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力学压轴选择题（全国甲卷和Ⅰ卷）高考物理力学压轴题是考查学生物理学科素养高低的试金石，表现为综合性强、求解难度大、对考生的综合分析能力和应用数学知识解决物理问题的能力要求高等特点。
一、命题范围1.万有引力与宇宙航行（压轴指数★★★）①行星冲日问题。
结合开普勒第二定律和万有引力定律解决。
②结合最近航天事业发展的最新动态，利用万有引力与宇宙航行的知识解决相关问题。
2、牛顿运动定律综合性题目（压轴指数★★★★）整体法和隔离法在牛顿第二定律中的应用，临界问题和瞬时性问题。
3、共点力平衡（压轴指数★★★）三力平衡的处理方法，除常规的合成法，正交分解法，还要注意一些特殊的方法，例如相似三角形法和正弦定理和余弦定理处理相关问题。
4、机械能守恒定律和能量守恒定律（压轴指数★★★★★）利用机械能守恒定律或动能定理、能量守恒定律处理力学综合类题目。
二、命题类型1.力学情境综合型。
物理情境选自生活生产情境或学习探究情境，物理力学情境综合型试题的物理模型有：斜面、板块、弹簧等模型。
研究对象包含两个或两个以上物体、物理过程复杂程度高。
已知条件情境化、隐秘化、需要仔细挖掘题目信息。
求解方法技巧性强、灵活性高、应用数学知识解决问题的能力要求高的特点。
命题点常包含：匀变速直线运动、圆周运动、抛体运动等。
命题常涉及运动学、力学、功能关系等多个物理规律的综合运用，有时也会与相关图像联系在一起。
2.单一物体多过程型、多物体同一过程型问题。
对单一物体多过程型问题，比较多过程的不同之处，利用数学语言列方程求解。
对于多物体同一过程型问题，要灵活选取研究对象，善于寻找相互联系。
选取研究对象，或采用隔离法，或采用整体法，或将隔离法与整体法交叉使用。
预测2023年高考物理压轴题重点要放在单个物体与弹簧模型结合的直线运动、圆周运动与抛体运动以及多物体与板块模型、运动图像相结合的直线运动问题上。
在复习备考中应注意以下几点：1.读懂题目情境，要注重审题，深究细琢，纵观全局重点推敲，挖掘并应用隐含条件，梳理解题思路、用数学语言表达物理过程。
最近两年全国各地高考物理压轴题汇集（详细解析63题）最近年全各地高考物理压压压压集;压压解析两国63压, 2009年2月16日星期一P、Q压的距压离L.已知木压B在下滑压程中做速直压压～木压匀运与A相后立刻一起向下压～但不粘压碰运～最近年全各地高考物理压压压压集;压压解析两国63压,它达个运压到一最低点后又向上压～木压B向上压恰好能回到运Q点.若木压A 止于静P点～木压C从Q1;20分,2v向下压～压压同压压程～最后木压运C停在斜面上的R点～求P、R 压的距离L′的点压始以初速度0如压12所示～是一压压压=4 m的压压平板固定在水平地面上～整空压有一平行于个个的匀PRLPR3强压压～在板的右半部分有一垂直于压面向外的强磁压个匀～一压量压个=0,1 kg～压压量压=0,5 EBmq大小。
C的物～板的体从P端由止压始在压压力和摩擦力的作用下向右做加速压～压入磁压后恰能做静匀运匀5如压～足压压的水平压送压始压以大小压v,3m/s的速度向左压～压送压上有一压量压运M,2kg的小木盒速压。
物到板运当体碰R端的压板后被压回～若在撞瞬压撤去压压～物返回压在磁压中仍做速压～碰体匀运A～A与数压送压之压的压摩擦因压μ,0,3～压始压～A与静压送压之压保持相压止。
先后相隔?t,3s有两2 离匀减运压磁压后做速压停在C点～PC=L/4～物平板压的压摩擦因压体与数μ=0,4～取g=10m/s～求,个光滑的压量压,1kg的小球自压送压的左端出压～以,15m/s的速度在压送压上向右压。
第运1球个mBv0;1,判物压压性压～正压荷压是压压荷,断体与即与静木盒相遇后～球立压入盒中盒保持相压止～第2球出压后压压?个t,1s/3而木盒相遇。
求与1;2,物压板撞前后的速度体与碰v和v122;取g,10m/s,;3,磁感压强度B的大小;1,第1球木盒相遇后瞬压～者共同压的速度压多大,个与两运;4,压压强度E 的大小和方向;2,第1球出压后压压多压压压木盒相遇,个与压12;3,自木盒第与1球相遇至第个与2球相遇的压程中～由于木盒压送压压的摩擦而压生的压量个与是多少,2(10分)如压214—所示～光滑水平面上有压桌L=2m的木板C～压量m=5kg～在其正中央排放着并cvA0B两个小滑压A和B～m=1kg～m=4kg～压始压三物都止,在静A、B压有少量塑炸压～爆炸后胶A以速AB度6m,s水平向左压～运A、B中任一压压板撞后～都粘在一起～不压摩擦和撞压压～求,与碰碰(1)滑压当两A、B都压板撞后～与碰C的速度是多大?v (2)到A、B都压板撞压止～与碰C的位移压多少?6如压所示～平行金板两属A、B压l,8cm～板压距两离d,-10-208cm～A板比B板压压高300V～即U,300V。
