北京市海淀区高考物理三年（2021-2023）模拟题（一模）汇编-02解答题

北京市海淀区高考物理三年（2021-2023）模拟题（一模）按

题型分类汇编-02解答题

一、解答题

1.（2023•北京海淀•统考一模）图1中过山车可抽象为图2所示模型：弧形轨道下端与

半径为R的竖直圆轨道平滑相接，8点和C点分别为圆轨道的最低点和最高点。质量为

m的小球（可视为质点）从弧形轨道上距B点高4R的A点静止释放，先后经过B点和C

点，而后沿圆轨道滑下。忽略一切摩擦，已知重力加速度g。

（1）求小球通过B点时的速度大小力。

（2）求小球通过C点时，小球对轨道作用力的大小F和方向。

（3）求小球从B点运动到C点的过程中，其所受合力冲量的大小

（4）若小球从B点运动到C点的过程中所用时间为f,求轨道对小球的冲量大小八和方

向。

2.（2023•北京海淀•统考一模）如图1所示，将一硬质细导线构成直径为。的单币圆形

导体框，并固定在水平纸面内。虚线MN恰好将导体框分为左右对称的两部分，在虚线

MN左侧的空间内存在与纸面垂直的匀强磁场，磁感应强度B随时间，变化的规律如图

2所示，规定垂直于纸面向里为磁场的正方向。已知圆形导体框的电阻为R。

（1）若虚线MN右侧的空间不存在磁场，求：

a.B随时间f变化的规律；

b.导体框中产生的感应电动势大小E；

c.在f（＞-2r。内，通过导体框某横截面的电荷量

（2）若虚线MV右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小恒为综，如图3

所示。求时导体框受到的安培力尸的大小和方向。

×XX；•

X

βXו

X×

XXXX：•

XXXX：•

XXXX：•

'N

图2图3

3.（2023•北京海淀•统考一模）反冲是大自然中的常见现象。静止的铀核（^U）放出动

能为4的粒子X后，衰变为社核（”Th）。计算中不考虑相对论效应，不考虑核子间质

量的差异。

（1）请写出上述过程的核反应方程;

