物理試題

一、單項選擇題（本大題共9小題，每小題3分，共27分）

1.關(guān)于電場及相關(guān)概念，下列敘述中正確的是（）

A.以點電荷為球心，廠為半徑的球面上，各點的場強和電勢都相同

B.正電荷周圍的電場強度一定比負電荷周圍的電場強度大

C.場強與電勢都是矢量，且電勢越高，電場強度越大

D.電勢為零的地方，場強不一定為零

【答案】D

【解析】

【詳解】A.以點電荷為球心，r為半徑的球面上，各點的場強大小相等，但是方向不同，各點的電勢都相

同，選項A錯誤；

B.根據(jù)點電荷場強公式

可知，正電荷周圍的電場強度不一定比負電荷周圍的電場強度大，選項B錯誤；

C.場強是矢量，電勢是標(biāo)量；電勢越高，電場強度不一定越大，兩者沒有直接關(guān)系，選項C錯誤；

D.電勢為零的地方，場強不一定為零，例如等量異種電荷連線的中點位置，選項D正確。

故選D。

2.如圖所示，將兩個電荷量均為。（。＞0）的正點電荷分別固定在菱形的兩個頂點。、c上，Na6c=120。，

它們在菱形的頂點d處產(chǎn)生的電場強度為瓦現(xiàn)只將c點處的電荷換成等量負點電荷-Q（未畫出），則d點

處新的電場強度大小為（）

A.EB.eEC.41ED.2E

【答案】B

【解析】

【詳解】設(shè)菱形的邊長為3它們各自在d點的電場強度大小均為華，根據(jù)平行四邊形定則，a、c兩點的

L

點電荷在d點疊加的合電場強度大小仍為

E-絲

方向由。指向d,當(dāng)c點處換成等量負電荷后，a、c兩點的點電荷在4點的合電場強度方向平行于℃向右,

大小為

E'=2綜os30。=2^_=也E

L21}

故選B。

3.在醫(yī)療手術(shù)中，麻醉劑乙醛在有靜電的空間容易產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象，為防止其爆炸，手術(shù)室地磚要用導(dǎo)電材

料制成，醫(yī)生、護士要穿由導(dǎo)電材料制成的鞋子和外套，一切設(shè)備要良好接地，甚至病人身體也要良好接

地，這樣做是為了（）

A,防止漏電B.除菌消毒C.應(yīng)用靜電D.消除靜電

【答案】D

【解析】

【詳解】靜電會產(chǎn)生火花、熱量，麻醉劑為易揮發(fā)性物品，遇到火花或熱源便會爆炸，良好接地，目的是

消除靜電。

故選D。

4.一盞規(guī)格為“220V,60W”的白熾燈和一臺規(guī)格為“220V,60W”的電風(fēng)扇并聯(lián)接入220V的交流電路中，

均正常工作。則（）

A.白熾燈和電風(fēng)扇的熱功率一定不同B.白熾燈和電風(fēng)扇的熱功率可能相同

C.白熾燈和電風(fēng)扇消耗的電功率一定不同D.白熾燈和電風(fēng)扇的電阻一定相等

【答案】A

【解析】

【詳解】AB.白熾燈是串電阻，則熱功率為60W；電風(fēng)扇不是純電阻，則熱功率小于60W,兩者的熱功率

一定不同，選項A正確，B錯誤；

C.白熾燈和電風(fēng)扇消耗的電功率相同，均為60W,選項C錯誤；

D.電風(fēng)扇為非純電阻電路，其電阻一定小于白熾燈的電阻，故D錯誤。

故選A。

5.如圖所示，為某一網(wǎng)絡(luò)電路中的一部分。已知/=3人/=1八,8=5￡1,&=10^^,a=30^1，則下列結(jié)

論正確的是（)

a

RiI

及2

通過用的電流為0.5A,方向從b—a

B.通過用的電流為1.5A,方向從qfb

C.通過電流表的電流為1.5A,電流從右向左流過電流表

D.通過電流表的電流為2.5A,電流從左向右流過電流表

【答案】D

【解析】

【詳解】AB.4兩端電壓為

Ui=hRi=lX5V=5V

通過&的電流為

，2=/-/I=3A-1A=2A

及2兩端電壓為

。2=/2尺2=2X10V=20V

若設(shè)左端流入點的電勢為零，則成兩點電勢分別為-5V和-20V,則。點電勢高于b點，則電流從。流向6,

生兩端電壓為

U3=U2-Ui=(20-5)V=15V

Ri電流大小為

/=幺=竺A=0.5A

3430

故AB錯誤;