2024年高考物理压轴题一、在双缝干涉实验中，若增大双缝间距，同时保持光源和观察屏的位置不变，则干涉条纹的间距将如何变化？A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定（答案：B）二、一质点以初速度v₀沿直线运动，先后经过A、B、C三点，已知AB段与BC段的距离相等，且质点在AB段的平均速度大小为3v₀/2，在BC段的平均速度大小为v₀/2，则质点在B 点的瞬时速度大小为？A. v₀B. (√3 + 1)v₀/2C. (3 + √3)v₀/4D. (3 - √3)v₀/4（答案：A，利用匀变速直线运动的中间时刻速度等于全程平均速度以及位移速度关系式求解）三、在电场中，一电荷q从A点移动到B点，电场力做功为W。
若将该电荷的电量增大为2q，再从A点移动到B点，则电场力做功为？A. W/2B. WC. 2WD. 4W（答案：C，电场力做功与电荷量的多少成正比）四、一均匀带电球体，其内部电场强度的大小与距离球心的距离r的关系是？A. 与r成正比B. 与r成反比C. 与r的平方成正比D. 在球内部，电场强度处处为零（答案：D，对于均匀带电球体，其内部电场强度处处为零，由高斯定理可证）五、在核反应过程中，质量数和电荷数守恒是基本规律。
下列哪个核反应方程是可能的？A. ²H + ³H →⁴He + n + 能量B. ²H + ²H →³H + p + 能量C. ²H + ²H →⁴He + 2p - 能量D. ³H + ³H →⁴He + ²H + 能量（答案：B，根据质量数和电荷数守恒判断）六、一弹簧振子在振动过程中，当其速度减小时，下列说法正确的是？A. 回复力增大B. 位移增大C. 加速度减小D. 动能增大（答案：A、B，弹簧振子速度减小时，正向平衡位置运动，回复力增大，位移增大，加速度增大，动能减小）七、在光电效应实验中，若入射光的频率增加，而光强保持不变，则单位时间内从金属表面逸出的光电子数将？A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定（答案：B，光强不变意味着总的光子数不变，频率增加则单个光子能量增加，因此光子数减少，导致逸出的光电子数减少）八、在相对论中，关于时间和长度的变化，下列说法正确的是？A. 高速运动的物体，其内部的时间流逝会变慢B. 高速运动的物体，在其运动方向上测量得到的长度会变长C. 无论物体运动速度如何，时间和长度都是不变的D. 以上说法都不正确（答案：A，根据相对论的时间膨胀和长度收缩效应，高速运动的物体内部时间流逝会变慢，沿运动方向上的长度会变短）。
最近两年全国各地高考物理压轴题汇集（详细解析63题）1（20分）如图12所示，PR 是一块长为L =4 m 的绝缘平板固定在水平地面上，整个空间有一个平行于PR 的匀强电场E ，在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B ，一个质量为m =0．1 kg ，带电量为q =0．5 C 的物体，从板的P 端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰能做匀速运动。
当物体碰到板R 端的挡板后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在C 点，PC =L/4，物体与平板间的动摩擦因数为μ=0．4，取g=10m/s 2，求：（1）判断物体带电性质，正电荷还是负电荷？（2）物体与挡板碰撞前后的速度v 1和v 2 （3）磁感应强度B 的大小 （4）电场强度E 的大小和方向2(10分)如图2—14所示，光滑水平桌面上有长L=2m 的木板C ，质量m c =5kg ，在其正中央并排放着两个小滑块A 和B ，m A =1kg ，m B =4kg ，开始时三物都静止．