高考物理模拟试题含详细答案 2.docx
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高考物理模拟试题含详细答案 2.docx
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高考物理模拟试题含详细答案2
绝密★启用前
2019高考物理模拟试题(含详细答案)
(2)
2019.05.03
试卷副标题
考试范围:
xxx;考试时间:
100分钟;命题人:
xxx
题号
一
二
三
四
五
总分
得分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人
得分
一、单选题:
共5题每题6分共30分
1.氢原子的能级图如图所示,有一群处于n=4能级的氢原子,若氢原子从n=4能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光正好使某种金属A发生光电效应,则下列说法中错误的是
A.这群氢原子辐射出的光中共有4种频率的光能使金属A发生光电效应
B.如果辐射进来一个能量为2.6eV的光子,可以使一个氢原子从n=2能级向n=4能级跃迁
C.如果辐射进来一个能量大于1.32eV的光子,可以使处于n=4能级的一个氢原子发生电离
D.用氢原子从n=4能级向n=1能级跃迁时辐射出的光照射金属A,所产生的光电子的最大初动能为10.2eV
2.在星球表面发射探测器,当发射速度为第一宇宙速度时,探测器可绕星球表面做匀速圆周运动;当发射速度达到第一宇宙速度的倍时,探测器即可摆脱该星球的引力束缚,从而离开该星球。
已知火星的质量约为地球质量的,火星的半径约为地球半径的,则下列说法中正确的是
A.火星的平均密度约为地球平均密度的
B.火星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的
C.地球和火星的第一宇宙速度之比为3∶2
D.探测器分别脱离地球和火星所需的发射速度之比为3∶
3.如图所示,质量为M、顶端附有光滑定滑轮的斜面体静置于粗糙的水平地面上,轻质细绳一端跨过定滑轮与质量为m1的物块连接,另一端在拉力F作用下通过轻质光滑动滑轮悬挂一质量为m2的物块,整个装置处于静止状态。
已知斜面倾角θ=30°,重力加速度为g,动滑轮两侧细绳的夹角α=60°,则下列判断正确的是
A.拉力F的大小一定为m2g
B.斜面体对地面的压力大小为(M+m1-m2)g
C.地面对斜面体的静摩擦力大小为m2g
D.m1不可能等于m2
4.如图所示,A、B、C三点的连线为一等腰三角形,AC=BC,D为A、B两点连线的中点。
电荷量均为q的两带正电点电荷分别放置在A、B两点,规定无穷远处电势为零,则有
A.D点场强一定大于C点场强
B.D点的电势一定为零
C.负的试探电荷在D点的电势能一定小于其在C点的电势能
D.将一负的试探电荷从C点沿CD移至D点的过程中,加速度一定先增大后减小
5.如图甲所示,一匝数为100、面积为S=0.02m2的矩形线圈在磁感应强度大小为B=0.01T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动,线圈中产生的感应电流随时间变化的关系如图乙所示,则
A.t=0时刻,穿过线圈的磁通量为零
B.线圈中产生的交变电压的最大值为2V
C.在线圈转动一周的过程中,线圈中产生的热量为J
D.在线圈从图示位置转过的过程中,通过线圈某横截面的电荷量为×10-4C
评卷人
得分
二、多选题:
共3题每题6分共18分
6.如图所示,半径为R的圆形区域内存在着方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场,AC为该圆形区域的水平直径,O为圆心,D为圆周上的一点,且∠COD=60°。
现让一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点正对圆心入射,粒子恰好能从D点射出磁场;若将该磁场的磁感应强度大小变为B',让该粒子仍从A点以大小相等的速度入射,但入射方向与水平直径成θ=30°角,结果粒子恰好能从C点射出磁场,不计粒子重力,则下列说法中正确的是
