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1、2015年普通高等学校招生全国统一考试（四川卷）考试说明 物理I考试性质普通高等学校招生全国统一考试是合格的高中毕业生和具有同等学力的考生参加的选拔性考试。高等学校根据考生成绩，按已确定的招生计划，德、智、体全面衡量，择优录取。因此，高考应具有较高的信度、效度，必要的区分度和适当的难度。II命题原则及指导思想2015年普通高等学校招生全国统一考试（四川卷）物理学科的命题，将按照“有利于科学选拔人才，有利于促进学生健康发展，有利于维护社会公平”的原则，遵循“注重能力考查，体现课改理念，力求平稳推进”的指导思想，依据2015年普通高等学校招生全国统一考试大纲(课程标准实验版)和2015年普通高等学
2、校招生全国统一考试(四川卷)考试说明规定的范围和要求命制试题。命题坚持以能力测试为主导，在考查考生基础知识、基本能力的同时，注重考查考生综合运用所学知识分析问题、解决实际问题的能力以和科学探究能力，突出学科意识、科学思维、科学素养和人文素养，力求做到科学、准确、公平、规范。III考试内容高考物理试题着重考查考生的知识、能力和科学素养，注意理论联系实际，关注物理科学与技术、社会和经济发展的联系，注意物理知识在生产、生活等方面的广泛应用，以便利于高等学校选拔新生，并有利于激发考生学习科学的兴趣，培养实事求是的科学态度，形成正确的价值观，促进“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三维课
3、程培养目标的实现。（一）考核目标与要求高考物理在考查知识的同时注重考查能力，并把对能力的考察放在首要位置。通过考查知识来鉴别考生能力的高低，但不把某些知识与某种能力简单地对应起来。高考物理要求考查能力主要包括以下几个方面：1.理解能力（1）理解物理概念、物理规律的确切含义, 理解物理规律的适用条件，以及它们在简单情况下的应用。（2）能够清楚的认识概念和规律的表达形式（包括文字表述和数学表达）。（3）能够鉴别关于概念和规律的似是而非的说法。（4）理解相关知识的区别和联系。2.推理能力（1）能够根据已知的知识和物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或做出正确的判断。（2）能够
4、把推理过程正确的表达出来。3分析综合能力（1）能够独立的对所遇到的问题进行具体分析、研究，弄清其中的物理状态、物理过程和物理情景，找出起重要作用的因素及有关条件。（2）能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题，找出它们之间的联系。（3）能够提出解决问题的方法，运用物理知识综合解决所遇到的问题。4应用数学处理物理问题的能力（1）能够根据具体问题列出物理量之间的关系式，进行推导和求解，并根据结果得出物理结论。（2）能运用几何图形、函数图像进行表达、分析。5实验与探究能力（1）能够独立完成表1、表2中所列的实验，能明确实验目的，理解实验的原理和方法，能控制实验条件，会使用仪器，会观察、分析实验现象，
5、会记录、处理实验数据，并得出结论，对结论进行分析和评价。（2）能发现问题、提出问题，并制订解决问题的方案。（3）能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器处理问题，包括简单的设计性实验。这五个方面的能力要求不是孤立的，着重对某一种能力进行考查的同时，在不同程度上也考查了与之相关的能力。同时，在应用某种能力处理或解决具体问题的过程中往往伴随着发现问题、提出问题的过程，因而高考对考生发现问题、提出问题等探究能力的考查渗透在以上各种能力的考查中。（二）考试范围与要求遵循教育部普通高中物理课程标准（实验）对物理知识模块的安排，以及四川省普通高中课程设置方案（试行）中对物理课程的设置，结合四川省高中物理
6、的教学实际，制定本部分内容。要考查的物理知识包括力学、电磁学、光学、近代物理知识等部分。包括“物理必修1、物理必修2、物理选修3-1、 物理选修3-2、物理选修3-4”五个模块的内容，具体考试范围与内容要求见“表1考试范围”。表1 考试范围模块基本内容物理1质点的直线运动相互作用与牛顿运动定律物理2机械能抛体运动与圆周运动万有引力定律选修31电场电路磁场选修32电磁感应交变电流选修34机械振动与机械波电磁振荡与电磁波光相对论对各部分的知识内容要求掌握的程度，在“表2知识内容及要求”中用罗马数字、标出。、的含义如下：.对所列知识要了解其内容及含义，并能在有关问题中识别和直接使用。与课程标准中的“