CD.通過電流表的電流為

Z2+Z3=2A+0.5A=2.5A

方向從左到右，故C錯誤，D正確。

故選D。

6.用圖甲所示的電路圖測量電源電動勢和內(nèi)電阻，圖乙中實線為實驗記錄的電壓表示數(shù)。與電流表示數(shù)/

的關(guān)系圖線。由于電流表和電壓表都不是理想電表，所以測量結(jié)果有系統(tǒng)誤差。圖乙中虛線①②中有一條

是待測電源的真實的路端電壓與干路電流的關(guān)系圖線，則下列關(guān)于此測量方案的說法正確的是（）

A.本實驗產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因是電壓表的分流作用，使電流表示數(shù)小于干路電流

B.本實驗產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因是電流表的分壓作用，使電壓表示數(shù)小于路端電壓

C.圖線①表示真實圖線，小明所測電動勢和內(nèi)阻均偏大

D.圖線②表示真實圖線，小明所測電動勢為真實值，內(nèi)阻偏大

【答案】A

【解析】

【詳解】AB.圖為電流表外接法，由于電壓表的分流作用，干路電流為流過電流表和電壓表電流之和，故

電流表示數(shù)小于干路電流，電壓表示數(shù)等于路端電壓，故A正確，B錯誤；

CD.干路電流為流過電流表和電壓表電流之和，即每一個路端電壓對應(yīng)的干路電流大于電流表的示數(shù)，修

正后的圖像為圖線①，圖線①表示真實圖線，由圖可知電動勢和內(nèi)阻的測量值均小于真實值，故CD錯誤。

故選Ao

7.如圖所示，直線I為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，曲線n為某一小燈泡L的。-/圖像，曲線

II與直線I的交點坐標(biāo)為(1.5,0.75),曲線n在該點的切線與橫軸的交點坐標(biāo)為(1.0,0),用該電源直接與

小燈泡L連接成閉合電路，由圖像可知()

A.小燈泡L接入電路時的電阻為1.5。B.小燈泡L實際消耗的電功率為1.125W

C.電源內(nèi)阻為0.5。D.電源電動勢為2.0V

【答案】B

【解析】

【詳解】A.小燈泡L接入電路時的電阻為

0.75

R工O=0.50

選項A錯誤；

B.小燈泡L實際消耗的電功率為

P=W=0.75xl.5W=1.125W

選項B正確；

CD.根據(jù)

U=E-Ir

可得電源內(nèi)阻為

"蒜。"5。

電源電動勢為

E=U+Ir=(0.75+1.5x1.5)V=3V

選項CD錯誤。

故選B。

8.如圖所示，水平天花板下方固定一個光滑小定滑輪O,在定滑輪的正下方C處固定一個正點電荷，不帶

電的小球a與帶正電的小球b通過跨過定滑輪的絕緣輕繩相連。開始時系統(tǒng)在圖示位置靜止，已知Ob<OC.

若6球所帶的電荷量緩慢減少（未減為零），則在6球到達。點正下方前，下列說法正確的是（）

A.a球的質(zhì)量大于b球的質(zhì)量

B.6球的軌跡是一段以C點為圓心的圓弧

C.此過程中點電荷對6球的庫侖力大小不變

D.此過程中滑輪受到輕繩的作用力逐漸變大

【答案】D

【解析】

【詳解】B.對小球。進行分析，根據(jù)平衡條件有

mag=T

對小球b進行分析，根據(jù)相似三角形有

1

%g=T_=上庫=%1c二kqbqc

b球所帶的電荷量4b緩慢減少，可知，Xbc減小、xob不變，即6球的軌跡是一段以。點為圓心的圓弧，故B

錯誤；

A.結(jié)合上述有

mbg_T_mag

hocXObXOb

Ob<OC

ma<mb

即a球的質(zhì)量小于6球的質(zhì)量，故A錯誤;

