物理卷·2018届河北省廊坊市三河二中高三上学期12月2日统练物理试题（解析版）

物理卷·2018届河北省廊坊市三河二中高三上学期12月2日统练物理试题（解析版）

河北省廊坊市三河二中2017-2018学年度高三第一学期‎12月2日统练物理试题 一、选择题 ‎1. 下列说法正确的是( )‎ A. 牛顿在研究第一定律时利用了理想实验法 B. 在探究求合力方法的实验中利用了控制变量法 C. 电场力做功与重力做功都与运动路径无关,可以把这两种力用类比法研究 D. 在探究加速度、力和质量三者关系时，先保持质量不变，研究加速度与力关系；后再保持力不变，研究加速度与质量关系，这是等效代替法 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：伽利略在探究力和运动的关系时应用了理想实验法，选项A错误；在探究求合力方法的实验中利用了等效法，选项B错误；电场力做功与重力做功都与运动路径无关，可以把这两种力用类比法研究，选项C正确；在探究加速度、力和质量三者关系时，先保持质量不变，研究加速度与力关系；后再保持力不变，研究加速度与质量关系，这是控制变量法，选项D错误。‎ 考点：物理问题的探究方法.‎ ‎2. 一个物体沿直线运动，从t=0时刻开始，物体的～t的图象如图所示，图线与纵横坐标轴的交点分别为0.5 m/s和－1 s，由此可知( )‎ A. 物体的初速度大小为0.5 m/s B. 物体做变加速直线运动 C. 物体做匀速直线运动 D. 物体的初速度大小为1 m/s ‎【答案】A ‎【解析】由数学知识可得: ,则得: ‎ 由匀变速直线运动的位移公式 可以知道物体做匀加速直线运动,初速度为 ,物体的加速度大小为 故A正确 综上所述本题答案是：A ‎3. 如图所示，铁板AB与水平地面之间的夹角为θ，一块磁铁吸附在铁板下方。在缓慢抬起铁板的B端使θ角增大（始终小于90°）的过程中，磁铁始终相对于铁板静止。下列说法正确的是( )‎ A. 磁铁所受合外力逐渐减小 B. 铁板对磁铁的弹力逐渐增大 C. 磁铁所受到的摩擦力逐渐减小 D. 磁铁始终受到三个力的作用 ‎【答案】B ‎【解析】对物体受力分析：‎ A项，缓慢抬起过程，磁铁视为平衡状态，根据物体平衡条件，合外力始终为零，故A项错误。‎ B、C项，注意到铁板对磁块的磁力大小不变，在抬起过程中磁力的方向与AB的相对位置关系不变，将电磁力分解到x、y轴上，两个分量大小不变，如上图受力分析图所示，因此抬起过程中，重力沿x轴分量增大，摩擦力f增大，重力沿y轴方向分力减小，因此弹力增大，故B正确，C错误；‎ D项，磁铁受到重力、铁板弹力、铁板的电磁力、摩擦力作用，故D项错误。‎ 综上所述本题答案是：B ‎4. 物块A、B的质量分别为m和2m，用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上。对B施加向右的水平拉力F，稳定后A、B相对静止地在水平面上运动，此时弹簧长度为 ；若撤去拉力F，换成大小仍为F的水平推力向右推A，稳定后A、B相对静止地在水平面上运动，此时弹簧长度为 。则下列判断正确的是( )‎ A. 弹簧的原长为 B. 两种情况下稳定时弹簧的形变量相等 C. 两种情况下稳定时两物块的加速度不相等 D. 弹簧的劲度系数为 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：以整体法为研究对象，根据牛顿第二定律得知，两种情况下加速度相等，而且加速度大小为．设弹簧的原长为l0．根据牛顿第二定律得：‎ 第一种情况：对A：k（l1-l0）=ma ①‎ 第二种情况：对A：k（l0-l2）="2ma" ②‎ 由①②解得，，，故AC错误，D正确．‎ 第一种情况弹簧的形变量为△l=l1-l0=；第二种情况弹簧的形变量为△l=l0-l2=；故B错误．故选D 考点：牛顿第二定律及胡克定律.‎ ‎5. 利用双线可以稳固小球在竖直平面内做圆周运动而不易偏离竖直面，如图，用两根长为的细线系一质量为的小球，两线上端系于水平横杆上，A、B两点相距也为，若小球恰能在竖直面内做完整的圆周运动，则小球运动到最低点时，每根线承受的张力为( )‎ A. 2 mg B. 3mg C. 2.5mg D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：小球恰好过最高点时有：，解得：①‎ 根据动能定理得，②‎ 由牛顿第二定律得：③‎ 联立①②③得，，故A正确，B、C、D错误．故选：A．‎ 考点：动能定理及牛顿第二定律的应用。‎ ‎6. 