河北省2023-2024学年高三物理上学期三调考试含解析

物理试题本试卷分第Ⅰ卷（选择题，共46分）和第Ⅱ卷（非选择题，共54分）两部分。第Ⅰ卷（选择题）一、选择题（共10小题。第1-7题为单项选择题，每题4分，共28分；第8-10为多选题，每小题6分，共18分，全部选对得6分，选不全得3分，错选得0分。）1.如图所示，两段光滑圆弧轨道半径分别为R1和R2，圆心分别为O1和O2，所对应的圆心角均小于5°，在最低点O平滑连接。M点和N点分别位于O点左右两侧，距离MO小于NO。现分别将位于M点和N点的两个小球A和B（均可视为质点）同时由静止释放。关于两小球第一次相遇点的位置，下列判断正确的是（）A.一定在O点的右侧 B.恰好在O点C.一定在O点的左侧 D.条件不足，无法确定2.北京时间2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射升空，在太空飞行数小时后与空间站组合体径向交会对接，与神舟十五号乘组进行在轨轮换，再现6名航天员“太空会师”名场面。中国空间站的运动可视为绕地心的匀速圆周运动，运动周期为T，地球半径为R，地球表面的重力加速为g，则下列说法正确的是（）A.空间站中的航天员在睡眠区睡眠时，他们相对于地心处于平衡状态B.空间站运动的速率为C.空间站运动的轨道半径为D.空间站运动的加速度大小为3.如图（a），在均匀介质中有A、B、C和D四点，其中A、B、C三点位干同一直线上，AC=BC=4m，DC=3m，DC垂直AB。t=0时，位于A、B、C处的三个完全相同的横波波源同时开始振动，振动图像均如图（b）所示，振动方向与平面ABD垂直，己知波长为4m。下列说法正确的是（）A.这三列波的波速均为2m/sB.t=2s时，D处的质点开始振动C.t=4.5s时，D处的质点向y轴正方向运动D.t=6s时，D处的质点与平衡位置的距离是2cm4.如图所示，长为L的轻绳悬挂一质量为m的小球（可视为质点），轻绳的另一端固定在天花板上的O点，天花板上还固定着一个锋利刀片。在最低点A时，现给小球一个水平向左的初速度，当小球摆到B点时，轻绳被刀片割断，此时OB与竖直方向OA的夹角为45°，轻绳被割断后小球向左运动的最高点为C，此时小球的速度大小为v。重力加速度大小为g，不计空气阻力。则小球在A点开始运动时受到轻绳的拉力大小为（）A. B.C. D.5.如图所示，真空中固定两个等量异种点电荷A、B，其连线中点为O，其中A带正电。在A、B所形成电场中，以O点为圆心、半径为R的圆面垂直于AB，以O为几何中心、边长为2R的正方形abcd平面垂直于圆面且与AB共面，两平面边线交点分别为e、f，g为圆面边缘上一点。下列说法正确的是（）A.e、f、g三点电势相等B.a、b、c、d四点电场强度相同C.将一负试探电荷沿ab边从a移动到b过程中，试探电荷的电势能先增大后减小D.将一正试探电荷沿线段eOf从e移动到f过程中，试探电荷受到电场力先减小后增大6.如图所示，质量相等的两个静止小球A和B，中间用轻质弹簧连接，A的上端用轻绳系在足够高的天花板上。现将轻绳剪断开始计时，直至A球速度为，B球速度为，且方向均向下，则该过程所用时间为（）A. B. C. D.7.如图所示，平行板电容器水平放置，开关S断开，电源通过二极管给电容器充电，一带电粒子从上、下极板左侧正中央的O点以一定速度平行于极板射入，恰好从下极板右侧边缘飞出，不计粒子自身重力和空气阻力，极板间电场可视为匀强电场，若粒子打到极板上即被吸收。以下情形，保持入射点O的位置不变，其中说法正确的是（）A.将开关保持闭合，若将上极板稍向下移动，要求粒子仍能从下极板右侧边缘飞出，则需要增大入射速度B.将开关保持闭合，若将下极板稍向上移动，粒子在极板间运动时电势能减少量不变C.开关保持断开，若将上极板稍向下移动，粒子仍能从极板右端射出D.开关保持断开，若将上极板稍向上移动，粒子不能从极板右端射出8.