2015-2016学年安徽省蚌埠市怀远县常坟中学高三（上）质检物理试卷
一、本卷共7小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．
1．2010年1月17日，我国成功发射北斗COMPASS～Gl地球同步卫星．这标志着中国北斗卫星导航系统工程建设又迈出重要一步．关于成功定点后的“北斗COMPASS﹣Gl”地球同步卫星，下列说法正确的是（ ）
A．运行速度大于7.9 km/s
B．离地面高度一定，相对地面静止
C．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度小
D．向心加速度比静止在赤道上的物体的向心加速度小
2．如图所示，位于倾角为θ的斜面上的物块B由跨过定滑轮的轻绳与物块A相连．从滑轮到A、B的两段绳都与斜面平行．已知A与B之间及B与斜面之间均不光滑，若用一沿斜面向下的力F拉B并使它做匀速直线运动，则B受力的个数为（ ）
A．4个 B．5个 C．6个 D．7个
3．如图所示，一水平足够长的传带以速率v逆时针运动，一质量为m可视为质点的物体以水平向右的初速度v放人传送带上，从物体放人传送带开始至二者最终速度相等的过程中（ ）
A．摩擦力对物体做功为mv2
B．物体动能的改变量为0
C．物体动量的改变量为0
D．摩擦生热产生的热量为1.5mv2
4．把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车．而动车组就是几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组，如图所示．假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等．若1节动车加4节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h；则6节动车加4节拖车编成的动车组的最大速度为（ ）
13
A．120km/h B．240km/h C．360km/h D．480km/h
5．如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为10V、20V、30V．实线是一带负电的粒子（不计重力）在该区域内运动的轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点，下列说法中正确的是（ ）
A．带电粒子一定是先过a，再到b，然后到c
B．带电粒子在三点所受电场力的大小F1＞F2＞F3
C．带电粒子在三点速度的大小Va＞Vb＞Vc
D．带电粒子在三 点电势能的大小Eb＞Ea＞Ec
6．如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，电流表和电压表均为理想电表，闭合电键S，当滑动变阻器R1的滑动触头P向右滑动时，电表的示数都发生变化，电流表示数变化量的大小为△I、电压表V、V1和V2示数变化量的大小分别为△U、△U1和△U2，下列说法错误的是（ ）
A．△U1＞△U2 B．变小 C．不变 D．不变
7．如图所示，ab间接电压恒定的交变电源，M为理想变压器，如果R1的阻值增大，则（ ）
A．电压表示数增大 B．电流表的示数增大
C．灯泡L的亮度变暗 D．电阻R2的热功率增大
二、非选择题（共5小题，满分68分）
13
8．在研究“匀变速度直线运动”的实验中，不慎将选好纸带的前面一部分破坏了，剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出并标在图上．已知打点计时器的工作频率为50Hz，则打点计时图中第5点时的速度为 m/s运动的加速度为 m/s2．（结果保留三位有效数字）
9．（14分）（2015秋•怀远县校级月考）某实验小组要测量一节蓄电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材如下：
A．待测的旧蓄电池（电动势约为2V，内电阻约为3Ω）
B．电压表V1（0﹣3V，内阻R1的4kΩ）
C．电压表V2（0﹣6V，内阻R2的15kΩ）
D．电流表A（0﹣3A，内阻R3的0.1Ω）
E．电阻箱R4（0﹣9999Ω）