如图所示，P、Q为平行板电容器，两极板竖直放置，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球。将该电容器与电源连接，闭合电键后，悬线与竖直方向夹角为α。则( )‎ A. 保持电键闭合，缩小P、Q两板间的距离，角度α会减小 B. 保持电键闭合，加大P、Q两板间的距离，角度α会增大 C. 将电键再断开，加大P、Q两板间的距离，角度α会增大 D. 将电键再断开，缩小P、Q两板间的距离，角度α不变化 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：保持电键S闭合时，电容器板间电压不变，缩小P、Q两板间的距离，由分析得知，板间场强增大，小球所受电场力增大，则α增大．相反，加大P、Q两板间的距离时，α会减小．故AB错误．电键S断开，电容器的带电量不变，根据公式，U=Ed、，则得，即电场强度与极板间距无关，故板间场强不变，小球所受电场力不变，则α不变，故C错误，D正确．‎ 故选：D．‎ 考点：电容器的电容；电场强度.‎ ‎7. 如图所示，三根长直导线通电电流大小相同，通电方向为b导线和d导线垂直纸面向里，C导线向纸外，a点为bd的中点，ac垂直bd，且ab=ad=ac。则a点磁感应强度的方向为：（ ） ‎ A. 垂直纸面指向纸外 B. 垂直纸面指向纸里 C. 沿纸面由d指向b D. 沿纸面由a指向c ‎【答案】C ‎【解析】用右手螺旋定则判断直导线产生的磁场方向，导线b在点a处的磁场方向竖直向下，导线d在点a处的磁场方向竖直向上，导线c在点a处的磁场方向水平向左，由于导线中电流相等且点a到三根导线距离相等，三个磁场大小相等，因此合成后的磁场方向向左，故C项正确。‎ 综上所述本题答案是：C。‎ ‎8. 如图所示的匀强磁场中有一根弯成45°的金属线POQ，其所在平面与磁场垂直，长直导线MN与金属线紧密接触，起始时 ，且MN⊥OQ，所有导线单位长度电阻均为r，MN运动的速度为，使MN匀速的外力为F，则外力F随时间变化的规律图正确的是( )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：设经过时间t，则N点距离O点的距离为l0+vt，金属棒的长度也为l0+vt，此时金属棒产生的感应电动势：E=B(l0+vt)v；整个回路的电阻为；回路的电流；导体棒受到的拉力等于安培力：；故答案为C。‎ 考点：法拉第电磁感应定律；安培力.‎ ‎9. 如图所示，将一根绝缘硬金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线形状，它通过两个小金属环与长直金属杆导通，图中a、b间距离为L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆的距离都是d。右边虚线范围内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于弯曲导线所在平面向里的匀强磁场，磁场区域的宽度为 。现在外力作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，t＝0时刻a环刚从O点进入磁场区域。则下列说法正确的是(　　)‎ A. t＝ 时刻，回路中的感应电动势为Bdv B. t＝ 时刻，回路中的感应电动势为2Bdv C. t＝ 时刻，回路中的感应电流第一次开始改变方向 D. t＝时刻，回路中的感应电流第一次开始改变方向 ‎【答案】D ‎ ‎ 综上所述本题答案是：D ‎10. 下面关于物理学史的说法正确的是（ ）‎ A. 卡文迪许利用扭秤实验得出万有引力与距离平方成反比的规律 B. 奥斯特通过实验发现变化的磁场能在其周围产生电场 C. 牛顿猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 D. 法拉第首先引入“场”的概念用来研究电和磁现象 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：牛顿发现了万有引力定律，而卡文迪许只是利用扭称实验测得引力常量G，故A错误；奥斯特通过实验发现电流周围存在磁场，麦克斯韦通过总结前人的研究提出了变化的磁场能够产生变化的电场，故B错误；伽利略用实验和数学证明自由落体运动的位移与下落时间平方成正比，并用实验进行了验证，故C错误；法拉第首先引入“场”的概念用来研究电和磁现象，故D正确。‎ 考点：物理学史 ‎【名师点睛】本题考查一些力学和电学的物理学史知识，对卡文迪许、奥斯特、伽利略、法拉第对物理学的成就要在平时学习过程中注重积累。