A.粒子从A点进入磁场的速度大小为v=
B.粒子在两磁场中运动的轨迹半径之比为=
C.两磁场的磁感应强度大小之比为=
D.在磁感应强度大小为B'的磁场中,若让粒子仍从A点以大小相等的速度入射,但方向未知,则粒子在磁场中运动的最长时间为
7.如图甲所示的Ⅰ、Ⅱ为两根由不同材料制成的粗细均匀的电阻丝,其长度相同,Ⅰ的横截面的圆半径及电阻率都是Ⅱ的2倍。
现将它们分别连接在如图乙所示的电路的a、b两端,图中电源的内阻不能忽略,电压表为理想电表,则下列判断中正确的是
A.Ⅱ电阻丝的阻值是Ⅰ电阻丝阻值的2倍
B.将Ⅰ电阻丝接在a、b两端时电压表的示数大于将Ⅱ电阻丝接在a、b两端时电压表的示数
C.若将两电阻丝并联后接在a、b两端,则Ⅱ电阻丝消耗的电功率是Ⅰ电阻丝消耗的电功率的2倍
D.若将两电阻丝串联后接在a、b两端,则Ⅱ电阻丝消耗的电功率是Ⅰ电阻丝消耗的电功率的2倍
8.如图所示,足够长的水平传送带以v0=2m/s的速度沿逆时针方向匀速转动,在传送带的左端连接有一光滑的弧形轨道,轨道的下端水平且与传送带在同一水平面上,滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.4。
现将一质量为m=1kg的滑块(可视为质点)从弧形轨道上高为h=0.8m的地方由静止释放,重力加速度大小取g=10m/s2,则
A.滑块刚滑上传送带左端时的速度大小为4m/s
B.滑块在传送带上向右滑行的最远距离为2.5m
C.滑块从开始滑上传送带到第一次回到传送带最左端所用的时间为2.25s
D.滑块从开始滑上传送带到第一次回到传送带最左端的过程中,传动系统对传送带多做的功为18J
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人
得分
三、实验题:
共2题每题12分共24分
9.某同学在学习了机械能守恒定律之后,欲利用如图所示的实验装置来研究机械能守恒问题。
图中A、B两球由绕过定滑轮的细线连接,A放在倾角为α=30°的固定斜面顶端,B、C两球在竖直方向上通过轻质弹簧连接。
开始时用手控制住A球,并使细线刚好伸直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直,右侧细线与斜面平行。
在C球的下面安装有压力传感器,在斜面上安装有速度传感器(图中均未画出)。
已知B、C两球的质量均为m,A球的质量为M(M>2m),重力加速度大小为g。
实验操作如下:
a.松开A球,使A沿斜面向下运动,当C球下面的压力传感器的示数为零时,速度传感器测出此时A球的速度大小v;
b.保持B、C两球的质量m始终不变,改变A球的质量M(改变过程中始终满足M>2m),进行多次测量。
回答下列问题:
(1)改变A球的质量M,且压力传感器示数为零时,A球在斜面上的位置将 (选填“不变”或“变化”)。
(2)根据所测数据,若要验证A、B、C三球和弹簧组成的系统机械能守恒,则需作出下列哪种关系的图象,才能得到一个线性关系图线?
。
A.v2—M图象B.v2—m图象
C.v2—图象D.v2—图象
(3)在作出的线性关系图象中,若图线在纵轴上的截距为b,则弹簧的劲度系数k可表示为 (用题中给出的已知物理量表示)。
10.某物理小组欲利用如图所示的电路同时测量一只有30格刻度的毫安表的量程、内阻且得到光敏电阻的阻值与光照强度之间的关系。
实验室能提供的实验器材有:
学生电源(输出电压为U=18.0V,内阻不计)、电阻箱R(最大阻值999Ω)、单刀双掷开关一只、导线若干。
(1)该小组实验时先将电阻箱的阻值调至最大,然后将单刀双掷开关接至a端,开始调节电阻箱,发现将电阻箱的阻值调为1700Ω时,毫安表恰好能够偏转一个格的刻度,将电阻箱的阻值调为500Ω时,毫安表刚好能偏转三个格的刻度,实验小组据此得到了该毫安表的量程为 mA,内阻Rg= Ω。