7、了解”和“认识”相当。.对所列知识要理解其确切定义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断过程中运用。与课程标准中的“理解”和“应用”相当。表2 知识内容及要求必修模块物理1主题内容要求说明质点的直线运动参考系、质点位移、速度和加速度匀变速直线运动及其公式、图像相互作用与牛顿运动定律滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力形变、弹性、胡克定律矢量和标量力的合成与分解共点力的平衡牛顿运动定律、牛顿运动定律的应用超重和失重必修模块物理2主题内容要求说明抛体运动与圆周运动运动的合成与分解抛体运动斜抛运动只作定性分析匀速圆周运动、角速度、线速度、向心力加速度匀速圆周运动的
8、向心力 离心现象机械能功和功率动能和动能定理重力做功与重力势能功能关系、机械能守恒定律及其应用 机械能包括动能、重力势能和弹性势能万有引力定律万有引力定律及其应用环绕速度包括计算第一宇宙速度第二宇宙速度和第三宇宙速度经典时空观和相对论时空观选修模块31主题内容要求说明电场物质的电结构、电荷守恒静电现象的解释点电荷库仑定律静电场电场强度、点电荷的场强电场线电势能、电势电势差匀强电场中电势差和电场强度的关系带电粒子在匀强电场中运动带电粒子在匀强电场中运动的计算，只限于带电粒子进入电场时速度平行或垂直于场强方向的情况示波器常见电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系电路欧姆定律电阻定律电阻的串联和并联
9、电源的电动势和内阻 电池组的计算只限于相同电池的串联闭合电路欧姆定律电功率、焦耳定律磁场磁场、磁感应强度、磁感线 通电直导线和通电线圈周围磁场的方向安培力、安培力的方向匀强磁场中的安培力安培力的计算只限于电流与磁场方向垂直的情形洛伦兹力、洛伦兹力的方向洛伦兹力公式洛伦兹力的计算只限于速度和磁场方向垂直的情形带电粒子在匀强磁场中运动质谱仪和回旋加速器选修模块32主题内容要求说明电磁感应现象磁通量法拉第电磁感应定律 1.导体切割磁感线时，感应电动势的计算，只限于l垂直于B、v的情况2.在电磁感应现象里，不要求判断内电路中各点电势的高低楞次定律自感、涡流不要求用自感系数计算自感电动势交变电流交变电流
10、、交变电流的图像不要求讨论交变电流的相位和相位差的问题正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值理想变压器只限于单相理想变压器电能的输送选修模块34主题内容要求说明机械振动和机械波简谐运动 简谐振动只限于单摆和弹簧振子。简谐运动的公式和图像单摆、单摆的周期公式受迫振动和共振机械波 横波和纵波 横波的图像波长、波速和频率（周期）的关系波的干涉和衍射现象多普勒效应电磁振荡与电磁波变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场、电磁波及其传播电磁波的产生、发射和接收电磁波谱光光的折射定律 1.相对折射率不作考试要求2.定性了解光的色散现象折射率光的全反射、光导纤维光的干涉、衍射和偏振现象相对论狭义相对论的基本假
11、设质速关系、质能关系相对论质能关系式单位制和实验主题内容要求说明单位制要知道中学物理中涉及的国际单位制的基本单位和其他物理量的单位。包括小时、分、升、电子伏特(eV)知道国际单位制中规定的单位符号实验实验一：研究匀速直线运动实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系实验三：验证力的平行四边形定则实验四：验证牛顿运动定律实验五：探究动能定理实验六：验证机械能守恒定律实验七：测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）实验八：描绘小电珠的伏安特性曲线实验九：测定电源的电动势和内阻实验十：练习使用多用电表实验十一：传感器的简单应用实验十二：探究单摆的运动，用单摆测定重力加速度实验十三：测定玻璃的折射率实验十四：
12、用双缝干涉测光的波长1.要求会正确使用的仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花打点计时器或电磁打点计时器、弹簧测力计、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等2.要求认识误差问题在实验中的重要性，了解误差的概念，知道系统误差和偶然误差；知道用多次测量求平均值的方法可减小偶然误差；能在某些实验中分析误差的主要来源；不要求计算误差3.要求知道有效数字的概念，会用有效数字表达直接测量的结果间接测量的有效数字运算不作要求考试形式及试卷结构 一、考试形式闭卷、笔试 二、考试时间及分数普通高等学校招生全国统一考试（四川卷）“理科综合”由物理、化学和生物三科试题组成，考试时间为1