（2）求反冲的锐核的动能Ek2。

4.（2023•北京海淀•统考一模）用火箭发射人造地球卫星，假设最后一节火箭的燃料用

完后，火箭壳体和卫星一起以7.0x103m/s的速度绕地球做匀速圆周运动。已知卫星的质

量为500kg,最后一节火箭壳体的质量为IOOkg。某时刻火箭壳体与卫星分离，分离时

卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度为1.8χlθ3m∕s°试分析计算：分离后卫星的

速度增加到多大？火箭壳体的速度是多大？分离后它们将如何运动？

5.（2023・北京海淀•统考一模）电容是物理学中重要的物理量。如图1甲所示，空气中

的平行板电容器A充满电后与电源断开，仅改变电容器A两极板间的距离d,电容器A

的电容C也随之变化。多次实验后，得到图1乙所示图像：一条斜率为P的直线。

（1）已知电容器A所带电荷量为4；

a.请你分析判断，当板间距d变化时，两极板间的电场强度E如何变化。

b.求下极板对上极板所产生的电场力的大小F。

（2）用电容器A制成静电天平，如图2甲所示：将电容器A置于空气中，下极板保持

固定，上极板接到天平的左端。当电容器A不带电时，天平恰好保持水平平衡，其两极

板间的距离为d。当天平右端放置一个质量为m的祛码时，需要在电容器A的两极板间

加上电压U,使天平重新水平平衡。已知重力加速度为g。

a.写出祛码质量加与两极板间所加电压U的关系式；

b.分析判断，将图2乙所示理想电压表上的电压值改标为质量值，从左到右，相邻刻

度间的质量差将如何变化。

（3）如图3所示，将电容器A的下极板保持固定，上极板由一劲度系数为％的轻质绝

缘弹簧悬挂住。当两极板均不带电时，极板间的距离为〃。当两极板间的电势差为U时,

两极板间的距离变为d3>0），两极板始终保持水平正对。

试卷第2页，共8页

a.请讨论上极板平衡位置可能的个数N的情况。

分与半径为R的圆弧8C部分平滑连接，轨道C端切线沿水平方向。竖直台阶CZ）高度

为九一质量为〃八可视为质点的滑块，由A处静止滑下，加速度为α,到达3处时速

度大小为V,通过圆弧轨道BC后，由C处水平抛出，经一段时间后落到水平地面OE

上。空气阻力可忽略不计。

（1）求斜坡AB的长度L；

（2）若不计BC段的阻力，画出滑块经过C点时的受力图，并求其所受支持力EV的大

小；

7.（2021.北京海淀.统考一模）如图所示，空间分布着方向平行于纸面、宽度为"的水

平匀强电场。在紧靠电场右侧半径为R的圆形区域内，分布着垂直于纸面向里的匀强磁

场。一个质量为加、电荷量为R的粒子从左极板上A点由静止释放后，在M点离开加

速电场，并以速度Vo沿半径方向射入匀强磁场区域，然后从N点射出。MN两点间的圆

心角ZMoN=120°，粒子重力可忽略不计。

（1）求加速电场板间电压Uo的大小；

（2）求粒子在匀强磁场中运动时间，的大小；

（3）若仅将该圆形区域的磁场改为平行于纸面的匀强电场，如图所示，带电粒子垂直

射入该电场后仍然从N点射出。求粒子从M点运动到N点过程中，动能的增加量△以

的大小。

8.（2021.北京海淀.统考一模）电动汽车具有零排放、噪声低、低速阶段提速快等优点。

随着储电技术的不断提高，电池成本的不断下降，电动汽车逐渐普及。电动机是电动汽

车的核心动力部件，其原理可以简化为如图所示的装置：无限长平行光滑金属导轨相距

L,导轨平面水平，电源电动势为E,内阻不计。垂直于导轨放置一根质量为帆的导体

棒MN,导体棒在两导轨之间的电阻为R,导轨电阻可忽略不计。导轨平面与匀强磁场

垂直，磁场的磁感应强度大小为B,导体棒运动过程中，始终与导轨垂直且接触良好。

闭合开关S,导体棒由静止开始运动，运动过程中切割磁感线产生动生电动势，该电动

势总要削弱电源电动势的作用，我们把这个电动势称为反电动势E发，此时闭合回路的

电流大小可用/=自/来计算。求：

（1）导体棒运动的速度大小为V时，导体棒的加速度”的大小；

（2）导体棒从开始运动到稳定的过程中电源释放的总电能EW的大小；

9.（2021•北京海淀•统考一模）电动汽车具有零排放、噪声低、低速阶段提速快等优点。

随着储电技术的不断提高，电池成本的不断下降，电动汽车逐渐普及。质量为，"的电动

汽车行驶过程中会受到阻力作用，阻力与车速的关系可认为户人匕其中k为已知常数。

则

试卷第4页，共8页

（1）当电动汽车以速度V匀速行驶时，汽车电动机的输出功率尸；

（2）当电动汽车的牵引力尸与速度V满足怎样的关系时，电动汽车可以以最大速度匀

速前行？

（3）若该电动汽车的最大输出功率为P,.,试导出汽车的最大速度W”的表达式；

（4）若电动汽车始终以最大输出功率P,“启动，经过时间。后电动汽车的速度大小为V。,

求该过程中电动汽车克服空气阻力所做的功Wf.