在A 、B 间有少量塑胶炸药，爆炸后A 以速度6m ／s 水平向左运动，A 、B 中任一块与挡板碰撞后，都粘在一起，不计摩擦和碰撞时间，求： (1)当两滑块A 、B 都与挡板碰撞后，C 的速度是多大? (2)到A 、B 都与挡板碰撞为止，C 的位移为多少?3（10分）为了测量小木板和斜面间的摩擦因数，某同学设计如图所示实验，在小木板上固定一个轻弹簧，弹簧下端吊一个光滑小球，弹簧长度方向与斜面平行，现将木板连同弹簧、小球放在斜面上，用手固定木板时，弹簧示数为F 1，放手后，木板沿斜面下滑，稳定后弹簧示数为F 2，测得斜面斜角为θ，则木板与斜面间动摩擦因数为多少？（斜面体固定在地面上）4有一倾角为θ的斜面，其底端固定一挡板M ，另有三个木块A 、B 和C ，它们的质量分别为m A =m B =m ，m C =3 m ，它们与斜面间的动摩擦因数都相同.其中木块A 连接一轻弹簧放于斜面上，并通过轻弹簧与挡板M 相连，如图所示.开始时，木块A 静止在P 处，弹簧处于自然伸长状态.木块B 在Q 点以初速度v 0向下运动，P 、Q 间的距离为L.已知木块B 在下滑过程中做匀速直线运动，与木块A 相碰后立刻一起向下运动，但不粘连，它们到达一个最低点后又向上运动，木块B 向上运动恰好能回到Q 点.若木块A 静止于P 点，木块C 从Q 点开始以初速度032v 向下运动，经历同样过程，最后木块C 停在斜面上的R 点，求P 、R 间的距离L ′的大小。
全国各地高考物理压轴题汇集（详细解析63题）附详细答案1（20分）如图12所示，PR 是一块长为L =4 m 的绝缘平板固定在水平地面上，整个空间有一个平行于PR 的匀强电场E ，在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B ，一个质量为m =0．1 kg ，带电量为q =0．5 C 的物体，从板的P 端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰能做匀速运动。
当物体碰到板R 端的挡板后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在C 点，PC =L/4，物体与平板间的动摩擦因数为μ=0．4，取g=10m/s 2，求：（1）判断物体带电性质，正电荷还是负电荷？ （2）物体与挡板碰撞前后的速度v 1和v 2 （3）磁感应强度B 的大小 （4）电场强度E 的大小和方向2(10分)如图2—14所示，光滑水平桌面上有长L=2m 的木板C ，质量m c =5kg ，在其正中央并排放着两个小滑块A 和B ，m A =1kg ，m B =4kg ，开始时三物都静止．在A 、B 间有少量塑胶炸药，爆炸后A 以速度6m ／s 水平向左运动，A 、B 中任一块与挡板碰撞后，都粘在一起，不计摩擦和碰撞时间，求： (1)当两滑块A 、B 都与挡板碰撞后，C 的速度是多大? (2)到A 、B 都与挡板碰撞为止，C 的位移为多少?3（10分）为了测量小木板和斜面间的摩擦因数，某同学设计如图所示实验，在小木板上固定一个轻弹簧，弹簧下端吊一个光滑小球，弹簧长度方向与斜面平行，现将木板连同弹簧、小球放在斜面上，用手固定木板时，弹簧示数为F 1，放手后，木板沿斜面下滑，稳定后弹簧示数为F 2，测得斜面斜角为θ，则木板与斜面间动摩擦因数为多少？（斜面体固定在地面上）4有一倾角为θ的斜面，其底端固定一挡板M ，另有三个木块A 、B 和C ，它们的质量分别为m A =m B =m ，m C =3 m ，它们与斜面间的动摩擦因数都相同.其中木块A 连接一轻弹簧放于斜面上，并通过轻弹簧与挡板M 相连，如图所示.开始时，木块A 静止在P 处，弹簧处于自然伸长状态.木块B 在Q 点以初速度v 0向下运动，P 、Q 间的距离为L.已知木块B 在下滑过程中做匀速直线运动，与木块A 相碰后立刻一起向下运动，但不粘连，它们到达一个最低点后又向上运动，木块B 向上运动恰好能回到Q 点.若木块A 静止于P 点，木块C 从Q 点开始以初速度032v 向下运动，经历同样过程，最后木块C 停在斜面上的R 点，求图12P 、R 间的距离L ′的大小。
各省市高考物理压轴题精编(附有祥解)1、如图所示，一质量为 M 长为I 的长方形木板B 放在光滑的水平地面上，在其右端放一质量为m 的小木块A , m 〈 M 现以地面为参照系，给A 和B以大小相等、方向相反的初速度 (如图5)，使A 开始向左运动、 开始向右运动，但最后 A 刚好没有滑离L 板。