‎ ‎11. 质点直线运动的v-t图象如图所示，该质点（ ）‎ A. 在2s末速度方向发生改变 B. 在4s末加速度方向发生改变 C. 在前4s内的位移为零 D. 在前4s内的平均速度为1m/s ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：因为v-t线的斜率等于加速度，由图线可知，在2s末加速度方向发生改变，选项A错误；在4s末加速度方向没有发生改变，选项B错误；在前4s内的位移等于，选项C错误；在前4s内的平均速度为，选项D正确；故选D.‎ 考点：v-t图线.‎ ‎12. 如图所示，某大剧院的屋顶为半球形，一只小猴在该屋顶向上缓慢爬行，它在向上爬的过程中（ ）‎ A. 屋顶对它的支持力变大 B. 屋顶对它的支持力变小 C. 屋顶对它的摩擦力变大 D. 屋顶对它的作用力变小 ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：由题意可知，研究对象处于动态平衡状态（因为他在缓慢爬行），所以对其在某位置受力分析，再利用平行四边形定则进行力的合成或分解来列出支持力与摩擦力的表达式．从而由式中的θ变化，可以求出屋顶对他的支持力与摩擦力的变化．‎ 解：对小猴在某点受力分析：‎ 将F支、Ff进行力的合成，由三角函数关系可得：‎ F支=Gcosβ Ff=Gsinβ 当缓慢向上爬行时，β渐渐变小，则F支变大，Ff变小，所以A正确，BC错误；‎ D、屋顶对它的作用力与重力大小相等方向相反，所以大小不变，所以D错误；‎ 故选：A ‎【点评】考查支持力与摩擦力方向，并利用力的平行四边形定则构建支持力、摩擦力与重力间的关系．‎ ‎13. 如图所示，有一个足够长的斜坡，倾角为α=30º．一个小孩在做游戏时，从该斜坡顶端将一足球沿水平方向水平踢出去，已知足球被踢出时的初动能为9J，则该足球第一次落在斜坡上时的动能为( )‎ A. 12J B. 21J C. 27J D. 36J ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：足球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，足球第一次落在斜坡上时有，解得，则，已知=9J，足球落地时的动能，解得：EK=21J；故选项B正确。‎ 考点：平抛运动 ‎【名师点睛】（1）物体做平抛运动时：水平方向做匀速直线运动，，竖直方向做自由落体运动，。‎ ‎（2）对于从斜面上水平抛出的物体又落到斜面上，如图甲所示，有，则物体的飞行时间为；对于从斜面外水平抛出的物体垂直落到斜面上，如图乙所示，将速度分解如图乙有，则物体的飞行时间为。‎ ‎14. 已知引力常量G和以下各组数据，不能够计算出地球质量的是（ ）‎ A. 地球绕太阳运行的周期和地球与太阳间的距离 B. 月球绕地球运行的周期和月球与地球间的距离 C. 人造地球卫星在地面附近处绕行的速度与周期 D. 若不考虑地球的自转，已知地球的半径与地面的重力加速度 ‎【答案】A ‎【解析】A、已知地球绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径r和公转周期T，只能测算出中心天体太阳的质量，而地球是做圆周运动的天体，在等式中地球质量消去，故A不能计算出地球质量，故A符合题意；‎ B、已知月球绕地球运行的周期及月球绕地球运行的轨道半径，‎ 根据万有引力提供向心力，列出等式，‎ ‎，‎ 由此能求出地球质量，故B能计算出地球质量，故B不符合题意；‎ C、已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期T，根据圆周运动的公式得轨道半径：‎ ‎ ‎ 由万有引力提供向心力得：‎ ‎，‎ 所以能求出地球质量，故C能计算出地球质量，故C不符合题意；‎ D、根据万有引力等于重力可得：‎ ‎ ，‎ 故D能计算出地球质量，故D不符合题意 综上所述本题答案是：A。‎ ‎15. 如图所示，由半径为R的光滑圆周和倾角为450的光滑斜面组成的轨道固定在竖直平面内，斜面和圆周之间由小圆弧平滑连接。一小球恰能过最高点，并始终贴着轨内侧顺时针转动。则小球通过斜面的时间为（重力加速度为g）（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：小球能在圆周内侧斜面做圆周运动，恰能通过圆周最高点的速度，则根据动能定理，可求出小球到达斜面顶端时的速度v1，则：‎ 可得：‎ 物体在光滑斜面上下滑时，沿斜面下滑的加速度a=gsinθ=，已知小球在斜面上做匀加速运动的初速度，加速度a=，位移x=R，根据运动学公式可以求出小球通过斜面的时间为：，故D正确．