10.（202I∙北京海淀•统考一模）静电场可以用电场线和等势面来形象描述，己知静电力

常量为鼠真空中有一电荷量为。的正点电荷，其周围电场的电场线和等势面分布如图

所示。等势面与、S2到点电荷的距离分别为〃、2其电势分别为0/和02,利用电场

力做功与电势能改变量间的关系及电势的定义，证明：φι>φ2

11.（2021∙北京海淀•统考一模）静电场可以用电场线和等势面来形象描述，己知静电力

常量为匕类似于磁通量我们可以定义电场的电通量：对于放置于电场中的任意曲面，

我们都可以将其划分为无穷多足够小的面元AS,每个面元即可视为平面，且穿过该面

元的电场也可视为匀强电场，那么电场强度沿着垂直于面元的分量邑与AS的乘积即为

穿过AS的电通量，对整个曲面求和就得到了穿过该曲面的电通量，即0=ZE∕AS0对

于电通量，我们也可以将其形象化地理解为穿过某一曲面的电场线的条数，若同一簇电

场线先后穿过了两个不同的曲面，则穿过这两个曲面的电通量相等。

（1）利用电通量的定义计算（1）问中穿过等势面Sl的电通量大小。“

（2）两个不等量异种电荷所形成的电场并不完全对称，如图所示曲线为从电荷量为+/

的正点电荷出发、终止于电荷量为-0的负点电荷的一条电场线，该电场线在正点电荷

附近的切线方向与两电荷的连线夹角为α,在负点电荷附近的切线方向与两电荷的连线

夹角为仇利用电通量的性质求α与夕之间的关系，并据此判断qt和饮的大小关系。（如

图所示，己知半径为r,高度为人的球冠面积公式为S=2m%）

12.(2022∙北京海淀•统考一模)如图所示，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,

两根平行光滑金属导轨固定在水平面内，导轨间距为3左端连接阻值为R的电阻。电

阻为『的导体棒外放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距。在平行于导轨的拉力作用下,

导体棒沿导轨以速度V向右做匀速运动,运动过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好。

设金属导轨足够长，不计导轨的电阻和空气阻力。

(1)求导体棒中感应电流/的大小；

(2)求导体棒所受拉力F的大小；

(3)通过公式推导验证：在加时间内，拉力对导体棒所做的功W等于回路中产生的热

量Q。

XXaXXXX

X×X×XX

xR×XX-*v×BX

×'XXX×

×Γ××b××××

13.(2022•北京海淀•统考一模)如图所示，粗糙的水平面AB与光滑的竖直圆轨道BCO

在B点相切，圆轨道BCD的半径A=0.40m,。是轨道的最高点，一质量相=LOkg可以

看成质点的物体静止于水平面上的4点。现用尸=7.0N的水平恒力作用在物体上，使它

在水平面上做匀加速直线运动，当物体到达8点时撤去力F,之后物体沿圆轨道BCD运

动，物体恰好能通过。点。已知物体与水平面间的动摩擦因数〃=0.20,取重力加速度

g=10m∕s2o求：

(1)物体通过O点时速度匕的大小；

(2)物体刚进入圆轨道B点时所受支持力FN的大小；

(3)A与8之间的距离X。

试卷第6页，共8页

D

AB

14.（2022.北京海淀.统考一模）电荷的定向移动形成电流。已知电子质量为“，元电荷

为e.