F．电键和导线若干
（1）请你选择合适的实验器材，设计出一种测量该蓄电池电动势和内阻的方案，并在如图1的方框中画出实验电路原理图．（要求电路中各器材用题中给定的符号标出）
（2）如果要求用图象法处理你设计的实验的数据，并能根据图象较直观地求出电动势和内阻，则较适合的函数表达式是
（3）请你在图2虚框中画出此表达式对应的大致图象．
10．（14分）（2012•安徽一模）某商场内的观光电梯，在一楼由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，2s后改做匀速运动，持续3s，上升20m，最后做加速度为5m/s2的匀减速运动，正好停在顶层，则顶层的高度是多少米？
11．（16分）（2015秋•怀远县校级月考）如图所示，一质量M=3.0kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m=1.0kg的小木块A．现以地面为参考系，给A和B以大小均为4.0m/s，方向相反的初速度，使A开始向左运动．B开始向右运动，但最后A并没有滑离B板．
求：
（1）当A的速度大小为1.0m/s时，木板B的速率；
（2）整个过程中系统损失的机械能为多少？
13
12．（20分）（2015秋•怀远县校级月考）如图所示，与水平面成37°的倾斜轨道AC，其延长线在D点与半圆轨道相切，轨道半径R=1m，全部轨道为绝缘材料制成且位于竖直面内，整个空间存在水平向左的匀强电场，MN的右侧存在垂直于纸面向里的匀强磁场（C点在MN边界上）．一质量为0.4kg的带电小球沿轨道AC下滑，至C点时速度为v0=m/s，接着沿直线CD运动到D处进入半圆轨道，进入时无动能损失，且恰好能通过F点，在F点速度vf=4m/s，（不计空气阻力，g=10m/s2，cos37°=0.8）求：
（1）小球带何种电荷；
（2）小球在半圆轨道部分克服摩擦力所做的功．
（3）小球从F点飞出时磁场同时消失，小球离开F点后的运动轨迹与直线AC（或延长线）的交点为G（G点未标出），求G点到D点的距离．
2015-2016学年安徽省蚌埠市怀远县常坟中学高三（上）质检物理试卷
参考答案与试题解析
一、本卷共7小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．
1．2010年1月17日，我国成功发射北斗COMPASS～Gl地球同步卫星．这标志着中国北斗卫星导航系统工程建设又迈出重要一步．关于成功定点后的“北斗COMPASS﹣Gl”地球同步卫星，下列说法正确的是（ ）
A．运行速度大于7.9 km/s
B．离地面高度一定，相对地面静止
C．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度小
D．向心加速度比静止在赤道上的物体的向心加速度小
考点： 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．
专题： 人造卫星问题．
分析： 第一宇宙速度7.9 km/s是指卫星绕地球表面在地球引力的作用下绕地球做圆周运动，了解同步卫星的含义，同步卫星在地球上空固定的高度上，其周期与地球自转周期相同，相对地面静止．
解答： 解：A、第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据v=，可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度．故A错误；
B、因为同步卫星要和地球自转同步，即ω相同，根据F==mω2r，因为ω一定，所以 r 必须固定，故B正确；
13
C、根据万有引力提供向心力，F==mω2r，得：ω=，同步卫星的轨道半径要小于月球的轨道半径，所以同步卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大，故C错误；
D、同步卫星与赤道上的物体具有相同的周期，根据向心加速度的公式：a=r，同步卫星的轨道半径要大于静止在赤道上的物体的轨道半径，所以同步卫星向心加速度比静止在赤道上的物体的向心加速度大，故D错误．
故选：B．
点评： 本题考查了万有引力提供向心力，第一宇宙速度，线速度、角速度与轨道半径的关系，同步卫星的特点．比较两物体的线速度，角速度、周期与半径的关系只要找准相同的物理量就能顺利解决此类题目．