(2)该小组查阅资料得知,光敏电阻的阻值随光照强度的变化很大,为了安全,该小组需将毫安表改装成量程为3A的电流表,则需在毫安表两端 (选填“串联”或“并联”)一个阻值为 Ω的电阻。
(3)该小组将单刀双掷开关接至b端,通过实验发现,流过毫安表的电流I(单位:
mA)与光照强度E(单位:
cd)之间的关系满足I=E,由此可得到光敏电阻的阻值R(单位:
Ω)与光照强度E之间的关系为R= 。
评卷人
得分
四、计算题:
共4题每题20分共80分
11.如图甲所示,一足够长的木板静止在光滑的水平地面上,可视为质点的小滑块置于木板上A处。
从t=0时刻开始,木板在外力作用下开始沿水平地面做直线运动,其运动的v—t图象如图乙所示。
已知滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2,木板与滑块间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2。
(1)求t=3.5s时滑块的速度大小;
(2)若滑块在木板上滑动时能够留下痕迹,则试计算此痕迹的长度。
12.如图所示,真空中存在着范围足够大、方向水平向右的匀强电场,A、B、C为电场中的三点,其连线组成一个直角三角形,∠C=90°,∠B=30°,AB边竖直,AC边的长度为d。
一质量为m的带正电小球从A点静止释放后,小球恰好能沿AC边运动,当将该小球从A点以一定的初速度水平向左抛出后,小球刚好能到达B点。
现将该小球以同样大小的初速度从A点竖直向上抛出,重力加速度大小为g,求:
(1)小球抛出时的速度v0的大小;
(2)小球上升到最高点时,小球电势能的变化量ΔEp;
(3)小球的最小动量的大小及方向。
13.[物理——选修3-3]
如图所示,质量为M=3kg的气缸倒置在水平地面上,气缸内有一质量为m=2kg、横截面积为S=2×10-3m2的活塞,活塞上端的气缸内封闭有一定质量的理想气体,活塞的下端与一固定在水平地面上的劲度系数为k=2×102N/m的竖直轻质弹簧相连,活塞下方的空气与大气相通。
当气缸内封闭气体的温度为t0=127℃时,弹簧刚好处于原长,此时活塞与气缸底的距离为L=20cm,重力加速度g取10m/s2,不考虑气缸与活塞间的摩擦,大气压强p0=1×105Pa。
(i)若保持气缸内的温度不变,对气缸施加一竖直向上的拉力,使活塞与气缸底的距离缓慢增加到L'=30cm,试求此时气缸离开地面的高度;
(ii)若对气缸内的封闭气体加热,使气缸内气体的温度缓慢升高,试求当气缸内气体的温度升高多少摄氏度时,气缸刚好离开地面?
14.[物理——选修3-4]
如图所示为一根粗细均匀、横截面为圆形的直光导纤维,长为L,折射率为n。
一束激光从该光导纤维的左端面射入,从右端面射出。
(光在真空中的速度为c)
(i)要使射入的激光束能够从右端面全部射出,求该激光束在光导纤维中传播的最长时间;
(ii)要使射入光导纤维左端面的激光束能够从右端面全部射出,而不会从侧壁射出来,则该光导纤维的折射率n至少应为多大?
评卷人
得分
五、填空题:
共2题每题6分共12分
15.[物理——选修3-3]
关于分子间相互作用力与分子势能,下列说法错误的是 。
A.给车轮胎打气,越打越吃力,是由于分子间存在斥力
B.分子间作用力为零时,分子势能一定为零
C.当分子间作用力表现为引力时,分子间的距离越大,分子势能越大
D.液体难于压缩表明液体分子间存在引力
E.随着两个分子间的距离增大,分子间引力总是比斥力变化得慢
16.[物理——选修3-4]
如图所示,沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200m/s,a和b分别为平衡位置在x=1.5m和x=3.5m处的质点,则可得出 。
A.这列波的周期为0.02s
B.再经过0.01s,图中质点a的速度方向与加速度方向相同
C.图中质点b此时动能正在减小,其加速度正在增大
D.若发生稳定的干涉现象,则该波所遇到的波的频率为50Hz
E.若发生明显的衍射现象,则该波所遇到的障碍物的尺寸一定小于2m
参考答案
1.