（1）两个截面不同的均匀铜棒接在电路中通以稳恒电流，已知电子定向移动通过导体

横截面A形A成的电流为人。求。时间内通过导体横截面B的电子数N。

（2）真空中一对半径均为用的圆形金属板P、Q圆心正对平行放置，两板距离为d,Q

板中心镀有一层半径为R?（&<N）的圆形锌金属薄膜。Q板受到紫外线持续照射后，锌

薄膜中的电子可吸收光的能量而逸出。现将两金属板尸、。与两端电压UPQ可调的电源、

灵敏电流计G连接成如图2所示的电路。

已知单位时间内从锌薄膜中逸出的光电子数为〃、逸出时的最大动能为Ekm，且光电子

逸出的方向各不相同。忽略光电子的重力以及光电子之间的相互作用，不考虑平行板的

边缘效应，光照条件保持不变，只有锌金属薄膜发生光电效应。

a.调整电源两端电压，使灵敏电流计示数恰好为零，求此时电压上。

b.实验发现，当UPO大于或等于某一电压值U,“时灵敏电流计示数始终为最大值/“，求

，“和心

c.保持《不变，仅改变飞的大小，结合（2）a和（2）b的结论，在图3中分别定性

画出当N=2&时/随UPQ变化的图线①和当N=4RZ时/随UPQ变化的图线②。

O

图3

15.（2022•北京海淀•统考一模）2021年5月，“天问一号”探测器成功在火星软着陆，我

国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。

(1)为了简化问题，可以认为地球和火星在同一平面上绕太阳做匀速圆周运动，如图

1所示。已知地球的公转周期为刀，火星的公转周期为T2。

a.已知地球公转轨道半径为4,求火星公转轨道半径

b.考虑到飞行时间和节省燃料，地球和火星处于图1中相对位置时是在地球上发射火

星探测器的最佳时机，推导在地球上相邻两次发射火星探测器最佳时机的时间间隔Af。

(2)火星探测器在火星附近的4点减速后，被火星捕获进入了I号椭圆轨道，紧接着

在8点进行了一次“远火点平面机动”，俗称“侧手翻”，即从与火星赤道平行的1号轨道,

调整为经过火星两极的2号轨道,将探测器绕火星飞行的路线从“横着绕”变成“竖着绕”,

从而实现对火星表面的全面扫描，如图2所示。以火星为参考系，质量为的探测器

沿1号轨道到达B点时速度为W,为了实现“侧手翻”，此时启动发动机，在极短的时间

内喷出部分气体，假设气体为一次性喷出，喷气后探测器质量变为、速度变为与匕垂

直的V2。

a.求喷出气体速度〃的大小。

b.假设实现“侧手翻”的能量全部来源于化学能，化学能向动能转化比例为％(%<1),求

此次“侧手翻”消耗的化学能AE。

试卷第8页，共8页

参考答案：

I.(1)2y∣2gR;(2)3叫，方向竖直向上；(3)2(互+l)m廊;(4)

2222arc

[∕M⅛∕+4wj(√2+l)^]t方向斜向左上，并且与水平方向夹角0=tan天普

【详解】(1)根据机械能守恒

2

mg∙4R=ɪmvκ

得

vβ=2√⅛Λ

(2)根据机械能守恒

∕ng∙2R=gmv;

在C点，由牛顿第二定律

F+mg~m~^

得

F=3mg

根据牛顿第三定律，小球对轨道作用力的大小为3，"g,方向竖直向上。

(3)B、C两点动量相反，根据动量定理

∕1=mvB-ιnvc

得

(4)8到C过程动量的变化量水平向左，即合外力冲量水平向左，则

F=£+(mg。?

得

ɪ

22221

Z2=[w⅛∕+4m(√2+l)^/?]

设入水平方向夹角为。，则

mgt

tan。=

2(√2+l)∕n√iΛ

故轨道对小球的冲量的方向斜向左上，并且与水平方向夹角为

答案第1页，共14页

θ=arctan/Nt、L

2(√2+l)√Λ

IBO£>2兀BD2F=^,

2.(Da.B=-BULt；b.E=------;c.q=­y(I—；(2)，方向水平

%8∕0"SR16曲

向右

【详解】(1)a.根据图2可知图像的斜率为

ʌgg,,-(-gυ)B0

则B随时间f变化的规律为

B=-B0+^t

b.根据法拉第电磁感应定律可得

E=竺IS

又

吟吟邛

联立可得

F.叫》

C.感应电流为

1

}EπB^D

~~R~8/?r()

在f0-2f。内，通过导体框某横截面的电荷量为

q=

联立可得

πBDi

q=-a--

SR

3

(2)根据楞次定律可知，导体框中感应电流方向为逆时针方向；，=；办时，左侧磁场的磁

感应强度大小为

β,=-βo+~∙∙lro=τβ()

则左侧半圆导体框受到的安培力方向水平向右，大小为

答案第2页，共14页

右侧半圆导体框受到的安培力方向水平向右，大小为

3

f=；r0时导体框受到的安培力F的大小为

方向水平向右。

2

3.(1)3'UWTh+：He；(2)Ek2=-Eki

【详解】(1)根据衰变过程满足质量数和电荷数守恒，核反应方程为

(2)设氢核的质量为犯，速度大小为匕，牡核的质量为52，速度大小为岭，根据动量守恒

vl=m2v2

17I2

Ekl=-w1vl

Ek2=-∕n2v2

叫_4_2

m?-234-H7

联立解得反冲的包核的动能为

4.分离后卫星的速度增加到7.3xl03nι∕s,火箭壳体的速度为5.5xl()3m∕s.

【详解】设分离后壳体的速度为M,根据动量守恒定律得

(〃2/+团2)V=Ini(/+〃)+∕W2V,

代入数据解得

v,=5.5×103m∕s

则卫星的速度为5.5xl03m∕s+1.8xl03m⅛=7.3xl03m∕s.

答案第3页，共14页

卫星分离后速度v∕=7.3×103m∕s>v=7.0×103m∕s,将发生“离心现象”，卫星对地面的高度将增

大，该过程需克服地球引力做功，万有引力势能将增大，动能将减小，卫星将在某一较高的

圆轨道上“稳定”下来做匀速圆周运动.而火箭壳体分离的一速度v'=5.5xl03m∕s<v,它的轨

道高度不断降低，地球对它的引力做正功，万有引力势能不断减小，动能不断增大，最后将

会在大气层中被烧毁.