13、50分钟，试卷满分为300分。三科试卷同堂分卷，物理满分110分。三、试卷结构物理试卷分第I卷和第II卷，全部为必考题，不设选考题。第I卷为选择题，包括单项选择题和多项选择题，共7题，每题6分，共计42分。第II卷为非选择题，包括实验题和计算题，共4题，共计68分。四、试卷难度物理试卷“易、中、难”比例为“3：5：2”。V.题型示例（一）选择题【例1】如图听示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形玻璃缸底有一发光小球，则A小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B小球所发的光能从水面任何区域射出C小球所发的光频率变大D小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大 【说明】试题情景来源于日常生活，考查考生对折
14、射率、全反射等基本概念、基本规律的认识和理解。属于容易题。【答案】D降落伞返回舱缓冲火箭【例2】如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B.返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D.返回舱在喷气过程中处于失重状态【说明】本题考查考生对力学基本概念、基本规律的认识和理解，考查考生简单的推理能力。属于容易题。【答案】A【例3】如图所示，表面处处同样粗糙的楔形木块ab
15、c固定在水平地面上，ab面和bc面与地面的夹角分别为和，且，一初速度为v0的小物块沿斜面ab向上运动，经时间t0后到达顶点b时，速度刚好为零;然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc下滑在小物块从a运动到c的过程中，可能正确描述其速度大小v与时间t的关系的图像是acbOtBvt02t03t0v0OtCvt02t03t0v0tOAvt02t03t0v0tODvt02t03t0v0【说明】本题以物体沿固定粗糙斜面上滑和下滑运动这种典型模型为背景，考查考生对力和运动关系的理解，以及考生用图像描述物理量之间的关系、用定性分析与半定量计算相结合的方法进行推理判断的能力。属于中等难度试题。【答案】CabcdB
16、P1P2【例4】如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时A线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流B线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势C线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是abcdD线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力【说明】本题源于教材，考查考生对交流电产生的原理和电磁感应现象的认识和理解，引导中学在物理教学中重视教材。属于中等难度试题。【答案】A【例5】迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住，绕恒星“Gliese581”运动的行星”Gl
17、-581c”却值得我们期待。该行星的温度在0到40之间，质量是地球的6倍、直径是地球的1.5倍、公转周期为13个地球日。“Gliese581”的质量是太阳质量的0.31倍。设行星与地球均视为质量分布均匀的球体，绕其中心天体做匀速圆周运动，则A在该行量和地球上发射卫星的第一宇宙速度一样B如果人到了该行星，其体重是地球上的倍C该行星与“Gliese581”的距离是日地距离的倍D由于该行星公转速率比地球大，地球上的米尽如果被带上该行星其长度一定会变短【说明】本题为单选题，涉及参考系、质点、匀速圆周运动、线速度、向心加速度、相对论时空观、狭义相对论的基本假设等考纲的级要求和匀速圆周运动的向心力、万有引
18、力及其应用、环绕速度等考纲的级要求，要求考生将万有引力定律应用于卫星做匀速圆周运动的实际计算，并结合经典力学与狭义相对论的时空观，主要考查学生对基本知识灵活应用，对物理思想准确理解的能力。属于中等难度试题。【答案】By/cmx/m0A-Aabcde图1y/cmt/s0图2【例6】图1是一列简谐横波在时的波形图。已知c位置的质点比a位置的质点晚0.5s起振，则图2所示振动图像所对应的质点可能位于ABCD【说明】本题源于教材，主要考查学生对简谐运动、简谐运动公式和图像、横波与纵波、横波的图像、波速、波长和频率（周期）的关系等内容的掌握。本题为单选题，属于中等难度试题【答案】D【例7】如图所示，接有