2．如图所示，位于倾角为θ的斜面上的物块B由跨过定滑轮的轻绳与物块A相连．从滑轮到A、B的两段绳都与斜面平行．已知A与B之间及B与斜面之间均不光滑，若用一沿斜面向下的力F拉B并使它做匀速直线运动，则B受力的个数为（ ）
A．4个 B．5个 C．6个 D．7个
考点： 共点力平衡的条件及其应用；滑动摩擦力；力的合成与分解的运用．
专题： 共点力作用下物体平衡专题．
分析： 对物块A受力分析，受重力、支持力、B对A的滑动摩擦力和细线的拉力，处于平衡状态，对滑板B受力分析，受拉力、重力、A对B的压力和摩擦力、斜面对B的支持力和摩擦力、细线的拉力．
解答： 解：（1）隔离A受力分析，如图所示，由平衡条件得：
FT=mAgsinθ+Fμ1
FN1=mAgcosθ
又Fμ1=μFN1，
联立得：FT=mAgsiθ+μmAgcosθ
（2）隔离B受力分析，如图所示
由平衡条件得：滑板B受拉力、重力、A对B的压力和摩擦力、斜面对B的支持力和摩擦力、细线的拉力．共7个力的作用．
故选：D
13
点评： 本题关键是明确两个物体的受力情况，然后根据平衡条件列方程求解，但是表达式稍微麻烦，受力分析时不要漏力．
3．如图所示，一水平足够长的传带以速率v逆时针运动，一质量为m可视为质点的物体以水平向右的初速度v放人传送带上，从物体放人传送带开始至二者最终速度相等的过程中（ ）
A．摩擦力对物体做功为mv2
B．物体动能的改变量为0
C．物体动量的改变量为0
D．摩擦生热产生的热量为1.5mv2
考点： 功能关系；动量定理．
分析： 根据物体的受力判断出物体的运动规律，结合动能定理求出传送带对物体做功的大小．根据位移公式求出物体与传送带之间的相对路程，从而得出摩擦产生的热量．
解答： 解：AB、物体的初末动能相等，故动能的改变量为0；根据动能定理知，合力做功为零，由于重力和支持力不做功，故摩擦力对传送带做功为零，故A错误，B正确；
C、设初动量方向为正，则初动量为mv，末动量为﹣mv，动量的改变量为﹣2mv，故C错误；
D、物体向右减速运动的位移为：x1=，传送带经历的位移为：x2=v•=，相对传送带发生的路程为：s1=x1+x2=．
返回时做匀加速运动，物体匀加速运动的位移为：x3=，相对传送带的路程为：s2=v﹣=，
所以整个过程中的相对路程为：s=s1+s2=，则摩擦产生的热量为：Q=fs=mas=2mv2．故D错误；
故选：B
点评： 解决本题的关键理清物体在传送带上的运动规律，结合运动学公式和功能关系综合求解．
13
4．把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车．而动车组就是几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组，如图所示．假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等．若1节动车加4节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h；则6节动车加4节拖车编成的动车组的最大速度为（ ）
A．120km/h B．240km/h C．360km/h D．480km/h
考点： 功率、平均功率和瞬时功率．
专题： 功率的计算专题．
分析： 当牵引力与阻力相等时，速度最大，求出功率与阻力和最大速度的关系．6节动车加4节拖车编成的动车组运动时，牵引力与阻力相等时速度最大，结合6P=10fvm′求出最大速度的大小．
解答： 解：设每节车厢所受的阻力为f，若1节动车加4节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h，则P=Fvm=5fvm．
设6节动车加4节拖车编成的动车组的最大速度为vm′，牵引力等于阻力时速度最大，则有：6P=10fvm′
联立两式解得vm′=360km/h．故C正确，A、B、D错误．
故选：C．
点评： 解决本题的关键知道牵引力与阻力相等时，速度最大，结合功率与速度的关系进行求解．