2

5.（1）a.不变b.F=[-;（2）a.s=L⅛∙t∕2,b.作出〃LU图像，如答图1所示，由图像

2p2gd

可知，从左到右，随着U的增加，相邻度间的电压差AU（均相等）对应的质量增量△加逐

渐增大；（3）a.N=O、1、2；b.可以做位移传感器。实际上这是一个可以在高压环境下工

作的、精度很高的位移传感器的原理，但对材料的耐压程度要求较高

【详解】（1）a.又图1乙可知

C=P7

根据

C=Q

U

以及

E上

d

可得

£=2=4-4

cdP

'PdLd

即当开关断开时，电容器带电量不变，当两极板间距d变化时，两板间场强E不变;

b.当电容器A所带电量为q时，每个极板产生的电场强度为

E=-E=-q

1122p

可知下极板对上极板所产生的电场力的大小

F=qE、=c

2p

（2）a.根据平衡关系可知

mg=F

又

2p

答案第4页，共14页

q=CU

c=p7

可得

m=—

2gd2

b∙因m-U?图像是开口向上的抛物线，可知由图像可知，从左到右，随着U的增加，相邻度

间的电压差AU(均相等)对应的质量增量逐渐增大;

(3)a.当两板间所加电压为U时一，设上极板所受弹簧弹力的变化量为AB,所受下极板的电

场力为尸2,稳定时，根据平衡条件可知

LFi=F2

根据胡克定律

△耳=k(do-d)

根据(1)的结论可知

即

k(d0-d')=^γ-

这是关于"的三次方程，可通过图像确定其解的个数，如图

在尸"坐标系只分别做出方程左端

=k(d0-d)

的图像(图中的"、岳和历)和右端

答案第5页，共14页

F

2/2d2

的图像(图中曲线4)两个图像的交点的个数反映了方程解的个数，即上极板平衡位置的个

数N；

直线历和曲线。相交，表明方程有2个解，即上极板平衡的个数为N=2；

直线岳和曲线”相切，表明方程有两1个解，即上极板平衡的个数为N=I;

直线历和曲线”相离，表明没有交点，即上极板平衡的个数为N=0；

综上所述，上极板平衡位置个数N=0、1、2o

b.可以做位移传感器。实际上这是一个可以在高压环境下工作的、精度很高的位移传感器的

原理，但对材料的耐压程度要求较高。

22

6.(1)—；(2)受力图见解析，R=3mg-2mgcos6+?-；(3)fngy∣2gh

2aA

【详解】(1)根据公式

V2-O=IaL

解得斜坡A3的长度为

2

L=—

2a

(2)滑块经过C点时受到重力和支持力，示意图如下

十mg

由B到C,列动能定理

mgR(l-cos6)=；mvc一；机/

到达C点时根据牛顿第二定律

联立解得

2

FN=3mg-2mgcosθ+---

R

(3)过C点后滑块做平抛运动，落地时竖直方向的速度为

Vv=y∣2gh

答案第6页，共14页

所以滑块落到DE上时所受重力的瞬时功率为

P=mgvy=mgy∣2gh

r/,、mvO-、6TR/c、22

7.(1)——；(2)—--；(3)-mvo

Iq343

【详解】(1)粒子在匀强电场中加速的过程，根据动能定理有

解得

(2)粒子在磁场中运动的半径

r=Rtan60=GR

粒子在匀强磁场中运动时间f的大小

(3)粒子在偏转电场中做匀加速曲线运动，运动轨迹如图所示，根据运动的合成分解及几

何关系，在X方向有

R+Rcos60°=v”

在y方向有

RSin60。=9»

根据牛顿第二定律有

Eq=ma

联立解得

答案第7页，共14页

E=

,9Rq

则粒子从M点运动到N点过程中，动能的增加量

2

AEk-EqRsin60=—wvθ

(E-BLv)BL2

8.(1)(2)mE

mRB7F

【详解】(1)导体棒从静止开始运动，设导体棒运动速度为心根据反电动势的公式及闭合电

路欧姆定律有导体棒中的电流

,E-BLv

I=----------

R

由牛顿第二定律有

BlL-ιna

解得导体棒运动的加速度为

(E-BLV)BL

mR

(2)设从开始到导体棒速度恰稳定时所需时间为Af,则对导体棒根据动量定理

BlLXAt=InVtn

而当速度最大时，此时加速度为零，由上一问结论有

E=BLvmHl

那么电源消耗的电能为

EI也=EQ=EIXAI

解得

mE2

E^~B∏?