以地面为参照系。
(1) 若已知A 和B 的初速度大小为v o ,求它们最后的速度的大小和 方向。
(2) 若初速度的大小未知，求小木块A 向左运动到达的最远处(从地面上看)离出发点的距离。
解法1:(1)AM m 、亠亠亠 解得： v v o ， 方向向右 M m(2) A 在B 板的右端时初速度向左，而到达程中必经历向左作减速运动直到速度为零，B 板左端时的末速度向右，可见 A 在运动过 再向右作加速运动直到速度为 V 的两个阶段。
设l i 为A 开始运动到速度变为零过程中向左运动的路程,本题第(2)问的解法有很多种，上述解法 2只需运用三条独立方程即可解得结果，显然是比较简捷的解法。
2、如图所示，长木板 A 右边固定一个挡板，包括挡板在内的总质量为 光滑的水平面上，小木块 B 质量为M ，从A 的左端开始以初度。
设此速度为v , A 和B 的初速度的大小为 V o ，则由动量守恒可得：Mv 0 mv 0 (M m)v过程中向右运动的路程，L 为A 从开始运动到刚到达 B 的最左端的过程中 B 运动的路程，如 A 与B之间的滑动摩擦力为f ，则由功能关系可知： 1 2 Mv 2 2 图6所示。
设 对于 对于Afl l 12 fL mv 0 2 1 2 2mv o fl 21 2mv2由几何关系 (I 1 I 2) 由①、②、 ③、④、⑤式解得 解法2： 对木块A 和木板 fl 〔(M m)v 2 2由①③⑦式即可解得结果ml4MB 组成的系统，由能量守恒定律得：1 2 -(M m)v 2 ⑦2M m l11l4Ml iB 吕風化h ---------- 1---------------------- 尹ffl 5刚好没有滑离B 板，表示当A 滑到B 板的最左端时，A 、B 具有相同的速I 2为A 从速度为零增加到速度为 V 的1? _________n1 -------------- 1 1 1 1 1 1 111 - _ 1h1.5M ，静止在故在某一段时间里 B 运动方向是向左的条件是2V p 15g2V 0I 3 -⑧20g3、光滑水平面上放有如图所示的用绝缘材料料成的型滑板，（平面部分足够长）速度V o 在A 上滑动，滑到右端与挡板发生碰撞， 已知碰撞过程时间极短，碰后木块B 恰好滑到A 的左端停止，已知 B 与A 间的动摩擦因数为，B 在A 板上单程滑行长度为I ，求：…3v 0 （1） 若-，在B 与挡板碰撞后的运动过程中，摩擦力对木板A 做正功还是负160g功？做多少功？（2） 讨论A 和B 在整个运动过程中，是否有可能在某一段时间里运动方向是向左的， 如果不可能，说明理由；如果可能，求出发生这种情况的条件。
各省市高考物理压轴题精编（附有祥解）1、如图所示，一质量为M、长为l的长方形木板B放在光滑的水平地面上，在其右端放一质量为m的小木块A，m 〈M。
现以地面为参照系，给A和B以大小相等、方向相反的初速度(如图5)，使A开始向左运动、B开始向右运动，但最后A刚好没有滑离L板。
以地面为参照系。
(1)若已知A和B的初速度大小为v 0，求它们最后的速度的大小和方向。
(2)若初速度的大小未知，求小木块A向左运动到达的最远处(从地面上看)离出发点的距离。
解法1: (1)A 刚好没有滑离B 板，表示当A 滑到B 板的最左端时，A、B 具有相同的速度。
设此速度为，A 和B 的初速度的大小为，则由动量守恒可得:v 0v v m M mv Mv )(00+=− 解得： 0v m M m M v +−=， 方向向右 ①(2)A 在B 板的右端时初速度向左，而到达B 板左端时的末速度向右，可见A 在运动过程中必经历向左作减速运动直到速度为零，再向右作加速运动直到速度为V 的两个阶段。
设为A 开始运动到速度变为零过程中向左运动的路程，为A 从速度为零增加到速度为v 的过程中向右运动的路程，L 为A 从开始运动到1l 2l刚到达B 的最左端的过程中B 运动的路程，如图6所示。
设A 与B 之间的滑动摩擦力为f，则由功能关系可知:对于B2202121Mv mv fL −= ② 对于A20121mv fl = ③ 2221mv fl =④由几何关系 l l l L =−+)(21 ⑤由①、②、③、④、⑤式解得l M m M l 41+= ⑥ 解法2： 对木块A 和木板B 组成的系统，由能量守恒定律得：220)(21)(21v m M v m M fl +−+=⑦ 由①③⑦式即可解得结果 l M m M l 41+= 本题第（2）问的解法有很多种，上述解法2只需运用三条独立方程即可解得结果，显然是比较简捷的解法。
