 横 坐 标 ， 做 U I 图 线 (U、 I 都 用 国 际 单 位 )；求 出 U I 图 线 斜 率 的 绝 对 值 k和 在 横 轴 上 的 截 距

20、A.回 答 下 列 问 题 ：(1)电 压 表 最 好 选 用 ； 电 流 表 最 好 选 用 。A.电 压 表 (0 3V， 内 阻 约 15k )B.电 压 表 (0 3V， 内 阻 约 3k )C.电 流 表 (0 200mA， 内 阻 约 2 )D.电 流 表 (0 30mA， 内 阻 约 2 )解 析 ： 电 压 表 并 联 在 电 路 中 ， 故 电 压 表 内 阻 越 大 ， 分 流 越 小 ， 误 差 也 就 越 小 ， 因 此 应 选 内 阻较 大 的 A 电 压 表 ；当 滑 动 变 阻 器 接 入 电 阻 最 小 时 ， 通 过 电 流 表 电 流 最 大 ， 此 时 通

21、 过 电 流 表 电 流 大 小 约 为 I= = =176mA； 因 此 ， 电 流 表 选 择 C。答 案 ： A C(2)滑 动 变 阻 器 的 滑 片 从 左 向 右 滑 动 ， 发 现 电 压 表 示 数 增 大 。 两 导 线 与 滑 动 变 阻 器 接 线 柱 连接 情 况 是 。A.两 导 线 接 在 滑 动 变 阻 器 电 阻 丝 两 端 接 线 柱B.两 导 线 接 在 滑 动 变 阻 器 金 属 杆 两 端 接 线 柱C.一 条 导 线 接 在 滑 动 变 阻 器 金 属 杆 左 端 接 线 柱 ， 另 一 条 导 线 接 在 电 阻 丝 左 端 接 线 柱 D.一 条

22、导 线 接 在 滑 动 变 阻 器 金 属 杆 右 端 接 线 柱 ， 另 一 条 导 线 接 在 电 阻 丝 右 端 接 线 柱解 析 ： 分 析 电 路 可 知 ， 滑 片 右 移 电 压 表 示 数 变 大 ， 则 说 明 滑 动 变 阻 器 接 入 电 路 部 分 阻 值 增 大 ，而 A 项 中 两 导 线 均 接 在 金 属 柱 的 两 端 上 ， 接 入 电 阻 为 零 ； 而 B 项 中 两 导 线 接 在 电 阻 丝 两 端 ，接 入 电 阻 最 大 并 保 持 不 变 ； C项 中 一 导 线 接 在 金 属 杆 左 端 ， 而 另 一 导 线 接 在 电 阻 丝 左 端

23、， 则可 以 保 证 滑 片 右 移 时 阻 值 增 大 ； 而 D项 中 导 线 分 别 接 右 边 上 下 接 线 柱 ， 滑 片 右 移 时 ， 接 入 电阻 减 小 ； 故 D 错 误 。答 案 ： C(3)选 用 k、 a、 R 1和 R2表 示 待 测 电 源 的 电 动 势 E 和 内 阻 r 的 表 达 式 E= ， r= ， 代 入 数值 可 得 E 和 r 的 测 量 值 。解 析 ： 由 闭 合 电 路 欧 姆 定 律 可 知 ： U=E I(r+R2)， 对 比 伏 安 特 性 曲 线 可 知 ， 图 象 的 斜 率 为k=r+R2； 则 内 阻 r=K R2；令 U=

24、0， 则 有 ：I= = ； 由 题 意 可 知 ， 图 象 与 横 轴 截 距 为 a， 则 有 ： a=I= ； 解 得 ： E=Ka。答 案 ： ka k R 2.10.中 国 科 学 家 2015 年 10月 宣 布 中 国 将 在 2020 年 开 始 建 造 世 界 上 最 大 的 粒 子 加 速 器 。 加 速器 是 人 类 揭 示 物 质 本 源 的 关 键 设 备 ， 在 放 射 治 疗 、 食 品 安 全 、 材 料 科 学 等 方 面 有 广 泛 应 用 。如 图 所 示 ， 某 直 线 加 速 器 由 沿 轴 线 分 布 的 一 系 列 金 属 圆 管 (漂 移 管 )

