2018苏州一模（五）物理(2)

16. (15分)如图所示，空间存在竖直向下的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B.一边长为L，质量为m、电阻为R的正方形单匝导线框abcd放在水平桌面上．在水平拉力作用下，线框从左边界以速度v匀速进入磁场，当cd边刚进入磁场时撤去拉力，ab边恰好能到达磁场的右边界．已知线框与桌面间动摩擦因数为μ，磁场宽度大于L，重力加速度为g.求：

(1) ab边刚进入磁场时，其两端的电压U； (2) 水平拉力的大小F和磁场的宽度d； (3) 整个过程中产生的总热量Q.

17. (15分)如图所示轨道ABCDE在竖直平面内，AB与水平面BC成37°角且平滑连接，R圆心为O、半径为R的光滑半圆轨道CDE与BC相切于C点，E、F两点等高，BC长为.3将小滑块从F点由静止释放，恰能滑到与O等高的D点．已知小滑块与AB及BC间的动摩擦因数相同，重力加速度为g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.

(1) 求小滑块与斜面间的动摩擦因数μ；

(2) 若AB足够长，改变释放点的位置，要使小滑块恰能到达E点，求释放点到水平面的高度h；

(3) 若半径R＝1 m，小滑块在某次释放后，滑过E点的速度大小为8 m/s，则它从E点飞出至落到轨道上所需时间t为多少？(g取10 m/s2)

18. (15分)如图所示，在竖直平面内建立平面直角坐标系xOy，y轴正方向竖直向上．在第一、第四象限内存在沿x轴负方向的匀强电场，其大小E1＝

3mg；在第二、第三象限内3q

mg

存在着沿y轴正方向的匀强电场和垂直于xOy平面向外的匀强磁场，电场强度大小E2＝，q磁感应强度大小为B.现将一质量为m、电荷量为q的带正电小球从x轴上距坐标原点为d的P点由静止释放．

(1) 求小球从P点开始运动后，第一次经过y轴时速度的大小； (2) 求小球从P点开始运动后，第二次经过y轴时的坐标；

(3) 若小球第二次经过y轴后，第一、第四象限内的电场强度变为E′1＝第三次经过y轴时的坐标．

3mg

，求小球q

2018届苏州高三年级第一次模拟考试 物理参考答案

1. B 2. A 3. B 4. D 5. C 6. C 7. D 8. AD 9. ABC 10. AC 11. AD 12. BD 13. (1) 4.20

(2) 遮光条通过光电门的时间t 光电门到物块停止处的距离x d22gxt2 (3) Ep＝μmgs(每空2分) 14. (1) ×1k 短接

(2) ①1 ②1.50×104 3.60(1.5×104 3.6) ③12.0 ④9.00(9.0) 15.0(15) ((1)两空各2分，其余每空1分)

15. (1) 由运动学公式s＝12at2(2分) 得a＝2m/s2(1分) 由v＝at(1分) 得v＝2m/s.(1分) (2) 由牛顿第二定律

mgsin θ－μmgcos θ＝ma(3分) 得μ＝0.5.(2分)

(3) mgcos θsin θ>μmgcos2θ(1分) 水平面对斜面体的摩擦力向左(1分)

大小f＝mgcos θsin θ－μmgcos2θ＝3.2N.(2分) 16. (1) E＝BLv(1分) I＝ER＝BLvR(1分)

U＝I?34R＝34BLv.(2分)

(2) F＝FA＋μmg＝B2L2vR＋μmg(2分)

撤去拉力后，线框匀减速运动，x2＝v22μg(2分) 所以d＝L＋v22μg.(2分)

(3) 进入磁场过程中产生焦耳热 Q1＝I2Rt1＝B2L3vR(2分) 由于摩擦产生的热量

Q2＝μmgL＋v22μg＝μmgL＋12mv2(2分) 所以整个过程产生的热量为

Q＝Q1＋Q2＝μmgL＋12mv2＋B2L3vR.(1分) 17. (1) 滑块从F到D过程，根据动能定理得

mg×(2R－R)－μmgcos 37°×2Rsin 37°－μmgR3＝0(2分) μ＝13.(2分)

(2) 若滑块恰能到达E点，根据牛顿第二定律得 mg＝mv2ER(2分)

在滑块从释放点到E的过程，根据动能定理得

mg(h－2R)－μmgcos θ?hsin θ－μmg?R3＝12mv2E－0(2分) 解得h＝4.7R.(1分)

(3) 假设滑块离开E点后落在AB上，根据平抛运动规律可得 x＝vEt，y＝12gt2(2分)

由几何关系得tan 37°＝2R－yx－R3 (2分) 解得t＝0.3s(1分)

进一步得x＝2.4m>R3

所以假设正确，故t＝0.3s.(1分)

18. (1) 设小球在第一象限中的加速度为a，由牛顿第二定律得 （mg）2＋（qE1）2＝ma(2分)

得到a＝23g3，方向斜向左下与水平方向成60°(1分) 所以v0＝2as＝2×23g3×2d＝83gd3.(2分)

(2) 小球第一次经过y轴后，在第二、三象限内由qE2＝mg，电场力与重力平衡，故做匀速圆周运动．设轨迹半径为R，有

qv0B＝mv20R，得R＝mv0qB(2分) Δy＝R＝mv0qB＝mqB83gd3(1分) 小球第二次经过y轴的坐标 y2＝mqB83gd3－3d.(2分)

(3) 第二次经过y轴后到第三次经过y轴过程，小球在第一、四象限内水平方向作向右匀减速运动．

加速度a′＝a2x＋a2y＝2g(1分) 当v0t′＝3×12×2gt′2(1分)

得t′＝3v03g＝33g83gd3＝223gd3g(1分)

小球第二次经过y轴与第三次经过y轴的距离为 Δy′＝23v0t′＝2383gd3 223gd3g＝1639d(1分) 小球第三次经过y轴的坐标

y3＝y2－Δy′＝mqB83gd3－2539d.(1分)

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