2、如图所示，长木板A 右边固定一个挡板，包括挡板在内的总质量为 1.5M，静止在光滑的水平面上，小木块B 质量为M，从A 的左端开始以初速度在A 上滑动，滑到右端与挡板发生碰撞，已知碰撞过程时间极短,碰后木块B 恰好滑到A 的左端停止，已知B 与A 间的动摩擦因数为0v μ，B 在A 板上单程滑行长度为l，求： （1）若g v 160320=μ，在B 与挡板碰撞后的运动过程中，摩擦力对木板A 做正功还是负功？做多少功？（2）讨论A 和B 在整个运动过程中，是否有可能在某一段时间里运动方向是向左的，如果不可能，说明理由；如果可能，求出发生这种情况的条件。
力学理综（全国卷）34．（22分）一传送带装置示意如图，其中传送带经过AB 区域时是水平的，经过BC 区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出），经过CD 区域时是倾斜的，AB 和CD 都与BC 相切。
现将大量的质量均为m 的小货箱一个一个在A 处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到D 处，D 和A 的高度差为h 。
稳定工作时传送带速度不变，CD 段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L 。
每个箱子在A 处投放后，在到达B 之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略经BC 段时的微小滑动）。
已知在一段相当长的时间T 内，共运送小货箱的数目为N 。
这装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。
求电动机的平均抽出功率P 。
参考解答：以地面为参考系（下同），设传送带的运动速度为v 0，在水平段运输的过程中，小货箱先在滑动摩擦力作用下做匀加速运动，设这段路程为s ，所用时间为t ，加速度为a ，则对小箱有s ＝1/2at 2 ①v 0＝at ②在这段时间内，传送带运动的路程为s 0＝v 0t ③由以上可得s 0＝2s ④用f 表示小箱与传送带之间的滑动摩擦力，则传送带对小箱做功为A ＝fs ＝1/2mv 02 ⑤传送带克服小箱对它的摩擦力做功A 0＝fs 0＝2·1/2mv 02 ⑥两者之差就是克服摩擦力做功发出的热量Q ＝1/2mv02 ⑦可见，在小箱加速运动过程中，小箱获得的动能与发热量相等。
T 时间内，电动机输出的功为W ＝P T ⑧此功用于增加小箱的动能、势能以及克服摩擦力发热，即W ＝1/2Nmv 02＋Nmgh ＋NQ ⑨已知相邻两小箱的距离为L ，所以v 0T ＝NL ⑩联立⑦⑧⑨⑩，得P ＝T Nm [222T L N ＋gh]理综（四川、贵州、云南、陕西、甘肃）25.（20分）如图所示，一对杂技演员（都视为质点）乘秋千（秋千绳处于水平位置）从A 点由静止出发绕O 点下摆，当摆到最低点B 时，女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，然后自己刚好能回到高处A 。
2001—2008届高考物理压轴题分类汇编一、力学2001年全国理综（江苏、安徽、福建卷）31．(28分）太阳现正处于主序星演化阶段。
它主要是由电子和H 11、He 42等原子核组成。
维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是2e+4H 11→He 42+释放的核能，这些核能最后转化为辐射能。
根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的H 11核数目从现有数减少10％，太阳将离开主序垦阶段而转入红巨星的演化阶段.为了简化，假定目前太阳全部由电子和H 11核组成.（1）为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M 。
已知地球半径R =6.4×106 m ，地球质量m =6。
0×1024 kg ，日地中心的距离r =1.5×1011 m ，地球表面处的重力加速度g =10 m/s 2，1年约为3.2×107秒。