25、组 成 ， 相 邻 漂 移 管 分 别 接在 高 频 脉 冲 电 源 的 两 极 。 质 子 从 K 点 沿 轴 线 进 入 加 速 器 并 依 次 向 右 穿 过 各 漂 移 管 ， 在 漂 移 管内 做 匀 速 直 线 运 动 ， 在 漂 移 管 间 被 电 场 加 速 ， 加 速 电 压 视 为 不 变 。 设 质 子 进 入 漂 移 管 B 时 速度 为 8 10 6m/s， 进 入 漂 移 管 E时 速 度 为 1 107m/s， 电 源 频 率 为 1 107Hz， 漂 移 管 间 缝 隙 很小 ， 质 子 在 每 个 管 内 运 动 时 间 视 为 电 源 周 期 的 。 质 子

26、 的 荷 质 比 取 1 108C/kg。 求 ：(1)漂 移 管 B的 长 度 。解 析 ： 设 高 频 脉 冲 电 源 的 频 率 为 f， 周 期 为 T； 质 子 在 每 个 漂 移 管 中 运 动 的 时 间 为 t， 质 子 进 入 漂 移 管 B 时 的 速 度 为 vB， 漂 移 管 B 的 长 度 为 LB.则T= =10 7s据 题 有 ： t=质 子 在 漂 移 管 内 做 匀 速 直 线 运 动 ， 则 有 ： LB=vB联 立 代 入 数 据 解 得 ： L B=0.4m。答 案 ： 漂 移 管 B 的 长 度 是 0.4m (2)相 邻 漂 移 管 间 的 加 速

27、电 压 。解 析 ： 质 子 从 B到 E的 过 程 中 ， 质 子 从 漂 移 管 B 运 动 到 漂 移 E 共 被 加 速 3 次 ， 由 动 能 定 理 得 ：3qU= mvE2 mvE2据 题 有 =1 108C/kg解 得 ： U=6 10 4V。答 案 ： 相 邻 漂 移 管 间 的 加 速 电 压 是 6 104V11.避 险 车 道 是 避 免 恶 性 交 通 事 故 的 重 要 设 施 ， 由 制 动 坡 床 和 防 撞 设 施 等 组 成 ， 如 图 竖 直 平面 内 ， 制 动 坡 床 视 为 水 平 面 夹 角 为 的 斜 面 。 一 辆 长 12m的 载 有 货 物

28、 的 货 车 因 刹 车 失 灵 从 干道 驶 入 制 动 坡 床 ， 当 车 速 为 23m/s 时 ， 车 尾 位 于 制 动 坡 床 的 低 端 ， 货 物 开 始 在 车 厢 内 向 车 头滑 动 ， 当 货 物 在 车 厢 内 滑 动 了 4m 时 ， 车 头 距 制 动 坡 床 顶 端 38m， 再 过 一 段 时 间 ， 货 车 停 止 。已 知 货 车 质 量 是 货 物 质 量 的 4 倍 ， 货 物 与 车 厢 间 的 动 摩 擦 因 数 为 0.4； 货 车 在 制 动 坡 床 上 运动 受 到 的 坡 床 阻 力 大 小 为 货 车 和 货 物 总 重 的 0.44倍

29、。 货 物 与 货 车 分 别 视 为 小 滑 块 和 平 板 ，取 cos =1， sin =0.1， g=10m/s 2.求 ：(1)货 物 在 车 厢 内 滑 动 时 加 速 度 的 大 小 和 方 向 。解 析 ： 对 货 物 ： mgcos +mgsin =ma 1， a1=5m/s2， 方 向 沿 斜 面 向 下 。答 案 ： 货 物 在 车 厢 内 滑 动 时 加 速 度 为 5m/s2， 方 向 沿 斜 面 向 下 。(2)制 动 坡 床 的 长 度 。解 析 ： 对 货 车 ： 0.44(m+4m)g+4mgsin mgcos =4ma2解 得 ： a2=5.5m/s2设 减

30、 速 的 时 间 为 t， 则 有 ：v 0t a1t2 (v0t )=4得 ： t=4s故 制 动 坡 床 的 长 度 L=38+12+(v0t )=98m。答 案 ： 制 动 坡 床 的 长 度 为 98m。12.如 图 所 示 ， 图 面 内 有 竖 直 线 DD ， 过 DD 且 垂 直 于 图 面 的 平 面 将 空 间 分 成 、 两 区 域 。区 域 I 有 方 向 竖 直 向 上 的 匀 强 电 场 和 方 向 垂 直 图 面 的 匀 强 磁 场 B(图 中 未 画 出 )； 区 域 有 固定 在 水 平 面 上 高 h=2l、 倾 角 = 的 光 滑 绝 缘 斜 面 ， 斜