‎ 考点：圆周运动；牛顿第二定律；动能定理 ‎【名师点睛】此题是牛顿第二定律及动能定理的综合应用问题；解决本题的关键是认识小球能圆内侧轨道做圆周运动时能过通过最高点的临界条件是从而得求小球滑上斜面时的速度，再根据运动学公式求出运动的时间。‎ ‎16. 如图所示，倾斜的传送带上有一工件始终与传送带保持相对静止，则（ ）‎ A. 当传送带向上匀速运行时，物体克服重力和摩擦力做功 B. 当传送带向下匀速运行时，只有重力对物体做功 C. 当传送带向上匀加速运行时，摩擦力对物体做正功 D. 不论传送带向什么方向运行，摩擦力都做负功 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析: A、当传送带向上匀速运行时，根据平衡条件知，摩擦力沿斜面向上，则摩擦力做正功，故不是克服摩擦力做功，A错误；B、当传送带向下匀速运行时，根据平衡条件知，摩擦力沿斜面向上，则摩擦力做负功，不是只有重力对物体做功，B错误；C、当传送带向上匀加速运行时，根据牛顿第二定律知合外力沿斜面向上，则摩擦力一定是沿斜面向上的，摩擦力做正功，C正确；D、由前面分析知摩擦力可以做正功，故D错误；故选C．‎ 考点：考查功的计算；摩擦力的判断与计算．‎ ‎【名师点睛】物体一起运动说明它们由共同的加速度，根据牛顿第二定律可以判断物体受到的摩擦力的方向，注意平衡状态下受力情况．‎ ‎17. 木块A、B分别重50N和70N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2，与A、B相连接的轻弹簧被压缩了5cm，系统置于水平地面上静止不动．已知弹簧的劲度系数为100N/m．用F=7N的水平力作用在木块A上，如图所示，力F作用后（ ）‎ A. 木块A所受摩擦力大小是10N B. 木块A所受摩擦力大小是2N C. 弹簧的弹力是12N D. 木块B所受摩擦力大小为12N ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：B与地面间的最大静摩擦力分别为：，，根据胡克定律得，弹簧的弹力大小为，可见，，‎ ‎，所以两物体都保持静止状态．则由平衡条件得A、B所受摩擦力分别为，，B正确；‎ 考点：考查了摩擦力的计算 ‎【名师点睛】本题求解摩擦力时，首先要根据外力与最大静摩擦力的关系分析物体的状态，再根据状态研究摩擦力．‎ ‎18. 如图所示，A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上。A、B两小球的质量分别为 、 ，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为（ ）‎ A. 都等于g/2 B. g／2和0 C. 和0 D. 0和 ‎【答案】D ‎【解析】对A球分析,开始处于静止,则弹簧的弹力 ,剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变,对A,所受的合力为零,则A的加速度为0； 对B,根据牛顿第二定律得: 故D正确；‎ 综上所述本题答案是：D ‎ ‎19. 如图所示为一带电粒子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动时，其动能EK随位移x变化的关系图象，其 段为曲线， 段为直线，则下列说法正确的是( )‎ A. 处电场强度为零 B. 段电场强度不断增大 C. 若 段曲线关于直线 对称，则0点的电势高于 处的电势 D. 粒子在 段做匀加速直线运动 ‎【答案】AD ‎【解析】AB、对于极短位移内,由动能定理可得:,得: ,可见图像的斜率大小反映场强的大小,故 处电场强度为零,段场强不变,是匀强电场,所以A选项是正确的,B错误. C、若段曲线关于直线 对称,可以知道粒子在O点和 点两点动能的相等,由功能关系可得两点电势能相等,故电势相等,故C错误. D、段为匀强电场,粒子做匀加速直线运动,所以D选项是正确的.‎ 综上所述本题答案是：AD ‎20. 随着世界航空事业的发展，深太空探测已逐渐成为各国关注的热点。假设深太空中有一颗外星球，质量是地球质量的2倍，半径是地球半径的，则下列判断正确的（ ）‎ A. 该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星周期 B. 某物体在该外星球表面上所受重力是它在地球表面上所受重力的8倍 C. 