试估算目前太阳的质量M .（2）已知质子质量m p =1。
6726×10－27 kg ，He 42质量m α=6.6458×10－27 kg ，电子质量m e =0.9×10－30 kg ，光速c =3×108 m/s 。
求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。
（3)又知地球上与太阳光垂直的每平方米截面上,每秒通过的太阳辐射能w =1.35×103 W/m 2。
试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。
（估算结果只要求一位有效数字.）参考解答：（1）估算太阳的质量M设T 为地球绕日心运动的周期,则由万有引力定律和牛顿定律可知①地球表面处的重力加速度2RmGg ② 由①、②式联立解得③以题给数值代入，得M ＝2×1030 kg ④（2）根据质量亏损和质能公式，该核反应每发生一次释放的核能为△E =(4m p +2m e －m α）c 2 ⑤代入数值，解得△E =4。
2×10－12 J ⑥(3)根据题给假定，在太阳继续保持在主序星阶段的时间内，发生题中所述的核聚变反应的次数为pm MN 4=×10% ⑦ 因此，太阳总共辐射出的能量为E ＝N ·△E设太阳辐射是各向同性的，则每秒内太阳向外放出的辐射能为ε=4πr 2w ⑧所以太阳继续保持在主序星的时间为εEt =⑨由以上各式解得以题给数据代入，并以年为单位，可得t =1×1010 年=1 百亿年 ⑩评分标准：本题28分，其中第（1)问14分，第（2）问7分。
全国历年高考物理压轴题汇总理综25.(20分)有个演示实验，在上下面都是金属板的玻璃盒内，放了许多锡箔纸揉成的小球，当上下板间加上电压后，小球就上下不停地跳动。
现取以下简化模型进行定量研究。
如图所示，电容量为C 的平行板电容器的极板A 和B 水平放置，相距为d ，与电动势为ε、内阻可不计的电源相连。
设两板之间只有一个质量为m 的导电小球，小球可视为质点。
已知：若小球与极板发生碰撞，则碰撞后小球的速度立即变为零，带电状态也立即改变，改变后，小球所带电荷符号与该极板相同，电量为极板电量的α倍（α<<1）。
不计带电小球对极板间匀强电场的影响。
重力加速度为g 。
（1）欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动，电动势ε至少应大于多少？（2）设上述条件已满足，在较长的时间间隔T 内小球做了很多次往返运动。
求在T 时间内小球往返运动的次数以及通过电源的总电量。
解析25.解：（1）用Q 表示极板电荷量的大小，q 表示碰后小球电荷量的大小。
要使小球能不停地往返运动，小球所受的向上的电场力至少应大于重力，则q >mg ①εd 其中 q=αQ ②又有 Q=C ε③由以上三式有 ε> ④mgdαC （2）当小球带正电时，小球所受电场力与重力方向相同，向下做加速运动。
以a 1表示其加速度，t 1表示从A 板到B 板所用的时间，则有q +mg=ma 1郝双制作 ⑤εd d=a 1t 12 ⑥12当小球带负电时，小球所受电场力与重力方向相反，向上做加速运动，以a2表示其加速度，t 2表示从B 板到A板所用的时间，则有Eq －mg=ma 2 ⑦εd d=a 2t 22 ⑧12小球往返一次共用时间为（t 1+t 2），故小球在T 时间内往返的次数n= ⑨Tt1+t2由以上关系式得:n=⑩T2md2αC ε2+mgd+2md2αC ε2－mgd 小球往返一次通过的电量为2q ，在T 时间内通过电源的总电量Q'=2qn ○11由以上两式可得:郝双制作Q'=2αC εT 2md2αC ε2+mgd+2md2αC ε2－mgd2007高考北京理综25．（22分）离子推进器是新一代航天动力装置，可用于卫星姿态控制和轨道修正。
推进剂从图中P 处注入，在A 处电离出正离子，BC 之间加有恒定电压，正离子进入B 时的速度忽略不计，经加速后形成电流为I 的离子束后喷出。
已知推进器获得的推力为F ，单位时间内喷出的离子质量为J 。
为研究方便，假定离子推进器在太空飞行时不受其他阻力，忽略推进器运动的速度。
⑴求加在B C 间的电压U ；⑵为使离子推进器正常运行，必须在出口D 处向正离子束注入电子，试解释其原因。
⑴（动量定理：单位时间内F=Jv ；单位时间内，消去v 得U 。