9.(1)kv3；(2)F^=kv2,(3)Om=杵;⑷%=加

【详解】(1)当电动汽车以速度V匀速行驶时，根据牛顿第二定律有

七一F=Wla=O

解得

心=/=而

所以汽车电动机的输出功率为

答案第8页，共14页

P=∕⅛V=kv3

(2)当汽车以最大速度匀速前行时，牵引力和阻力等大反向，即

fφ=f=kv2

(3)当汽车达到最大速度行驶时，牵引力和阻力等大反向，即

F奉

所以汽车的最大输出功率为

kv

Pm=七匕"=,n

解得

(4)根据动能定理可得

1,

解得

wpmv

f=mf0--γ0

10.见解析

【详解】将正点电荷+q沿电场线从等势面S1移动至S2过程中电场力做功

W>()

根据电场力做功与电势能改变量之间的关系

W=EI,1-EP2>O

根据电势的定义

展”

q

可得

%>Ψ1

11.(1)4πkQ；(2)%>%

【详解】(1)根据电通量的定义可得

Φl=E1∙S1=无，.4兀1=4πkQ

(2)分别以点电荷+q∕和为中心，取一半径为r的很小的球面，球面处的电场可近似视

答案第9页，共14页

为点电荷电场。穿出20角所对的球冠面的电场线应完全穿入24角所对的球冠面，两个球冠

面上的电通量相等。球冠面积可以分别表示为

2πr×r(∖一COSa)

2^r×r(1-cos0)

根据电通量相等可得

k⅜∙2πr∙r(l-cosa)=Λ-⅛∙2πr∙r(l-cosβ)

r~r

即

q∣_l-cos∕?

%1-cosa

由于4>α,因此

12.(1)普；⑵四包；(3)见解析

R+rR+r

【详解】(1)由法拉第电磁感应定律及闭合电路欧姆定律可得，导体棒产生的感应电流大小

为

1EBLv

R+rR+r

(2)导体棒匀速运动，所受拉力与安培力等大、反向，可得导体棒所受拉力大小为

F=BIL

联立解得

口β2i2v

F=-------

R+r

(3)在加时间内，拉力对导体棒所做的功为

片/22

W=Fs=F∙v∖t=---------Δt

R+r

回路中产生的热量为

Q=l\R+r)\t=BLl'M

R+r

对比可得

W=Q

叩在。时间内，拉力对导体棒所做的功W等于回路中产生的热量Q。

13.(1)2m/s；(2)60N；(3)2m

【详解】(1)物体恰好能通过。点，则

答案第10页，共14页

mg~m~^

解得

vo=y[gR=2m∕s

(2)从8点到。点，由机械能守恒定律

ɪmvji-mg∙2∕?+；mvji

在8点

4

Fj7-mg=tn^

NK

解得

VR=2石m/s

FΛF60N

(3)从A到8由动能定理可知

Fx-μmgx=ɪmv1

解得

x=2m

jE4d2E

14.(1)N=勺△/=」八，；(2)a.UC=——,b.Im=K&Um=-――2

eee(Nl-R2)

I=辿

Δ/

可得单位时间通过导体横截面A的电子数为

n-L

∖e

因为单位时间通过导体横截面A的电子数与通过导体横截面3的电子数相等

所以时间∆r内通过导体横截面B的电子数为

答案第Il页，共14页

N=∕7∆r=—∆r

le

（2）a.以具有最大动能且沿垂直金属板运动的电子为研究对象，若其刚到达P板时速度刚

好减小到0,则不会有电子经过灵敏电流计G,此为/为零的临界情况，意味着U<0。

根据动能定理，光电子由Q板到P板的过程中，有

-eUc=O-Eklll

得

e

b.当U>0时，若从锌膜边缘平行Q板射出的动能最大的光电子做匀变速曲线（类平抛）

运动，刚好能到达P板边缘时，则所有电子均能到达P板，此时电源两端电压为“设电

子的初速度为口、运动时间为电流的最大值为

l-ne

根据牛顿第二定律，光电子运动的加速度为

eUm

a=—注

md

平行于金属板方向的运动有

R1-R2=vt

垂直于金属板方向的运动有

d=—at2

2

光电子最大动能与初速度关系为

Γ-12

Ekm=泮，

联立可得

2E