C.結(jié)合上述有

mbS_F?_x；c3bqe

———K.I

可知，Xbc減小，此過程中點電荷對b球的庫侖力大小變小，故C錯誤；

D.結(jié)合上述，Xbc減小、xob不變，6球的軌跡是一段以。點為圓心的圓弧，則滑輪兩側(cè)繩之間的夾角變小,

繩上彈力大小不變，根據(jù)力的合成可知，此過程中滑輪受到輕繩的作用力逐漸變大，故D正確。

故選De

9.如圖甲所示，圓形區(qū)域存在與紙面平行的勻強電場E（圖中未畫出），圓的兩條直徑48與CD間的夾角

為60。，從N點向圓內(nèi)不同方向發(fā)射速率相同的帶正電粒子（僅受電場力），發(fā)現(xiàn)從。點射出圓邊界的粒子

速度最大。以/為坐標(biāo)原點，沿43方向建立x軸，2點的坐標(biāo)為2m,x軸上從/到2的電勢變化如圖乙

所示，則（）

A.CD間電勢差UCD=8VB.把一電子從。移到C電場力做功12eV

C.C點的電勢為12VD.電場強度的大小E=4V/m

【答案】C

【解析】

【詳解】D.根據(jù)圖乙可知，0A=8V,WB=O,則

[7AB=9A-9B=8V-0=8V

從圓邊界射出的粒子中。點射出的粒子速度最大，可知電場力做功最大，沿電場線方向的位移最大，如圖

所以場強沿方向，圓半徑為

r=—AB=Im

2

則

L?AB=￡',2rcos60o

可得電場強度

E=8V/m

故D錯誤；

A.CD間電勢差

UCD=E?2尸8x2V=16V

故A錯誤；

B.把一電子從。移到C電場力做功：

%>c=-eUoc=-ex(-16V)=16eV

故B錯誤；

C.根據(jù)

(PA-(po=(pe-(pB

可得

po=4V

根據(jù)

1

（pc-（po=-Uco

可得

”=12V

故C正確。

故選C。

二、多項選擇題（本大題共5小題，每小題4分，共20分，漏選得2分，錯選不得分）

10.如圖所示電路中，A1和A2為理想電流表，示數(shù)分別為和4，電阻4：與：&=1：2：3。在°、b兩

點間加上恒定的電壓后，下列說法正確的是（）

A..12=5.3

B.I,：/2=5:9

C.將A】、A2換成理想電壓表M、V2,其示數(shù)之比為5:3

D.將A】、A2換成理想電壓表M、V2,其示數(shù)之比為3:5

【答案】BD

【解析】

【詳解】AB.題意知A］和A2為理想電流表，觀察電路可知，電阻片、火2、鳥并聯(lián)，電流表A1測流過

治和尺3的總電流，電流表A2測流過尺2和R1的總電流，由于

4:6：&=1：2:3

設(shè)Ri=R,R2=2R,R3=3R,有歐姆定律得

/-Q/上/-匕

"1一??'，R2—A'R3—R

%*2*3

整理得

4：，2=（，R2+，R3）：（，R1+，R2）=5：9

故A錯誤,B正確;

CD.電流表換成電壓表后，分析可知三個電阻串聯(lián)在電壓為U的電路中，V測4和尺2的總電壓，V2測

尺2和尺3的總電壓，設(shè)電路中電流為/,則

U[=IR,U2=2IR,U,=3IR

則理想電壓表V、V2示數(shù)之比為

。+。2）：（。2+。3）=3：5

故C錯誤，D正確。

故選BD□

11.中國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了：“方家（術(shù)士）以磁石磨針鋒，則能指南，然常微

偏東，不全南也。”進一步研究表明，地球周圍地磁場的磁感線分布示意圖如圖所示。結(jié)合上述材料，下

列說法正確的是（）

A.地球表面任意位置的磁場方向都與地面平行

B.地磁南極在地理北極附近，地磁北極在地理南極附近

C.若地磁場是由地球自轉(zhuǎn)引起，可以判斷出地球是帶負電的

D.地磁場的磁感線是不閉合的

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.只有在地球赤道上方位置的地磁場方向才與地面平行，故A錯誤；

B.地理南、北極與地磁場的南、北極并不重合，地磁南極在地理北極附近，故B正確；

C.地球自轉(zhuǎn)方向自西向東，地球的南極是地磁場的北極，由安培定則判斷可知地球是帶負電的，故C正確；

D.地磁場的磁感線是閉合的，在地球外部從N極到S極，內(nèi)部從S極到N極，故D錯誤。

故選BCo

12.如圖所示，質(zhì)量相同的兩個帶電粒子P、Q以相同的速度沿垂直于電場方向同時射入兩平行板間的勻強

電場中，P從兩極板間正中央射入，Q從下極板邊緣處射入，它們打在上板同一點，不計重力及粒子間的相

互作用，下列說法正確的是（）

7\

/I

一，/!?