如图所示，质量为m的小物体静止于长L的木板边缘，开始板水平放置，现使板绕其另一端O沿逆时针方向缓缓转过角，转动过程中，小物体始终相对木板静止，则这一过程中下列说法正确的是（）A.板对物体的支持力不做功 B.板对物体的摩擦力做功为0C.板对物体的支持力对物体做的功mgLsinα D.重力对物体做功为mgLsinα9.交警部门所用酒驾检测仪中的“电子鼻子”是氧化锡半导体，它是一种气敏电阻，吸附酒精气体后表面能态会发生改变，从而引起电阻率发生变化。的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图甲，图乙是含有气敏电阻的电路。图中电源内阻很小，可忽略不计。当吸附酒精气体浓度升高时（）A.灯泡L两端电压增大 B.中的电流增大C.电源E的总功率增大 D.消耗的功率减小10.真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放，运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°。现将该小球从电场中A点以初速度竖直向上抛出，经过最高点B后回到与A在同一水平线上的C点，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（）A.小球所受的电场力为 B.小球在最高点B的动能为C.小球在C点的机械能比在A点多 D.小球在C点的动能为第Ⅱ卷（非选择题）二、实验题（本题共2小题，共14分。请将答案填写在答题卷中的横线上。）11.某同学设计了一个利用已安装加速度传感器的手机测量木块与木板之间的动摩擦因数的实验，实验装置如图（a）所示。实验步骤如下：①将手机用胶带固定木块上，把木块放置在木板上。调整小滑轮使细线与水平木板平行并与竖直细线在同一竖直平面内，以保证木块能够沿细线方向做直线运动。②将砂和砂桶释放，细线带动木块由静止开始做匀加速直线运动。读出弹簧测力计的示数F，并记录手机所显示的木块运动的加速度a。③改变砂和砂桶的总质量，重复步骤②多次进行实验。④根据实验数据作出木块运动的加速度a与其对应的弹簧测力计的示数F变化的图像，如图（b）所示。根据上述信息，回答下列问题：（1）该同学从手机说明书上查到该手机质量为150g，已知重力加速度大小为，根据图像数据可得木块的质量m为______kg，不计固定手机所用胶带的质量，木块与长木板之间的动摩擦因数为______。（计算结果均保留两位有效数字）（2）实验过程中如果没有调整木板水平，小滑轮一端较低，木板与水平方向有一定夹角，这样会导致动摩擦因数的测量结果______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。12.某同学测量电阻约为30Ω的一段圆柱形合金材料的电阻率，步骤如下：（1）用螺旋测微器测量其直径示数如图所示，该示数为______mm；（2）用伏安法测合金材料的电阻时，除待测合金材料外，实验室还备有如下器材，为了准确测量其电阻，电压表应选______；电流表应选______。（填写器材前对应的序号字母）A.电压表，量程0~3V，内阻约3kΩB.电压表，量程0~15V，内阻约15kΩC.电流表，量程0.6A，内阻约10ΩD.电流表，量程0~100mA，内阻约2ΩE.滑动变阻器R（0~10Ω）F.电动势为4.5V的电源，内阻不计G.开关S，导线若干（3）为准确测量电阻，应使待测电阻两端电压变化较大，尽量多的测量数据，请选出正确的实验电路图______。三、解答题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。请按题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。）13.