5．如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为10V、20V、30V．实线是一带负电的粒子（不计重力）在该区域内运动的轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点，下列说法中正确的是（ ）
A．带电粒子一定是先过a，再到b，然后到c
B．带电粒子在三点所受电场力的大小F1＞F2＞F3
C．带电粒子在三点速度的大小Va＞Vb＞Vc
D．带电粒子在三 点电势能的大小Eb＞Ea＞Ec
考点： 电场线；电势能．
分析： 此题首先要根据三条表示等势面的虚线等距离判断出电场是匀强电场，所以带电粒子在电场中各点的电场力是相同的；因带电粒子的运动轨迹是抛物线，所以两种运动方式都有可能；根据abc三点的位置关系以及带电粒子的电势能与动能之间的互化，可判断出经过a、b、c三点时的动能和电势能的大小关系．
解答： 解：A、由题中的图可知，电场的方向是向上的，带负电的粒子将受到向下的电场力作用，带负电的粒子无论是依次沿a、b、c运动，还是依次沿c、b、a运动，都会得到如图的轨迹，故A错误；
B、因表示电场中三个等势面的三条虚线是平行且等间距的，由此可判断电场是匀强电场，所以带电粒子在电场中各点受到的电场力相等，故B错误；
13
C、带负电的粒子在电场中运动时，电势能与动能之间相互转化，由图中粒子的运动轨迹可知，a点到b点，电场力做负功（电场力方向和运动方向相反），电势能增大，动能减小，从b运动到c，电场力做正功，电势能减小，动能增大，因此c点的电势能最小，动能最大，即c点速度最大，故C错误，D正确；
故选：D．
点评： c本题考察到了电势能、带电粒子在电场中的运动、等势面、电场力做功等几方面的知识点．解决此题的关键是对等势面的理解，等势面就是电场中电势相等的各点构成的面，等势面有以下几方面的特点：
①等势面一定与电场线垂直，即跟场强的方向垂直．
②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功．
③电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面．
④任意两个等势面都不会相交．
⑤等差等势面越密的地方电场强度越大，即等差等势面的分布疏密可以描述电场的强弱．
6．如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，电流表和电压表均为理想电表，闭合电键S，当滑动变阻器R1的滑动触头P向右滑动时，电表的示数都发生变化，电流表示数变化量的大小为△I、电压表V、V1和V2示数变化量的大小分别为△U、△U1和△U2，下列说法错误的是（ ）
A．△U1＞△U2 B．变小 C．不变 D．不变
考点： 闭合电路的欧姆定律．
专题： 恒定电流专题．
分析： 由变阻器接入电路的电阻变化，根据欧姆定律及串联电路的特点，分析电流表和电压表示数变化量的大小．
解答： 解：当滑动变阻器R1的滑动触头P向右滑动时，R1减小，电路中电流增大，U2增大，路端电压U减小，则U1减小．因为U=U1+U2，则△U1＞△U2．
根据闭合电路欧姆定律得：U1=E﹣I（R2+r），则=R2+r，不变；R2为定值电阻，则=R2，不变．
由U=E﹣Ir，得=r，不变，故B错误，ACD正确．
本题选错误的，故选：B
点评： 本题的难点在于确定电压表示数变化量的大小，采用总量法，这是常用方法．
7．如图所示，ab间接电压恒定的交变电源，M为理想变压器，如果R1的阻值增大，则（ ）
A．电压表示数增大 B．电流表的示数增大
13
C．灯泡L的亮度变暗 D．电阻R2的热功率增大
考点： 变压器的构造和原理．
专题： 交流电专题．
分析： 理想变压器输入功率等于输出功率，原副线圈电流与匝数成反比，原副线圈电压与匝数成正比．
解答： 解：A、R1的阻值增大，副线圈总阻值增大，电流减小，
副线圈电压不变，所以电压表示数增大，故A正确；
B、副线圈电流减小，输出功率增大，输入功率增大，电流表的示数增大．故B错误；
C、灯泡L的电压增大，亮度变亮，故C错误；
D、副线圈电流减小，电阻R2的热功率减小，故D错误；
故选：A．
点评： 本题的关键是会分析电路的动态变化，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况．
二、非选择题（共5小题，满分68分）