B
【解析】
本题考查氢原子光谱、光电效应的有关知识,意在考查考生的理解能力。
氢原子从n=4能级向低能级跃迁时可以辐射出6种频率的光子,其中只有从n=4能级向n=3能级跃迁时所辐射出的光子以及从n=3能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光子的能量小于从n=4能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光子的能量,故共有4种频率的光能使金属A发生光电效应,A正确;因为从n=2能级向n=4能级跃迁时所需要的能量为ΔE=E4-E2=2.55eV,而辐射进来一个能量为2.6eV的光子的能量不是恰好匹配,故B错误;因为要使处于n=4能级的氢原子发生电离,所需要的能量只要大于0.85eV就可以,故C正确;由题意可知,W=E4-E2=2.55eV,氢原子从n=4能级向n=1能级跃迁时所辐射出光子的能量为hν=E4-E1=12.75eV,由hν=W+Ekmax可得最大初动能Ekmax=hν-W=10.2eV,D正确。
【备注】无
2.D
【解析】
本题考查了万有引力定律,意在考查考生对万有引力定律的理解和应用能力。
由ρ=可得=,代入数据可解得=,选项A错误;对地球表面的物体有mg地=G,同理可得mg火=G,两式联立可得=,代入数据解得=,选项B错误;因为v地=,v火=,故地球和火星的第一宇宙速度之比为=,选项C错误;探测器脱离地球或火星所需的发射速度应为地球或火星第一宇宙速度的倍,故有=,选项D正确。
【备注】无
3.C
【解析】
本题主要考查利用整体法和隔离法进行受力分析,意在考查考生的分析能力。
由于细绳的拉力大小处处相等且α=60°,对悬挂的物块受力分析,由力的合成与分解可得Fcos30°=m2g,解得F=m2g,选项A错误;将斜面体和两物块看成一个整体,地面对斜面体的支持力FN=(M+m1+m2)g-Fcos30°,将F=m2g代入可得FN=(M+m1+m2)g,由牛顿第三定律可知,斜面体对地面的压力大小为(M+m1+m2)g,选项B错误;对斜面体和两物块组成的整体受力分析,在水平方向上,地面对斜面体的静摩擦力大小为fs=Fcos60°,即fs=m2g,选项C正确;当斜面与质量为m1的物块之间恰好没有摩擦力时,有m1gsinθ=F,代入数据可解得m1=m2,故选项D错误。
【备注】对于共点力作用下物体的平衡问题,其解决的物理方法通常是将整体法和隔离法结合运用。
一般情况下,在考虑系统内各个物体间的相互作用力时要使用隔离法,在考虑系统外物体对系统的作用力时则使用整体法。
4.
C
【解析】
本题主要考查等量同种电荷的电场分布,意在考查考生的分析能力。
由电场的叠加可知,D点的场强大小一定为零,C点的场强方向竖直向上,故EC>ED,选项A错误;由于电势是标量,A、B两点放置的正点电荷在D点的电势均为正值,故D点电势一定大于零,选项B错误;由于φD>φC,故负的试探电荷在D点的电势能一定小于其在C点的电势能,选项C正确;由于D点的场强大小为零,而沿DC向上到无穷远处的场强也为零,故沿DC从D点到无穷远处,其场强大小一定是先增大后减小,将一负的试探电荷从C点沿CD移至D点的过程中,由于无法判定C点的位置,故无法判定其加速度是一直减小还是先增大后减小,选项D错误。
【备注】无
5.C
【解析】
本题考查交变电流的相关知识,意在考查考生的理解能力。