如图所示，匀强电场方向沿与水平方向夹角斜向右上方，电场强度大小为，一质量为的带负电的小球以某初速度开始运动，初速度方向与电场方向一致。小球所带电荷量为（为重力加速度大小）。不计空气阻力，现添加一新的匀强电场满足小球做不同运动的需求。（1）要使小球做匀速直线运动，求新加电场的电场强度的大小和方向；（2）原电场的方向不变，大小可以改变，要使小球做直线运动，求新加电场的电场强度最小值及其方向。14.算盘是我国古老的计算工具，现代生活中偶尔还会见到。它中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动，设每颗算珠的质量均为m=10g，使用前算珠需要归零。如图所示，水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未归零，甲靠中挡b，甲、乙相隔，乙与边框a相隔，算珠与导杆间的动摩擦因数。现用手指将甲以的初速度拨出，甲、乙碰撞后瞬间甲的速度大小，方向不变，碰撞时间极短。算珠均可视为质点，取重力加速度大小。（1）通过计算，判断乙算珠能否滑动到边框a处；（2）求甲算珠从拨出到停下所需的时间。15.如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一、二象限内分别存在匀强电场区域Ⅰ和Ⅱ，其中区域Ⅰ的电场方向沿x轴负方向，电场强度大小为E0，区域Ⅱ的电场方向沿y轴负方向，其宽度为d，虚线MN为其左边界。一个比荷为k的带正电粒子从区域Ⅰ中的P点由静止释放，刚好能从x轴上的N点离开电场区域Ⅱ，已知P点坐标为（，d），不计粒子重力。（1）求粒子从P点运动到N点所用的时间；（2）求粒子从N点离开区域Ⅱ时的速度大小；（3）若粒子从电场区域Ⅰ中某一点由静止释放后，均能经过N点离开电场区域Ⅱ，求粒子释放点的坐标应满足的关系。物理试题本试卷分第Ⅰ卷（选择题，共46分）和第Ⅱ卷（非选择题，共54分）两部分。第Ⅰ卷（选择题）一、选择题（共10小题。第1-7题为单项选择题，每题4分，共28分；第8-10为多选题，每小题6分，共18分，全部选对得6分，选不全得3分，错选得0分。）1.如图所示，两段光滑圆弧轨道半径分别为R1和R2，圆心分别为O1和O2，所对应的圆心角均小于5°，在最低点O平滑连接。M点和N点分别位于O点左右两侧，距离MO小于NO。现分别将位于M点和N点的两个小球A和B（均可视为质点）同时由静止释放。关于两小球第一次相遇点的位置，下列判断正确的是（）A.一定在O点的右侧 B.恰好在O点C.一定在O点的左侧 D.条件不足，无法确定【答案】A【解析】【详解】据题意，两段光滑圆弧所对应的圆心角均小于5°，把两球在圆弧上的运动看做等效单摆，等效摆长等于圆弧的半径，则M、N两球的运动周期分别为两球第一次到达O点的时间分别为由于R1<R2，则tM<tN，故两小球第一次相遇点的位置一定在O点的右侧。故选A。【点睛】本题关键是采用等效法，将两球在圆弧上的运动看做等效单摆运动，常常称为槽摆，再根据单摆的周期公式，比较时间，即可判断第一次相遇的位置。2.北京时间2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射升空，在太空飞行数小时后与空间站组合体径向交会对接，与神舟十五号乘组进行在轨轮换，再现6名航天员“太空会师”名场面。中国空间站的运动可视为绕地心的匀速圆周运动，运动周期为T，地球半径为R，地球表面的重力加速为g，则下列说法正确的是（）A.空间站中的航天员在睡眠区睡眠时，他们相对于地心处于平衡状态B.空间站运动的速率为C.空间站运动的轨道半径为D.空间站运动的加速度大小为【答案】C【解析】【详解】A．空间站中的航天员在睡眠区睡眠时，绕地球近似做匀速圆周运动，处于完全失重状态，由万有引力提供向心力，加速度不为0，他们相对于地心不处于平衡状态，故A错误；B．空间站轨道半径大于地球半径，令空间站距离地表的高度为h，故空间站的运行速率为故B错误；C．