该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍 D. 绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地球的人造卫星运行速度相同 ‎【答案】BC ‎【解析】试题分析：‎ A、根据 解得：T=‎ 而不知道同步卫星轨道半径的关系，所以无法比较该外星球的同步卫星周期与地球同步卫星周期关系，故A错误；‎ B、根据 解得：a=‎ 所以，故B正确；‎ C、根据解得：v=，所以，故C正确；‎ D、根据C分析可知：v=，轨道半径r相同，但质量不同，所以速度也不一样，故D错误．‎ 故选BC ‎21. 如图所示，足够长的传送带以恒定速率逆时针运行，将一物体轻轻放在传送带顶端，第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段物体与传送带相对静止，匀速运动到达传送带底端。下列说法正确的是( )‎ A. 第一阶段摩擦力对物体做正功，第二阶段摩擦力对物体做负功 B. 第一阶段摩擦力对物体做的功大于第一阶段物体动能的增加量 C. 第一阶段物体和传送带间的摩擦生热等于第一阶段物体机械能的增加量 D. 全过程物体与传送带间的摩擦生热等于从顶端到底端全过程机械能的增加量 ‎【答案】AC ‎【解析】试题分析：对小滑块受力分析，受到重力、支持力和摩擦力，第一阶段传送带的速度大于物块的速度，所以摩擦力的方向向下，做正功；第二阶段物体与传送带相对静止，匀速运动到达传送带底端摩擦力一直沿斜面向上，故摩擦力一直做负功，故A正确；根据动能定理，第一阶段合力做的功等于动能的增加量，由于重力和摩擦力都做功，故第一阶段摩擦力对物体做的功小于第一阶段物体动能的增加，故B错误；假定传送带速度为v，第一阶段，小滑块匀加速位移，传送带位移x2=vt；除重力外其余力做的功是机械能变化的量度，故小滑块机械能增加量等于fx1；一对滑动摩擦力做的功是内能变化的量度，故内能增加量为：Q=f△S=f•（x2-x1）；故第一阶段物体和传送带间的摩擦生热等于第一阶段物体机械能的增加；在第二阶段，摩擦力做负功，物体的机械能继续减小，但是静摩擦力的作用下，没有相对位移，不会产生热量．故C正确，D错误．故选AC。‎ 考点：功能关系 ‎【名师点睛】功是能量转化的量度，合力做功是动能变化的量度；除重力外其余力做的功是机械能变化的量度；一对滑动摩擦力做的功是内能变化的量度；本题关键分析清楚小滑块的运动情况，然后根据功能关系列式分析求解．物体向上运动的过程中摩擦力始终做正功是该题的关键。‎ ‎22. 如图所示a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为6V、4V和1.5V．一质子从等势面a上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则对质子的运动判断正确的是: ( )‎ A. 质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5eV B. 质子从a等势面运动到c等势面动能增加4.5eV C. 质子经过等势面c时的速率为2.25v D. 质子经过等势面c时的速率为1.5v ‎【答案】BD ‎【解析】由运动到，则电场力做功为正功，则电势能减小，动能增加．故A错误，B正确．由到，；由到，；联立得：，故CD错误；故选B．‎ ‎23. 如图所示，图线1、2分别表示导体A、B的伏安特性曲线，它们的电阻分别为R1、R2，则下列说法正确的是（ ）‎ A. ‎ B. ‎ C. 将 与 串联后接于电源上，则电压比 D. 将与并联后接于电源上，则电流比 ‎【答案】AC ‎【解析】A、B、根据电阻的定义式 得,根据图象可以知道,当电流都为1A时,‎ 电阻之比等于电压的正比,所以导体A、B的电阻 .所以A选项是正确的,B错误; C、根据公式: ,当两段导体中的电流相等时,他们的电压之比 .所以C选项是正确的 D、根据公式: ,当两段导体中的电压相等时，他们的电流之比 ，故D错误 综上所述本题答案是：AC ‎24. 如图所示，MN右侧有一正三角形匀强磁场区域(边缘磁场忽略不计),上边界与MN垂直。现有一与磁场边界完全相同的三角形导体框，从MN左侧垂直于MN匀速向右运动.导体框穿过磁场过程中所受安培力F的大小随时间变化的图象以及感应电流i随时间变化的图象正确的是(取逆时针电流为正)（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】BC 考点：本题考查电磁感应、楞次定律、图象问题。