19、灯泡L的平行金属导轨水平放置在匀强磁场中，一导体杆与两导轨良好接触并做往复运动，其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同。图中O位置对应于弹簧振子的平衡位置，P、Q两位置对应于弹簧振子的最大位移处。若两导轨的电阻不计，则A杆由O到P的过程中，电路中电流变大B杆由P到Q的过程中，电路中电流一直变大C杆通过O处时，电路中电流方向将发生改变D杆通过O处时，电路中电流最大【说明】本题是一道力电简单综合题，考查考生对力学、电学相关概念和规律的认识和理解，同时考查考生的理解能力和推理能力。属于中等难度试题。【答案】D【例8】如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、
20、P的间距很小。质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形，其有效电阻为0.1。此时在整个空间加方向与水平面成300角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B =（0.4 -0.2t）T，图示磁场方向为正方向。框、挡板和杆不计形变。则At = 1s时，金属杆中感应电流方向从C至DBt = 3s时，金属杆中感应电流方向从D至CCt = 1s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.1NDt = 3s时，金属杆对挡板H的压力大小为l.2N【说明】本题综合考查相互作用与牛顿运动定律、电路、磁场、电磁感应4个主题的内容。属于中等偏难题。【答案
21、】AC【例9】质量为m的带正电小球由空中A点无初速度自由下落，在t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过t秒小球又回到A点，不计空气阻力且小球从末落地。则（ ）A整个过程中小球电势能变化了B整个过程中小球机械能变化了2mgtC从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能变化了mg2t2D从A点到最低点小球重力势能变化了【说明】本题是一道力学和电学综合题，考查考生对力学、电学相关概念和规律的认识和理解，并考查考生的推理能力和分析综合能力。属于较难试题。【答案】BD（二）实验题Ox/cmy/cmRv0【例10】某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放
22、一个红蜡做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为（4，6），此时R的速度大小为 cm/s，R在上升过程中运动轨迹的示意图是 。（R视为质点）yxOyxOyxOyxOA B C D【说明】本题考查考生观察、分析实验现象和处理实验数据等实验能力。属于容易题。【答案】5；D【例11】右图是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图，图中R0是保护电阻（10），R1 是电阻箱（099.9），R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，E是电源（电动势100V，内阻
23、很小）。在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大。实验具体步骤如下：（i）连接好电路，将滑动变阻器R调到最大；学科网（ii）闭合S，从最大值开始调节电阻箱R1，先调R1为适当值，再调滑动变阻器R，使A1示数I1 = 0.15A，记下此时电阻箱的阻值R1和A2示数I2。（iii）重复步骤（ii），再侧量6组R1和I2；（iv）将实验所得的7组数据在坐标纸上描点。根据实验回答以下问题： 现有四只供选用的电流表：A电流表（03mA，内阻为2.0） B电流表（03mA，内阻未知）C电流表（00.3A，内阻为5.0 D电流表（00.3A，内阻未知）A1应选用 ，A2应选用 。 测得一组R1和I2