设空间站的轨道半径为r，则有地球表面的物体万有引力近似等于重力，则有解得故C正确；D．由向心加速度表达式可知结合上述解得故D错误。故选C。3.如图（a），在均匀介质中有A、B、C和D四点，其中A、B、C三点位干同一直线上，AC=BC=4m，DC=3m，DC垂直AB。t=0时，位于A、B、C处的三个完全相同的横波波源同时开始振动，振动图像均如图（b）所示，振动方向与平面ABD垂直，己知波长为4m。下列说法正确的是（）A.这三列波的波速均为2m/sB.t=2s时，D处的质点开始振动C.t=4.5s时，D处的质点向y轴正方向运动D.t=6s时，D处的质点与平衡位置的距离是2cm【答案】D【解析】【详解】A．由图（b）的振动图像可知，振动的周期为4s，故三列波的波速为故A错误；B．由图（a）可，D处距离波源最近的距离为3m，故开始振动后波源C处的横波传播到D处所需的时间为故t=2s时，D处的质点还未开始振动。故B错误；C．由几何关系可知AD=BD=5m波源A、B产生的横波传播到D处所需的时间为故t=4.5s时，仅波源C处的横波传播到D处，此时D处的质点振动时间为t1=t-tc=1.5s由振动图像可知此时D处的质点向y轴负方向运动。故C错误；D．t=6s时，波源C处的横波传播到D处后振动时间为t2=t-tc=3s由振动图像可知此时D处为波源C处传播横波的波谷。t=6s时，波源A、B处的横波传播到D处后振动时间为t3=t-tAB=1s由振动图像可知此时D处为波源A、B处传播横波的波峰，根据波的叠加原理可知此时D处质点的位移为y=2A-A=2cm故t=6s时，D处质点与平衡位置的距离是2cm。故D正确。故选D。4.如图所示，长为L的轻绳悬挂一质量为m的小球（可视为质点），轻绳的另一端固定在天花板上的O点，天花板上还固定着一个锋利刀片。在最低点A时，现给小球一个水平向左的初速度，当小球摆到B点时，轻绳被刀片割断，此时OB与竖直方向OA的夹角为45°，轻绳被割断后小球向左运动的最高点为C，此时小球的速度大小为v。重力加速度大小为g，不计空气阻力。则小球在A点开始运动时受到轻绳的拉力大小为（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】小球在B点时将速度正交分解，的水平分量等于小球在C点的速度v，则对小球从A点运动到B点的过程，由动能定理可知设在A处绳子拉力大小为F，则有由以上各式解得故选C。5.如图所示，真空中固定两个等量异种点电荷A、B，其连线中点为O，其中A带正电。在A、B所形成的电场中，以O点为圆心、半径为R的圆面垂直于AB，以O为几何中心、边长为2R的正方形abcd平面垂直于圆面且与AB共面，两平面边线交点分别为e、f，g为圆面边缘上一点。下列说法正确的是（）A.e、f、g三点电势相等B.a、b、c、d四点电场强度相同C.将一负试探电荷沿ab边从a移动到b过程中，试探电荷的电势能先增大后减小D.将一正试探电荷沿线段eOf从e移动到f过程中，试探电荷受到的电场力先减小后增大【答案】A【解析】【详解】A．根据等量异种点电荷的电场分布特点可知，图中圆面是一个等势面，e、f、g三点电势相等，故A正确；B．根据等量异种点电荷的电场分布特点和对称性可知，a、b、c、d四点电场强度大小相等、方向不同，故B错误；C．从a到b，电势先增大后减小，所以负试探电荷的电势能先减小后增大，故C错误；D．从e经O到f，电场强度先增大后减小，所以试探电荷受到的电场力先增大后减小，故D错误。故选A。6.如图所示，质量相等的两个静止小球A和B，中间用轻质弹簧连接，A的上端用轻绳系在足够高的天花板上。现将轻绳剪断开始计时，直至A球速度为，B球速度为，且方向均向下，则该过程所用时间为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】对小球A进行分析有对小球B进行分析有由于弹簧对A的作用力与弹簧对B的作用力等大反向，则有解得7.