PV/

/

,，Z

Qo^4.v_______________

A.粒子在電場中的運動時間不同

B.打到極板上時，Q粒子的動能是P粒子動能的4倍

C.粒子P、Q的電荷量之比為1:2

D.粒子P、Q的電勢能減少量之比1:4

【答案】CD

【解析】

【詳解】A.兩粒子在電場中做類平拋運動，平行極板方向做勻速直線運動，因兩粒子平行極板方向位移相

等，射入電場時速度相同，所以，粒子在電場中的運動時間相同，故A錯誤；

CD.垂直極板方向有

j12

d——

22

d12

————cid

221

兩式相比，得

a2=2ax

因兩粒子質(zhì)量相等，所以，兩粒子所受的電場力大小關(guān)系為

g=2片

兩粒子所帶電荷量的關(guān)系為

互

包_旦_區(qū)」

0.%-2

E

電場力對兩粒子做功的關(guān)系為

F1

竺=占」

%―F2d—4

所以，粒子P、Q的電勢能減少量之比1:4,故C、D正確;

B.根據(jù)動能定理可知，粒子P、Q動能的增加量之比為

f_1

出2%4

兩粒子射入時的初動能相等，設(shè)為Ek0,打到極板上時，兩粒子的動能之比為

Eki_后卜。+"ki彳"ki_J_

Ek2Ek0+岫卜2.k24

故B錯誤。

故選CD

13.如圖所示，電路中電源電動勢為￡,內(nèi)阻為r,C為電容器，L為小燈泡，R為定值電阻，閉合開關(guān)，小

燈泡能正常發(fā)光?，F(xiàn)將滑動變阻器的滑片向左滑動一段距離，滑動前后理想電壓表Vl、V2、V3示數(shù)變化量

的絕對值分別為AU1、Nth、AS，理想電流表A的示數(shù)變化量的絕對值為AZ,則（）

A.電源的輸出功率一定增大

B.燈泡逐漸變暗

C.—、—、―均保持不變

MMM

D,電容器C所帶的電荷量增加

【答案】BCD

【解析】

【詳解】B.滑動變阻器的滑片向左滑動一段距離，滑動變阻器接入電阻增大，干路電流減小，則燈泡變暗,

故B正確;

D.結(jié)合上述可知，滑動變阻器的滑片向左滑動一段距離，干路電流減小，定值電阻與電源內(nèi)阻承擔(dān)電壓減

小，則電容器兩端電壓增大，根據(jù)電容的定義式可知，電容器C所帶的電荷量增加，故D正確;

C.根據(jù)

Ux=IR,U2=E—Ir,U?=E-1(r+R)

解得

等5―j

故C正確;

A.電源的輸出功率

/\2

E￡2

P=氏外=―-

J+R外,

R外+亡+2廠

項卜

由于外電阻與電源內(nèi)阻關(guān)系不確定，根據(jù)數(shù)學(xué)對勾函數(shù)特征可知，電源的輸出功率的變化情況也不確定,

故A錯誤。

故選BCD。

14.光滑絕緣斜面體/CD固定在水平面上，已知4D長度為3cm,斜面傾角。=37°,8點為ZC的中點。

平行于zco平面內(nèi)有一勻強電場，已知必=12"紜=9可％=6￥。現(xiàn)有一個質(zhì)量兇=011^,所帶電

荷是q=+5X10-3C的滑塊（可視為質(zhì)點），從斜面頂端由靜止釋放。取g=10m/s2,sin37。=0.6,cos37。=0.8。

則在滑塊運動過程中，說法正確的是（）

C.滑塊從/點滑到斜面底端C的過程中，其電勢能增加0.03J

D.滑塊從/點滑到斜面底端C的過程中，其機械能變化量為0.03J

【答案】AD

【解析】

【詳解】A.設(shè)4D的中點為R則

=（PA+（PD==9V

F22

則勻強電場的方向垂直于BE向下，即豎直向下，故A正確;

B.滑塊滑到斜面底端C過程中，根據(jù)動能定理有

qUAC+MghAC=Ew-0

其中

Sc=So=(12-6)V=6V

h"=人如=0.03m

代入，解得

EkC=0.06J

故B錯誤；

CD.滑塊從N點滑到斜面底端。的過程中，電場力做功為

WAC=qUAC=5x10^x63=0.03J

所以，該過程中電勢能減少0.03J,機械能增加0.03J,故C錯誤，D正確。

故選ADt,

三、實驗題(共14分)