24、值后，调整电阻箱R1，使其阻值变小，要使A1示数I1 = 0.15A，应让滑动变阻器R接入电路的阻值 （选填“不变”、“变大”或“变小”）。 在坐标纸上画出R1与I2的关系图。10I2/AR1/VO0.050.100.150.200.250.302003040050600 根据以上实验得出Rx = 。【说明】本题以实验能力立意，要求学生应用“测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）”、“描绘小灯泡的伏安特性曲线”和“测定电源的电动势和内阻”3个实验的基本方法和基本原理，设计实验测量未知电阻Rx,在这个过程中，比较全面地考查了考试说明要求的能力：能明确实验目的；能理解实验原理；能控制实验条件，
25、理解实验过程并进行操作；会用图像法处理实验数据，并得出结论。本小题全面考查实验能力，属于中等偏易题。【答案】 D、C 变大 关系图线如图 31（三）计算题【例12】石墨烯是近些年发现的一种新材料，其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化，其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖。用石墨烯制作超级缆绳，人类搭建“太空电梯”的梦想有望在本世纪实现。科学家们设想，通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站，电梯仓沿着这条缆绳运行，实现外太空和地球之间便捷的物资交换。 若”太空电梯”将货物从赤道基站运到距地面高度为h1的同步轨道站，求轨道站内质量为m1的货
26、物相对地心运动的动能。设地球自转角速度为，地球半径为R。 当电梯仓停在距地面高度h2 = 4R的站点时，求仓内质量m2 = 50kg的人对水平地板的压力大小。取地面附近重力加速度g = 10m/s2，地球自转角速度 = 7.310-5rad/s，地球半径R = 6.4103km。【说明】取材于2010年诺贝尔物理学奖的获奖内容，以被誉为开创了21世纪新材料纪元的神奇材料“石墨烯”和有望在本世纪实现人类搭建天梯梦想的“太空电梯”为情景，考查考生理论联系实际的能力。属于中等偏易题。【参考答案】解：（1）设货物相对地心的距离为r1，线速度为v1，则r1Rh1 v1r1 货物对地心的动能为 联立式 说
27、明：式各1分（2）设地球质量为M，人相对地心的距离为r2，相信加速度为，受地球的万有引力为F，则r2Rh2 设水平地板对人的支持力大小为N，人对水平地板的压力大小为N，则 NN 联立式并代入数据得 N11.5 N 说明：式各2分，式各1分【例13】近来，我国多个城市开始重点治理“中国式过马路”行为。每年全国由于行人不遵守交通规则而引发的交通事故上万起，死亡上千人。只有科学设置交通管制，人人遵守交通规则，才能保证行人的生命安全。如右图所示，停车线AB与前方斑马线边界CD间的距离为23m。质量为8t，车长7m的卡车以54km/h的速度向北匀速行驶，当车前端刚驶过停车线AB，该车前方的机动车交通信号
28、灯由绿灯变黄灯。(1)若此时前方的C处人行横道路边等行的行人就抢行过马路，卡车司机发现行人，立即制动，卡车受到的阻力为3104N。求卡车的制动距离； (2)若人人遵守交通规则，该车将不受影响地驶过前方斑马线边界CD。为了确保行人安全，D处人行横道信号灯应该在南北向机动车信变黄灯后至少多久变为绿灯。 CDAB23m【说明】本题注重理论联系实际，主要考查课标中近地点做直线运动、相互作用与牛顿定律、机械能和单位制等主题，属于力学简单综合题。【参考答案】已知卡车质量m=8t=8103kg、初速度为v0=54km/h=15m/s(1)从制动到停车阻力对卡车所做功为W，由动能定理有 已知卡车所受阻力f=-
29、3104N，设卡车制动距离为s1 联立式，代入数据解得： （2）已知车长l=7m，AB与CD的距离为s0=23m，设卡驶过的距离为s2，D处人行横道信号灯至少需经时间为后变灯，有 联立式，代入数据解得：s ABMN E 【例14】如图所示，一根长L1.5 m的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E1.0105 N/C、与水平方向成30角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q+4.5106 C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q+1.010一6 C，质量m1.010一2 kg。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。（静电力常量k9.0109 Nm2C2，