8．在研究“匀变速度直线运动”的实验中，不慎将选好纸带的前面一部分破坏了，剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出并标在图上．已知打点计时器的工作频率为50Hz，则打点计时图中第5点时的速度为 1.73 m/s运动的加速度为 9.44 m/s2．（结果保留三位有效数字）
考点： 探究小车速度随时间变化的规律．
专题： 实验题；牛顿运动定律综合专题．
分析： 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上5点时小车的瞬时速度大小
解答： 解：已知时间间隔T=0.02s，5点的瞬时速度可以用中间时刻的速度等于该过程中的平均速度求解，
即：v5==1.73m/s
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2得：
运用逐差法a==9.44m/s2．
故答案为：1.73，9.44．
点评： 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．
9．（14分）（2015秋•怀远县校级月考）某实验小组要测量一节蓄电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材如下：
13
A．待测的旧蓄电池（电动势约为2V，内电阻约为3Ω）
B．电压表V1（0﹣3V，内阻R1的4kΩ）
C．电压表V2（0﹣6V，内阻R2的15kΩ）
D．电流表A（0﹣3A，内阻R3的0.1Ω）
E．电阻箱R4（0﹣9999Ω）
F．电键和导线若干
（1）请你选择合适的实验器材，设计出一种测量该蓄电池电动势和内阻的方案，并在如图1的方框中画出实验电路原理图．（要求电路中各器材用题中给定的符号标出）
（2）如果要求用图象法处理你设计的实验的数据，并能根据图象较直观地求出电动势和内阻，则较适合的函数表达式是 =+
（3）请你在图2虚框中画出此表达式对应的大致图象．
考点： 测定电源的电动势和内阻．
专题： 实验题；恒定电流专题．
分析： （1）本题中给出的是电阻箱及电压表，故可以采用电阻箱得出电阻，由电压表测电压的方式，再通过计算得出电流值，由闭合电路欧姆定律求解；
（2）由闭合电路欧姆定律可得出关于外电阻及电压表的表达式，变形可得出线性关系；
（3）根据函数表达式作出图象．
解答： 解：（1）由题意可知，没有电流表，有一个电阻箱，可以应用安阻法测电源电动势与内阻，实验电路图如图所示：
（2）由闭合电路欧姆定律可知：
E=U+Ir=U+r，则：=+，
为方便实验数据处理，图象应为直线，可以作出﹣图象；
（3）根据：=+可知，﹣图象如图所示：
13
故答案为：（1）如图所示；（2）=+；（3）如图所示．
点评： 近几年对实验的考查不再局限于课本内容，而是有很多新的变化，在解决实验题目时一定要注意分析试题，明确实验的原理，这样才能正确解出
10．（14分）（2012•安徽一模）某商场内的观光电梯，在一楼由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，2s后改做匀速运动，持续3s，上升20m，最后做加速度为5m/s2的匀减速运动，正好停在顶层，则顶层的高度是多少米？
考点： 匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．
专题： 直线运动规律专题．
分析： 设匀加速直线运动的末速度为v，根据速度时间公式和位移时间公式求出该速度．再根据匀变速直线运动速度位移公式求出匀减速直线运动的位移，最终求出顶层的高度．
解答： 解：设电梯能够达到的最大速度为v
v=a1t1
h2=vt2
h1+h2=20m
解得：v=5m/s
h=h1+h2+h3=22.5m
答：顶层的高度是22.5m．
点评： 本题中电梯经历了匀加速直线运动、匀速直线运动、匀减速直线运动，关键掌握匀变速直线运动的规律，灵活运用运动学公式进行求解．
11．（16分）（2015秋•怀远县校级月考）如图所示，一质量M=3.0kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m=1.0kg的小木块A．现以地面为参考系，给A和B以大小均为4.0m/s，方向相反的初速度，使A开始向左运动．B开始向右运动，但最后A并没有滑离B板．