）⑵推JI F U 22=221Jv UI =进器持续喷出正离子束，会使带有负电荷的电子留在其中，由于库仑力作用，将严重阻碍正离子的继续喷出。
电子积累足够多时，甚至会将喷出的正离子再吸引回来，致使推进器无法正常工作。
因此，必须在出口D 处发射电子注入到正离子束中，以中和正离子，使推进器持续推力。
难三、磁场P2006年理综Ⅱ（黑龙江、吉林、广西、云南、贵州等省用）25．（20分）如图所示，在x ＜0与x ＞0的区域中，存在磁感应强度大小分别为B 1与B 2的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，且B 1＞B 2。
一个带负电的粒子从坐标原点O 以速度v 沿x 轴负方向射出，要使该粒子经过一段时间后又经过O 点，B 1与B 2的比值应满足什么条件？解析：粒子在整个过程中的速度大小恒为v ，交替地在xy 平面内B 1与B 2磁场区域中做匀速圆周运动，轨迹都是半个圆周。
设粒子的质量和电荷量的大小分别为m 和q ，圆周运动的半径分别为和r 2，有 r 1＝ ①1mvqB r 2＝ ②2mvqB 现分析粒子运动的轨迹。
如图所示，在xy 平面内，粒子先沿半径为r 1的半圆C 1运动至y 轴上离O 点距离为2 r 1的A 点，接着沿半径为2 r 2的半圆D 1运动至y 轴的O 1点，O 1O 距离d ＝2（r 2－r 1） ③此后，粒子每经历一次“回旋”（即从y 轴出发沿半径r 1的半圆和半径为r 2的半圆回到原点下方y 轴），粒子y 坐标就减小d 。
设粒子经过n 次回旋后与y 轴交于O n 点。
若OO n 即nd 满足nd ＝2r 1= ④则粒子再经过半圆C n +1就能够经过原点，式中n ＝1，2，3，……为回旋次数。
由③④式解得 ⑤11n r nr n =+由①②⑤式可得B 1、B 2应满足的条件 n ＝1，2，3，…… ⑥211BnB n =+评分参考：①、②式各2分，求得⑤式12分，⑥式4分。
解法不同，最后结果的表达式不同，只要正确，同样给分。
2007高考全国理综Ⅰ25．（22分）两平面荧光屏互相垂直放置，在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为x 轴和y 轴，交点O 为原点，如图所示。
在y >0，0<x <a 的区域由垂直于纸面向里的\匀强磁场，在在y >0， x >a 的区域由垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小均为B 。
在O 点处有一小孔，一束质量为m 、带电量为q （q >0）的粒子沿x 轴经小孔射入磁场，最后打在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮。
入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值。
已知速度最大的粒子在0<x <a 的区域中运动的时间与在x >a 的区域中运动的时间之比为2∶5，在磁场中运动的总时间为7T /12，其中T 为该粒子在磁感应强度为B 的匀强磁场中作圆周运动的周期。
试求两个荧光屏上亮线的范围（不计重力的影响）。
y 轴范围：0-2a ；x 轴范围：2a- 难a ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+33122008年（重庆卷）25.（20分）题25题为一种质谱仪工作原理示意图.在以O 为圆心，OH 为对称轴，夹角为2α的扇形区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场.对称于OH 轴的C 和D 分别是离子发射点和收集点.CM 垂直磁场左边界于M ，且OM=d.现有一正离子束以小发散角（纸面内）从C 射出，这些离子在CM 方向上的分速度均为v 0.若该离子束中比荷为的离子qm都能汇聚到D ，试求：（1）磁感应强度的大小和方向（提示：可考虑沿CM 方向运动的离子为研究对象）；（2）离子沿与CM 成θ角的直线CN 进入磁场，其轨道半径和在磁场中的运动时间；（3）线段CM 的长度.25.