30、取gl0 m/s2)（1）小球B开始运动时的加速度为多大？（2）小球B的速度最大时，距M端的高度h1为多大？（3）小球B从N端运动到距M端的高度h20.6l m时，速度为v1.0 m/s，求此过程中小球B的电势能改变了多少？【说明】本题考查考生应用牛顿定律、电场力的计算公式和功能关系综合解决问题的能力。属于中等难度的试题。【参考答案】开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得：解得：代人数据解得：a3.2 m/s2小球B速度最大时合力为零，即解得： 代人数据解得：h10.9 m小球B从开始运动到速度为v的过程中，设重力做功为W1，电场力做功为W2，库仑力做
31、功为W3，根据动能定理有：解得：设小球B的电势能改变了Ep，则：解得：a1b1c1a2b2c2KSQFB1B2【例15】如图所示，间距l=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内，在水平面a1b1b2a2区域内和倾角=37的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1=0.4T、方向竖直向上和B2=1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。电阻R=0.3、质量m1=0.1kg、长为l 的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b1、b2点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2=0
32、.05kg的小环。已知小环以a=6m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动。不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长。取g=10 m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。求小环所受摩擦力的大小；Q杆所受拉力的瞬时功率。【说明】本题是力电综合试题，每一问是比较简单的力学问题，第二问是有一定难度的力电综合问题。主要考查考生综合分析能力。属于中等偏难的题。【参考答案】（1）设小环受到摩擦力大小为,则由牛顿第二定律得到.代入数据得到.说明：式3分，式1分（2）设经过K杆的电流为I1，由K杆受力平衡得到.设回路总电流为I,总电阻为R总，有.设Q杆下滑速
33、度大小为，产生的感应电动势为E，有.拉力的瞬时功率为.联立以上方程得到.CDWZYXlhBA【例16】如图所示：正方形绝缘光滑水平台面WXYZ边长=1.8m，距地面h=0.8m。平行板电容器的极板CD间距d=0.1m且垂直放置于台面，C板位于边界WX上，D板与边界WZ相交处有一小孔。电容器外的台面区域内有磁感应强度B=1T、方向竖直向上的匀强磁场。电荷量q=510-13C的微粒静止于W处，在CD间加上恒定电压U=2.5V，板间微粒经电场加速后由D板所开小孔进入磁场（微粒始终不与极板接触），然后由XY边界离开台面。在微粒离开台面瞬时，静止于X正下方水平地面上A点的滑块获得一水平速度，在微粒落地时
34、恰好与之相遇。假定微粒在真空中运动、极板间电场视为匀强电场，滑块视为质点，滑块与地面间的动摩擦因数=0.2，取g=10m/s2（1）求微粒在极板间所受电场力的大小并说明两板地极性；（2）求由XY边界离开台面的微粒的质量范围；（3）若微粒质量mo=110-13kg，求滑块开始运动时所获得的速度。【说明】本题是力电综合试题，第一问是比较简单的力电问题，第二问是中等偏上难度的力电综合问题，第三问是涉及较高数学要求、难度较大的问题。主要考查考生分析综合能力和应用数学处理物理问题的能力。属于难题。【参考答案】（1）微粒在极板间所受电场力为： 代入数据得： 由于微粒带正电且在两板间作加速运动，故C板带正电
35、，D板带负电。 （2）若微粒的质量为m，风进入磁场时的速度为v，由动能定理得： 微粒在磁场中做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力，若圆周运动的半径为R，有： 微粒要从XY边界离开台面，则圆周运动的边缘轨迹如图所示，半径的极小值与极大值分别为： 联立以上各式得： （3）如图，微粒在台面以速度v作以O为圆心，R为半径的圆周运动，从台面边缘P点沿与XY边界成角飞出做平抛运动，落地点为Q，水平距离为S，下落时间为t。设滑块质量为M，获得速度v0后在t内沿与平台前侧面成角方向，以加速度a做匀减速运动到Q点，经过位移为k。由几何关系可得： 由平抛运动得： 对滑块由牛顿定律和运动学方程有： 由余弦定理得： 由正弦定理得： 联立以上各式得：