31、面 顶 端 与 直 线 DD 距 离 s=4l， 区 域 可 加 竖 直 方 向 的 大 小 不 同 的 匀 强 电 场 (图 中 未 画 出 )； C 点 在 DD 上 ， 距 地 面 高 H=3l。 零时 刻 ， 质 量 为 m、 带 电 荷 量 为 q的 小 球 P在 K点 具 有 大 小 v 0= 、 方 向 与 水 平 面 夹 角 = 的 速 度 ， 在 区 域 I 内 做 半 径 r= 的 匀 速 圆 周 运 动 ， 经 CD水 平 进 入 区 域 。 某 时 刻 ， 不 带电 的 绝 缘 小 球 A 由 斜 面 顶 端 静 止 释 放 ， 在 某 处 与 刚 运 动 到 斜 面

32、的 小 球 P 相 遇 。 小 球 视 为 质 点 ，不 计 空 气 阻 力 及 小 球 P 所 带 电 量 对 空 间 电 磁 场 的 影 响 。 l 已 知 ， g 为 重 力 加 速 度 。(1)求 匀 强 磁 场 的 磁 感 应 强 度 B的 大 小 。 解 析 ： 小 球 P在 区 做 匀 速 圆 周 运 动 ， 则 小 球 P 必 定 带 正 电 ， 且 所 受 电 场 力 与 重 力 大 小 相 等 。设 区 磁 感 应 强 度 大 小 为 B， 由 洛 伦 兹 力 提 供 向 心 力 得 ：代 入 数 据 得 ： 。答 案 ： 磁 感 应 强 度 大 小 为 (2)若 小 球

33、A、 P 在 斜 面 底 端 相 遇 ， 求 释 放 小 球 A 的 时 刻 tA。解 析 ： 小 球 P先 在 区 以 D为 圆 心 做 匀 速 圆 周 运 动 ， 由 小 球 初 速 度 和 水 平 方 向 夹 角 为 可 得 ，小 球 将 偏 转 角 后 自 C 点 水 平 进 入 区 做 类 平 抛 云 东 到 斜 面 底 端 B 点 ， 如 图 所 示设 做 匀 速 圆 周 运 动 的 时 间 为 ， 类 平 抛 运 动 的 时 间 为 ， 则 BD =s 2lcot 小 球 A 自 斜 面 顶 端 释 放 后 ， 将 沿 斜 面 向 下 做 匀 加 速 直 线 运 动 ， 设 加

34、速 度 的 大 小 为 ， 释 放后 在 斜 面 上 运 动 时 间 为 。对 小 球 A 受 力 分 析 ， 设 小 球 质 量 为 m ， 斜 面 对 小 球 的 支 持 力 N， 如 图 所 示 。由 牛 顿 第 二 定 律 得 ： 小 球 A 的 释 放 时 刻 满 足 ：联 立 上 式 得 ： 。答 案 ： 小 球 A 释 放 时 刻 为(3)若 小 球 A、 P在 时 刻 t= ( 为 常 数 )相 遇 于 斜 面 某 处 ， 求 此 情 况 下 区 域 的 匀 强 电 场 的 场 强 E， 并 讨 论 场 强 E 的 极 大 值 和 极 小 值 及 相 应 的 方 向 。解 析

35、： 设 所 求 电 场 强 度 为 E ， 以 竖 直 向 下 为 正 ； 设 在 tA 时 刻 释 放 小 球 A， 小 球 P 在 区 域 运 动 加 速 度 为 a2， 小 球 A、 P 在 在 斜 面 上 相 遇 ， 即 小 球 P 运 动 的 时 间 为 t， 小 球 P从 开 始 运 动 到 斜 面上 先 做 时 间 的 匀 速 圆 周 运 动 ， 然 后 自 C 点 进 入 区 做 类 平 抛 运 动 。则 小 球 A、 P相 遇 时 ， 由 运 动 公 式 及 几 何 关 系 可 得 ：s=v0(t t1)+ a(t a2tA )cosmg+qE=ma 2a2H h= a2(t t1)2 a1(t tA )2sin联 立 相 关 方 程 解 得 E=小 球 P 在 区 域 中 水 平 方 向 位 移 为 ： x=v0(t t1)小 球 P 在 区 域 中 竖 直 方 向 位 移 为 ：由 于 小 球 P 落 在 斜 面 上 ， 则 ： 2l x 4l， l y 3l求 得 3 5由 此 可 得 场 强 极 小 值 为 E min=0， 场 强 极 大 值 为 Emax= ， 方 向 竖 直 向 上 。答 案 ： 电 场 强 度 为 极 大 值 竖 直 向 上 极 小 值 为 0