解：（1）设沿CM 方向运动的离子在磁场中做圆周运动的轨道半径为R由 12R '=200mv qv B R =R=d 得B ＝mv qdxEB 磁场方向垂直纸面向外（2）设沿CN 运动的离子速度大小为v ，在磁场中的轨道半径为R ′，运动时间为t 由v cos θ=v 0 得v ＝0cos v θR ′=mv qB =cos d θ方法一：设弧长为st =s vs=2(θ+α)×R ′t =2v R '⨯+）（αθ方法二：离子在磁场中做匀速圆周运动的周期T ＝2m qBπt =Ｔ×=παθ+0)(2v αθ+(3) 方法一：CM =MN cot θ=)sin(βα++d MN αsin R 'Ｒ′=θcos d 以上3式联立求解得CM =d cot α方法二：设圆心为A ，过A 做AB 垂直NO ，可以证明NM ＝BO∵NM =CM tan θ又∵BO =AB cot α=R ′sin θcot α=αθθcot sin cos d∴CM =d cot α四、复合场2006年全国理综 (四川卷)25．（20分）如图所示，在足够大的空间范围内，同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度B ＝1.57T 。
小球1带正电，其电量与质量之比=4C/kg ，11q m 所受重力与电场力的大小相等；小球2不带电，静止放置于固定和水平悬空支架上。
小球1向右以v0＝23.59m/s 的水平速度与小球2正碰，碰后经0.75s 再次相碰。
设碰撞前后两小球带电情况不发生改变，且始终保持在同一竖直平面内。
（取g ＝9.8m/s 2）问：（1）电场强度E 的大小是多少？（2）两小球的质量之比是多少？解析 （1）小球1所受的重力与电场力始终平衡 mg 1=q 1E ① E ＝2.5N/C ②（2）相碰后小球1做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：q 1v 1B ＝ ③111v m R 半径为 R 1＝④111m v q B周期为 T ＝＝1s ⑤112m q B∵两球运动时间 t ＝0.75s ＝T 34∴小球1只能逆时针经周期时与小球2再次相碰 ⑥34第一次相碰后小球2作平抛运动 h ＝R 1＝ ⑦212gt L ＝R 1＝v 2t ⑧两小球第一次碰撞前后动量守恒，以水平向右为正方向m 1v 0＝m 1v 1+m 2v 2⑨由⑦、⑧式得 v 2＝3.75m/s 由④式得 v 1＝17.66m/s∴两小球质量之比 ＝11 ⑩22111m v v m v +=2006年（广东卷）18．（17分）在光滑绝缘的水平桌面上，有两个质量均为，电量为的完全相同的带m q +电粒子和，在小孔A 处以初速度为零先后释放。
在平行板间距为的匀强电场中1P 2P d 加速后，从C 处对着圆心进入半径为R 的固定圆筒中（筒壁上的小孔C 只能容一个1P 粒子通过），圆筒内有垂直水平面向上的磁感应强度为B 的匀强磁场。
每次与筒壁发1P 生碰撞均无电荷迁移，进入磁场第一次与筒壁碰撞点为D ，，如图121P θ=∠COD 所示。
延后释放的，将第一次欲逃逸出圆筒的正碰圆筒内，此次碰撞刚结束，立2P 1P 即改变平行板间的电压，并利用与之后的碰撞，将限制在圆筒内运动。
碰撞过2P 1P 1P 程均无机械能损失。
设，求：在和相邻两次碰撞时间间隔内，粒子R d π85=2P 1P 与筒壁的可能碰撞次数。
1P 附：部分三角函数值ϕ52π3π4π5π6π7π8π9π10πϕtan 08.373.100.173.058.00.4841.036.032.0解：P 1从C 运动到D ， 周期，2mT qBπ= 半径r ＝R tan＝，2θmv qB 从C 到D 的时间 2CD t Tπθπ-= 每次碰撞应当在C 点，设P 1的圆筒内转动了n 圈和筒壁碰撞了K 次后和P 2相碰于C 点，K ＋1所以时间间隔，则2nπθ P 1、P 2次碰撞的时间间隔 ＝2(1)(1)2CD m t t K K qB ππθπ-=+=⨯⨯+2()1(1)nm K K qBππ-++在t 时间内，P 2向左运动x 再回到C ，平均速度为，2v 542445822Rx x d R t v v v v v ππ⨯==≤==由上两式可得： ≥52Rvπ2()1(1)nm K K qBππ-++ （K ＋1）（1－）≤mv qB 21n K +52R tan≤(12)1n K n K π+-+52当 n=1, K=2、3、4、5、6、7 时符合条件，K=1、8、9………不符合条件当 n=2,3,4……….时，无化K=多少，均不符合条件。