求：
（1）当A的速度大小为1.0m/s时，木板B的速率；
（2）整个过程中系统损失的机械能为多少？
考点： 导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．
专题： 电磁感应——功能问题．
分析： （1）对A、B组成的系统，由动量守恒定律可以求出B的速度．
（2）最后A没有滑离B板，说明A、B的速度相同，由动量守恒定律求出共同速度，再由能量守恒定律求系统损失的机械能．
13
解答： 解：（1）A先向左做减速运动，后向右做加速运动，B一直向右做减速运动，最后两者一起向右做匀速直线运动．当A的速度方向向左时，以向右为正方向，则vA=﹣1m/s，由动量守恒定律得：Mv0﹣mv0=MvB+mvA，
代入数据解得：vB=3m/s；
当A的速度方向向右时，以向右为正方向，则vA=1m/s，由动量守恒定律得：Mv0﹣mv0=MvB+mvA，
代入数据解得：vB=2.33m/s；
（2）设最终AB的共同速度为v，则由动量守恒定律得：Mv0﹣mv0=（M+m）v
则 v===2m/s
整个过程中系统损失的机械能为：△E==J=18J
答：（1）当A的速度大小为1.0m/s时，木板B的速率是3m/s或2.33m/s．
（2）整个过程中系统损失的机械能为18J．
点评： 本题考查了求B的速度，分析清楚运动过程，应用动量守恒定律即可正确解题，分析清楚运动过程是正确解题的前提与关键，要注意A做往复运动，不能漏解．
12．（20分）（2015秋•怀远县校级月考）如图所示，与水平面成37°的倾斜轨道AC，其延长线在D点与半圆轨道相切，轨道半径R=1m，全部轨道为绝缘材料制成且位于竖直面内，整个空间存在水平向左的匀强电场，MN的右侧存在垂直于纸面向里的匀强磁场（C点在MN边界上）．一质量为0.4kg的带电小球沿轨道AC下滑，至C点时速度为v0=m/s，接着沿直线CD运动到D处进入半圆轨道，进入时无动能损失，且恰好能通过F点，在F点速度vf=4m/s，（不计空气阻力，g=10m/s2，cos37°=0.8）求：
（1）小球带何种电荷；
（2）小球在半圆轨道部分克服摩擦力所做的功．
（3）小球从F点飞出时磁场同时消失，小球离开F点后的运动轨迹与直线AC（或延长线）的交点为G（G点未标出），求G点到D点的距离．
考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；带电粒子在匀强电场中的运动．
专题： 带电粒子在磁场中的运动专题．
分析： 带电粒子在只有电场的倾斜轨道上做匀加速运动后，进入电场与磁场混合的场中做匀速直线运动，重力、洛伦兹力与电场力处于平衡状态，接着沿半圆轨道运动刚好能达到D点，最后从D点做类平抛运动，此时所受到的合力正好与速度相互垂直．因此由电场力与电场强度方向可确定小球所带电性，同时利用平抛运动规律可得小球垂直与速度方向上发生的位移，从而求出运动的时间，最终确定沿速度方向的运动的位移．小球在半圆轨道上由运动定理可得克服摩擦力做功多少．
13
解答： 解：（1）小球受到重力、电场力与洛伦兹力作用，如果小球带负电，电场力水平向右，洛伦兹力斜向左下方，重力竖直向下，小球受到的合力不可能为零，也不可能与速度方向在同一直线上，小球不可能做直线运动，则小球带正电．
（2）小球在CD间做匀速直线运动，则有C点的速度与D点的速度相等，即：v0=m/s，
且有电场力F=mgtan37°=0.4×10×0.75=3N；
从D到F过程，对小球，
由运动定理可得：﹣Wf﹣F•2Rsin37°=mvF2﹣mv02，
代入数据解得：Wf=34J．
（3）在CD段，设重力与电场力合力为F，
则：F=qvB，重力与电场力合力：F===5N，
小球离开F后做类平抛运动，加速度：a=，
2R=at2，代入数据解得：t=0.4s，
s=vFt=4×0.4≈2.26m；
答：（1）小球带正电荷；
（2）小球在半圆轨道部分克服摩擦力所做的功34J．
（3）G点到D点的距离为2.26m．
点评： 小球从F点飞出后，正好受到重力与电场力且这两个力的合力与速度垂直，所以刚好做类平抛运动．因此可以将倾斜轨道等效看成水平面，相当于小球做平抛运动，从而可以运用平抛运动规律来处理．
13
微信/支付宝扫码支付