‎ 二、计算题 ‎25. 如图所示在xoy坐标系第Ⅰ象限，磁场方向垂直xoy平面向里，磁感应强度大小为B=1.0T；电场方向水平向右，电场强度大小为E= N/C．一个质量m=2.0×10﹣7kg，电荷量 的带正电粒子从x轴上P点以速度v0射入第Ⅰ象限，恰好在xoy平面中做匀速直线运动．0.10s后改变电场强度大小和方向，带电粒子在xoy平面内做匀速圆周运动，取g=10m/s2．求：‎ ‎（1）带电粒子在xoy平面内做匀速直线运动的速度 大小和方向；‎ ‎（2）带电粒子在xoy平面内做匀速圆周运动时电场强度E′的大小和方向；‎ ‎（3）若匀速圆周运动时恰好未离开第Ⅰ象限，x轴上入射P点应满足何条件？‎ ‎【答案】（1）2m/s，方向斜向上与x轴正半轴夹角为60°；（2）1N/C，方向竖直向上．（3）0.27m ‎【解析】（1）如图粒子在复合场中做匀速直线运动，设速度v0与x轴夹角为θ，依题意得：粒子合力为零    ① ‎ 重力mg=2.0×10-6N，电场力F电=Eq=2 ×10-6N 洛伦兹力 ② 由f=qv0B得，代入数据解得  v0=2 m/s                ③‎ ‎ ，解得  θ=60°               ④ 速度v0大小2 m/s，方向斜向上与x轴夹角为60° （2）带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时，电场力F电必须与重力平衡，洛伦兹力提供向心力． 故电场强度 ⑤  方向竖直向上； ⑥ （3）如图带电粒子匀速圆周运动恰好未离开第1象限， 圆弧左边与y轴相切N点；          ⑦ PQ匀速直线运动，PQ=v0t=0.2 m     ⑧ 洛伦兹力提供向心力，     ⑨ 整理并代入数据得R=0.2 m                        ⑩ 由几何知识得OP=R+Rsin60°-PQcos60°═0.27 m     x轴上入射P点离O点距离至少为0.27 m 点睛：带电粒子在电磁场中的运动一般有匀速直线运动、圆周运动和一般的曲线运动；匀速直线运动一般平衡条件求解，圆周运动由洛仑兹力充当向心力，一般的曲线运动一般由动能定理求解．临界问题需要画出运动轨迹，找出临界条件进行求解.‎ ‎26. 如图所示，光滑斜面的倾角α=30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长 ，bc边的边长 ，线框的质量m=1kg，电阻R=0.1Ω，线框通过细线与重物相连，重物质量M=2kg，斜面上ef线（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh的距离s=11.4m，（取 ），求：‎ ‎（1）线框进入磁场前重物M的加速度；‎ ‎（2）线框进入磁场时匀速运动的速度v；‎ ‎（3）ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t；‎ ‎（4）ab边运动到gh线处的速度大小和在线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热．‎ ‎【答案】（1）a=5m/s2；（2）v=6m/s；（3）t=2.5s；（4）Q=9J ‎【解析】试题分析：（1）线框进入磁场前，线框仅受到细线的拉力，斜面的支持力和线框重力，重物M受到重力和拉力．则由牛顿第二定律得：‎ 对重物有：‎ 对线框有：．‎ 联立解得线框进入磁场前重物M的加速度为：。‎ ‎（2）因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动，所以重物受力平衡，‎ 线框受力平衡，边进入磁场切割磁感线，产生的电动势为：；形成的感应电流为：‎ 受到的安培力为：‎ 联立上述各式得：‎ 代入数据，解得：。‎ ‎（3）线框进入磁场前时，做匀加速直线运动；进磁场的过程中，做匀速直线运动；进入磁场后到运动到线，仍做匀加速直线运动．进磁场前线框的加速度大小与重物的加速度相同，为：‎ 该阶段运动时间为：‎ 进磁场过程中匀速运动时间为：‎ 线框完全进入磁场后线框受力情况同进入磁场前，所以该阶段的加速度仍为：，；代入得：‎ 解得：，因此边由静止开始运动到线所用的时间为：。‎ ‎（4）线框边运动到处的速度为：，整个运动过程产生的焦耳热为：。‎ 考点：导体切割磁感线时的感应电动势、焦耳定律 ‎【名师点睛】本题是电磁感应与力平衡的综合，安培力的计算是关键．本题中运用的是整体法求解加速度。‎ ‎ ‎ ‎ ‎