由题图乙可知,t=0时刻,线圈中产生的感应电流为零,故此时穿过线圈的磁通量最大,选项A错误;由题图乙可知,线圈转动的周期为T=0.02s,故线圈转动的角速度ω=100πrad/s,由Em=NBSω可得线圈中产生的交变电压的最大值为Em=2πV,选项B错误;由R=可得该线圈的总电阻为R=Ω,交变电流的有效值为I=A=5A,由焦耳定律可得,在线圈转动一周的过程中,线圈中产生的热量为Q=I2RT,即Q=J,选项C正确;在线圈从图示位置转过的过程中,穿过线圈的磁通量的变化量为ΔΦ=BS,故通过线圈某横截面的电荷量q=Δt=N,代入数据可得q=C,选项D错误。
【备注】无
6.AD
【解析】
本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动,意在考查考生的分析综合能力。
当粒子从A点正对圆心O射入磁感应强度大小为B的匀强磁场中时,由于∠COD=60°,故由几何关系可知,粒子在此磁场中做圆周运动的轨迹半径为rB=R,由洛伦兹力提供向心力可得qvB=m,解得v=,选项A正确;当磁场的磁感应强度大小变为B',粒子以与水平直径成θ=30°角入射且刚好能从C点射出磁场,由几何关系可得粒子在此磁场中运动的轨迹半径为rB'=2R,故=,选项B错误;由于rB'=2R,且粒子仍以大小相同的速度入射,故由qvB'=m可得B'=B,故=,选项C错误;由分析可知,粒子在磁感应强度大小为B'的磁场中运动时间最长时,其做圆周运动的圆心角最大,弧长最长,弧所对应的弦最长,由题意可知,弧对应的最长弦应该是直径,故当粒子从A点入射从C点射出时,粒子在磁场中运动的时间最长,由几何关系可知,此时粒子运动的轨迹所对应的圆心角为60°,粒子在磁场中运动的最长时间为t=×=,选项D正确。
【备注】无
7.
AD
【解析】
本题考查了电阻定律、闭合电路欧姆定律、串并联规律以及焦耳定律,意在考查考生的理解分析能力。
由电阻定律R=ρ可知,故,又因为=2,=4,所以,即Ⅱ电阻丝的阻值是Ⅰ电阻丝阻值的2倍,选项A正确;设电源的电动势为E,内阻为r,Ⅰ电阻丝的阻值为R,则Ⅱ电阻丝的阻值为2R,由闭合电路欧姆定律可得,当Ⅰ电阻丝接在a、b两端时,电压表的示数U1=E,当Ⅱ电阻丝接在a、b两端时,电压表的示数U2=E,由于U2>U1,故选项B错误;将两电阻丝并联后接在a、b两端,两电阻丝两端的电压相同,由P=可知,电功率与电阻成反比,即,解得=2,选项C错误;将两电阻丝串联后接在a、b两端,流过两电阻丝的电流相同,由P=I2R可知,电功率与电阻成正比,即,选项D正确。
【备注】无
8.AC
【解析】
本题利用传送带模型,考查了牛顿运动定律、功能关系等物理学的核心知识,意在考查考生的分析综合能力和利用数学知识解决物理问题的能力。
设滑块刚滑上传送带左端时的速度大小为v,则由机械能守恒定律可得mgh=mv2,代入数据可解得v=4m/s,选项A正确;设滑块在传送带上向右滑行的加速度大小为a,则由μmg=ma可得a=4m/s2,由题意可知,当滑块的速度减为零时,滑块向右滑行的距离最远,由运动学公式可得v2=2axm,代入数据解得xm=2m,选项B错误;滑块向右滑行的距离最远时所用的时间为t1===1s,当滑块加速到与传送带速度相同所需的时间为t2==0.5s,向左加速滑行的距离x1=t2=0.5m,随后滑块向左匀速运动,则有t3==0.75s,故滑块从开始滑上传送带到第一次回到传送带最左端的过程中,所用的时间为t=t1+t2+t3=2.25s,选项C正确;在t1时间内,摩擦力对传送带所做的功W1=-μmgv0t1=-8J,在t2时间内,摩擦力对传送带所做的功W2=-μmgv0t2=-4J,由于传送带一直匀速转动,由能量守恒定律可知,此过程中传动系统对传送带多做的功为W=|W1|+|W2|=12J,选项D错误。
【备注】无
9.