15.實驗室中為了測量一個勻質(zhì)金屬圓柱體的電阻率「，首先完成下列測量:

567、(cm)—25

11111111I11111111

|H|f一

||1111|1111||||||1111

10200三15

圖甲圖乙

(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測量其長度，如圖甲所示，由圖可知其長度為mm；

(2)用螺旋測微器測量其直徑，如圖乙所示，由圖可知其直徑為mm。

【答案】(1)51.30

(2)4.698##4.696##4.699##4.697

【解析】

【小問1詳解】

由圖可知，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為

51mm+6x0.05=51.30mm

【小問2詳解】

由圖可知，螺旋測微器的讀數(shù)為

4.5mm+19.8x0.01mm=4.698mm

16.學(xué)生實驗小組要測量量程為3V電壓表的內(nèi)阻Rv（約為IkC?3kC）可選用的器材有：

多用電表：

電源E（電動勢約5V）；

電壓表Vi（量程5V,內(nèi)阻約3kC）；

定值電阻&（阻值為800C）；

滑動變阻器4（最大阻值50Q）；

滑動變阻器&（最大阻值5kC）；

開關(guān)S,導(dǎo)線若干

完成下列填空：

（1）利用多用電表粗測待測電壓表的內(nèi)阻，先將紅、黑表筆短接調(diào)零后，選用圖中（填“A”或

“B”）方式連接進行測量；

AB

（2）該多用電表刻度盤上讀出電阻刻度中間值為15,歐姆擋的選擇開關(guān)撥至倍率（填“xio”、

“xlOO”或“xlk”）擋，多用電表和電壓表的指針分別如圖甲、乙所示，多用電表的讀數(shù)為C,

（3）為了提高測量精度，他們設(shè)計了如圖丙所示的電路,其中滑動變阻器應(yīng)選（填"RJ或）；

（4）閉合開關(guān)S,滑動變阻器滑片滑到某一位置時，電壓表Vi和待測電壓表的示數(shù)分別為5、U,則待測

電壓表內(nèi)阻Rv（用Ui、。和&表示）o

【答案】（1）A(2)?.xlOO②.1600③.1.40?.2.71

UR

（3）Ri（4）—~0-

u、—u

【解析】

【小問1詳解】

多用電表使用時電流“紅進黑出”的規(guī)則可知：測量電阻時電源在多用電表表內(nèi)，故將多用電表的紅、黑

表筆分別與待測電壓表的“負極、正極相連”。

故選Ao

【小問2詳解】

[l]7?v約為IkC?3kC，則歐姆擋的選擇開關(guān)撥至倍率xlOO；

[2]測得到的該電壓表內(nèi)阻為

R=16.0xl00Q=1.6kC

[3]測量量程為3V電壓表，則電壓表的讀數(shù)為1.40V；

[4]多用電表電池的電動勢為

140

￡=1.40V+—xl.5V工2.71V

1.6

【小問3詳解】

圖丙所示的電路，滑動變阻器采用的是分壓式連接，為了方便調(diào)節(jié)，應(yīng)選最大阻值較小的滑動變阻器即4；

【小問4詳解】

通過待測電壓表的電流大小與定值電阻電流相同為

氏

根據(jù)歐姆定律得待測電壓表的阻值為

R=0=旦

vIU「U

四、計算題（本大題共3小題，17題8分，18題12分，19題19分，共39分）

17.如圖所示，在半徑為R的圓周上，直徑A8J.CD,其中/、8處各固定一根垂直于紙面的足夠長通電

直導(dǎo)線，兩導(dǎo)線中電流大小相等，/中電流垂直紙面向里，2中電流垂直紙面向外。在該圓形區(qū)域內(nèi)再加一

平行于紙面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為線，此時C點的磁感應(yīng)強度為0。不考慮地磁場的影響。問:

A

（1）勻強磁場的方向如何？（需說明理由）

（2）僅將/中電流反向，求。點的磁感應(yīng)強度大小和方向。

【答案】（1）兩通電直導(dǎo)線中的電流在C點產(chǎn)生的合磁場方向平行于CD向左，由于。處的磁感應(yīng)強度為

0,所以勻強磁場的方向平行于CD向右。

（2）、歷線，方向與CD成45°,指向右下方。

【解析】

【小問1詳解】

根據(jù)安培定則，兩通電直導(dǎo)線中的電流在C點產(chǎn)生的合磁場方向平行于CD向左，由于。處的磁感應(yīng)強度

為0,所以勻強磁場的方向平行于CD向右。

【小問2詳解】

由以上分析可知，兩處的直導(dǎo)線在C點的合磁場與勻強磁場等大反向，則兩處的直導(dǎo)線在C點的合

磁場為為；

若將/中的電流反向，兩通電直導(dǎo)線中的電流在。點處產(chǎn)生的合磁場方向平行于48向下，大小仍為及）；

勻強磁場的方向平行于CD向右，大小為及），則。處的磁感應(yīng)強度大小為

方向與CD成45°,指向右下方。

18.如圖所示，長為￡=lm,傾角為53。的光滑絕緣斜面處于水平向右的足夠大的勻強電場中。一個質(zhì)量為

m=0.02kg、電荷量為q=5.0義10-6C的帶正電小球，以％=2m/s的初速度由斜面底端P點沿斜面上滑，

恰好不會從斜面頂端。處飛出，取g=10m/s2,sin53。=0.8,cos53°=0.6o

P

（1）求該電場的電場強度大?。?/p>

（2）若在小球到達頂端的同時，僅將電場突然反向，小球再經(jīng)過多少時間落回到地面?

【答案】（1）4.0x104N/C

(2)0.4s

【解析】

【小問1詳解】

小球上滑過程中，根據(jù)動能定理可得

-mgLsin53°+qELcos53°=0--1mvl,

代入數(shù)據(jù)解得

E=4.0xIO,N/C

【小問2詳解】

電場力大小為

qE=mg=0.2N

僅將電場反向后，小球受到的合力為

F=d(mg)2+(qE)2=也mg

小球?qū)⒀睾狭S方向做初速度為零的勻加速直線運動，加速度為

a=—m=42g=10V2m/s2

根據(jù)幾何關(guān)系可知，位移為

s=V2￡sin53°=42m

5

由勻變速直線運動的規(guī)律可得

2

s=-2at

解得

t=0.4s

19.如圖甲所示，在第三象限整個范圍內(nèi)，有平行于y軸向上的勻強電場，電場強度為g（大小未知）。一

個質(zhì)量為機，電荷量為g的正離子（不計重力），從y軸負半軸的某位置平行于x軸負方向以速度%射入第

三象限。離子第一次到達x軸時，在了軸正半軸與坐標(biāo)原點O距離為d的位置放一個負點電荷。（電量未

知），同時撤去用，離子立即做勻速圓周運動。當(dāng)離子經(jīng)過y軸時，立即撤去。，并在第一、四象限加上如

十3d

圖乙所示的周期性變化的電場與，取平行于y軸正方向為生的正方向，其變化周期為7=行，圖乙中只

畫出兩個周期的變化情況，靜電力常量hm、q、%、d為已知量。

（1）求第三象限的電場強度g的大??；

3

（2）若該正離子在y軸負半軸距離坐標(biāo)原點5d處沿x軸負方向以速度％射入第三象限，為使它在第二象

限做勻速圓周運動，求點電荷。的電荷量大?。?/p>

（3）以第（2）問為前提條件，求離子從進入馬開始到運動到x軸所用時間及到達x軸的位置坐標(biāo)（結(jié)果

用d和V。表示）。

【答案】（1）g=--

qd

⑵。二等

,372+10J30+10,

(3)ta=--------d,x=--------a

總4%2

【解析】

【小問1詳解】

該離子在第三象限內(nèi)做類平拋運動，設(shè)它離開第三象限時距坐標(biāo)原點距離為x,則

vot二X

Exqt-mvy

v

tan6^^-

%

由離子在第二象限做勻速圓周運動，則它離開第三象限時的速度垂直于它離開第三象限的位置和負電荷Q

的連線，則有

tan0=—

d

聯(lián)立解得

離子離開第三象限時的速度反向延長線過水平位移的中點，可知

則

x=#>d，tan9=y/3

離子沿著y軸正方向的速度

vy=%tanO=G%

合速度

」=收+學(xué)=2%

軌道半徑

R=\Jx2+d2=2d

庫侖力提供向心力，則

kQq_mv2

丁一工

可得

_Smvld

kq

【小問3詳解】

離子到達歹軸正半軸時，到x軸的距離

y。=R+d=3