如图所示，平行板电容器水平放置，开关S断开，电源通过二极管给电容器充电，一带电粒子从上、下极板左侧正中央的O点以一定速度平行于极板射入，恰好从下极板右侧边缘飞出，不计粒子自身重力和空气阻力，极板间电场可视为匀强电场，若粒子打到极板上即被吸收。以下情形，保持入射点O的位置不变，其中说法正确的是（）A.将开关保持闭合，若将上极板稍向下移动，要求粒子仍能从下极板右侧边缘飞出，则需要增大入射速度B.将开关保持闭合，若将下极板稍向上移动，粒子在极板间运动时电势能减少量不变C.开关保持断开，若将上极板稍向下移动，粒子仍能从极板右端射出D.开关保持断开，若将上极板稍向上移动，粒子不能从极板右端射出【答案】A【解析】【详解】A．将开关保持闭合，电容器电压不变，若将上极板稍向下移动，由可知，极板间电场强度变大，根据类平抛运动的特点可知，竖直方向的位移不变，加速度变大，则飞行时间变小，要求粒子仍能从下极板右侧边缘飞出，则需要增大入射速度，故A正确；B．将开关保持闭合，电容器的电压不变，由可知，极板间电场强度变大，粒子一定打到下极板上，由可知，O与上极板的电势差变大，则O与下极板的电势差变小，由电场力做功公式可知，电场力做功减小，根据功能关系可知，粒子在极板间运动时电势能减少量变小，故B错误；C．开关保持断开时，若将上极板稍向下移动，由和可知，极板上带电量增大，二极管导通，故极板上电压不变，由可知，极板间电场强度变大，故粒子一定打到下极板上，故C错误；D．开关保持断开时，若将上极板稍向上移动，由和可知，电容器将放电，由于二极管中的电流只能从左向右流，则电容器上电荷量不变，结合公式可知，极板间电场强度不变，则粒子仍能从极板右端射出，故D错误。故选A。8.如图所示，质量为m的小物体静止于长L的木板边缘，开始板水平放置，现使板绕其另一端O沿逆时针方向缓缓转过角，转动过程中，小物体始终相对木板静止，则这一过程中下列说法正确的是（）A.板对物体的支持力不做功 B.板对物体的摩擦力做功为0C.板对物体的支持力对物体做的功mgLsinα D.重力对物体做功为mgLsinα【答案】BC【解析】【详解】A．转动过程中，板对物体的支持力方向垂直板向上，支持力方向与物体的速度方向总是相同，可知板对物体的支持力做正功，A错误；B．转动过程中，板对物体的摩擦力方向沿板向上，摩擦力方向与物体的速度方向总是垂直，可知板对物体的摩擦力做功为0，B正确；CD．这一过程中重力对物体做功为由于是缓缓转动，可认为物体的动能保持不变，根据动能定理可得可得板对物体的支持力对物体做的功为C正确，D错误。故选BC。9.交警部门所用酒驾检测仪中的“电子鼻子”是氧化锡半导体，它是一种气敏电阻，吸附酒精气体后表面能态会发生改变，从而引起电阻率发生变化。的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图甲，图乙是含有气敏电阻的电路。图中电源内阻很小，可忽略不计。当吸附酒精气体浓度升高时（）A.灯泡L两端电压增大 B.中的电流增大C.电源E的总功率增大 D.消耗的功率减小【答案】AD【解析】【详解】由图可知，当吸附酒精气体浓度升高时阻值变大，电路总电阻变大，总电流减小，中的电流减小；根据P=EI可知，电源总功率减小；电阻R1和R2上电压减小，灯泡L上电压和电流均变大，则R0上电流减小，则消耗的功率减小，选项AD正确，BC错误。故选AD。10.真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放，运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°。现将该小球从电场中A点以初速度竖直向上抛出，经过最高点B后回到与A在同一水平线上的C点，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（）A.