(1)不变
(2)D (3)
【解析】
本题主要考查机械能守恒定律的应用,意在考查考生对物理定律的理解和应用能力。
(1)由于B、C两球的质量相同,开始时细线没有拉力,设弹簧的劲度系数为k,则开始时弹簧的压缩量为,当压力传感器的示数为零时,弹簧处于伸长状态,其伸长量为,故当压力传感器示数为零时,A球沿斜面下滑的距离为,与A球的质量M无关,所以当压力传感器的示数为零时,不论A球的质量如何变化,A球在斜面上的位置均不变。
(2)设压力传感器的示数为零时,B球上升的高度为h,由于弹簧的弹性势能不变,故由机械能守恒定律可得Mghsinα=(M+m)v2+mgh,整理可得v2=-·3mgh+gh,m、g、h为定值,故应作出v2—图象才能得到线性关系图线,选项D正确;(3)由于h=,所以b=,故k=。
【备注】无
10.
(1)300 100
(2)并联 11.1 (3)-10
【解析】
本题主要考查了电表的改装及传感器的简单应用,意在考查考生对物理规律的理解能力和迁移能力。
(1)设毫安表每格表示的电流大小为I0,则当电阻箱的阻值为R1=1700Ω时,由闭合电路欧姆定律可得(R1+Rg)I0=U;当电阻箱的阻值为R2=500Ω时,则有3(R2+Rg)I0=U,两式联立并代入数据可解得Rg=100Ω,I0=10mA,故该毫安表的量程为300mA。
(2)要将量程为300mA的毫安表改装成量程为IA=3A的电流表,则需在毫安表两端并联一个电阻,设其阻值为R',则有IgRg=(IA-Ig)R',代入数据可解得R'=Ω≈11.1Ω。
(3)由题意可知,改装后电流表的总电阻RG=10Ω,设流过光敏电阻的电流大小为I'(单位:
A),则有(R+RG)I'=U成立,且I'=I×10-3,即(R+10)×E×10-3(V)=18.0(V),整理可得R=-10(Ω)。
【备注】无
11.
(1)v=a1t=7m/s
(2)12m
【解析】
本题考查了运动学公式和牛顿第二定律,意在考查考生的分析能力。
(1)考生在计算t=3.5s滑块的速度大小时,要先判断二者什么时间速度达到相同;
(2)由于滑块相对木板是先向后滑动再向前滑动,考生一定要判断向后滑动的痕迹长度和向前滑动的痕迹长度的关系。
(1)设滑块向前滑动的加速度大小为a1,木板的加速度大小为a2,则有μmg=ma1,解得a1=2m/s2
由题图乙可知,a2=4m/s2,木板在t1=3s末时的速度大小为v2=12m/s,在t1=3s末时,滑块的速度大小v1=a1t1=6m/s
设从t1=3s起,二者速度达到相同所用的时间为t2,则有
v1+a1t2=v2-a2t2
代入数据解得t2=1s
故在t=3.5s时,滑块的速度为v=a1t=7m/s
(2)由
(1)可知,滑块和木板在t3=4s时的速度大小均为v'=8m/s,则滑块在t3=4s时间内的位移大小为
x1=a1
木板在此段时间内的位移大小为x2=t1+t2
滑块相对木板向后滑动的距离为Δx1=x2-x1
解得Δx1=12m
t3=4s后,设滑块减速到零时向前滑动的位移大小为x'1,则有v'2=2a1x'1
设木板减速到零时向前滑动的位移大小为x'2,则有
v'2=2a2x'2
滑块相对木板向前滑动的距离为Δx2=x'1-x'2
解得Δx2=8m
因为Δx1>Δx2
故滑块在木板上留下的痕迹长度为12m
【备注】
求解第
(2)问时,本题也可以在题图乙的基础上作出滑块运动的v—t图象,利用图象法进行求解,作出的图象如图所示,其中阴影部分的面积表示滑块与木板间的相对位移。
12.
(1)
(2)-mgd(3),方向与电场方向之间的夹角为α=60°,斜向右下方
【解析】
本题主要考查带电体在电场和重力场的组合场中的运动,意在考查考生的分析综合能力。
考生在解决此题时,一是要明白小球静止释放时恰好能沿AC边运动的含义;二是要理解小球水平向左抛出刚好到达B点时小球的水平速度大小仍为v0,但方向变为水平向右;三是要理解小球竖直向上抛出后,小球运动过程中隐含的数学关系,以便能找到小球速度的最小值。
(1)设匀强电场的电场强度大小为E,小球的电荷量为q,则
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