小球所受的电场力为 B.小球在最高点B的动能为C.小球在C点的机械能比在A点多 D.小球在C点的动能为【答案】BCD【解析】【详解】A．如图所示，根据题意可知，小球重力与电场力的合力方向与竖直方向的夹角为37°，由几何关系可得，小球所受的电场力为A错误；B．根据题意可知，小球在竖直方向上做匀减速运动，由运动学公式可得，运动到B点的时间为由牛顿第二定律可得，小球在水平方向上加速度为则小球运动到B点的速度为则小球在最高点B的动能为B正确；C．根据对称性可知，小球运动到C点的时间为则AC间的水平位移为由功能关系可知，小球从A运动到C，机械能的增加量为即小球在C点的机械能比在A点多，故C正确；D．根据题意，由对称性可知，小球运动到C点时，竖直分速度为竖直向下的，由运动学公式可得，小球运动到C点时的水平分速度为则小球在C点的速度为则小球在C点的动能为D正确；故选BCD。第Ⅱ卷（非选择题）二、实验题（本题共2小题，共14分。请将答案填写在答题卷中的横线上。）11.某同学设计了一个利用已安装加速度传感器的手机测量木块与木板之间的动摩擦因数的实验，实验装置如图（a）所示。实验步骤如下：①将手机用胶带固定在木块上，把木块放置在木板上。调整小滑轮使细线与水平木板平行并与竖直细线在同一竖直平面内，以保证木块能够沿细线方向做直线运动。②将砂和砂桶释放，细线带动木块由静止开始做匀加速直线运动。读出弹簧测力计的示数F，并记录手机所显示的木块运动的加速度a。③改变砂和砂桶的总质量，重复步骤②多次进行实验。④根据实验数据作出木块运动的加速度a与其对应的弹簧测力计的示数F变化的图像，如图（b）所示。根据上述信息，回答下列问题：（1）该同学从手机说明书上查到该手机的质量为150g，已知重力加速度大小为，根据图像数据可得木块的质量m为______kg，不计固定手机所用胶带的质量，木块与长木板之间的动摩擦因数为______。（计算结果均保留两位有效数字）（2）实验过程中如果没有调整木板水平，小滑轮一端较低，木板与水平方向有一定的夹角，这样会导致动摩擦因数的测量结果______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。【答案】①.0.85②.0.30③.偏小【解析】【详解】（1）[1][2]令手机质量为M，木块质量为m，对木块与手机整体进行分析，根据牛顿第二定律有则有结合图（b）有，解得，（2）[3]令木板与水平方向的夹角为，对木块与手机整体进行分析，根据牛顿第二定律有则有由于操作过程中，将砂和砂桶释放，细线带动木块由静止开始做匀加速直线运动，表明释放砂和砂桶前，木块处于静止状态，即有则可知实验中处理数据时，将整体看为了，即有解得即，这样会导致动摩擦因数的测量结果偏小。12.某同学测量电阻约为30Ω的一段圆柱形合金材料的电阻率，步骤如下：（1）用螺旋测微器测量其直径示数如图所示，该示数为______mm；（2）用伏安法测合金材料的电阻时，除待测合金材料外，实验室还备有如下器材，为了准确测量其电阻，电压表应选______；电流表应选______。（填写器材前对应的序号字母）A.电压表，量程0~3V，内阻约3kΩB.电压表，量程0~15V，内阻约15kΩC.电流表，量程0.6A，内阻约10ΩD.电流表，量程0~100mA，内阻约2ΩE.滑动变阻器R（0~10Ω）F.电动势为4.5V的电源，内阻不计G.开关S，导线若干（3）为准确测量电阻，应使待测电阻两端电压变化较大，尽量多的测量数据，请选出正确的实验电路图______。【答案】①.1.844##1.845##1.846②.A③.D④.C【解析】【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数为15mm+34.4×0.01mm=1.844mm由于最后一位数是估读，所以读数在之间即可。（2）[2]电源的电动势为4.5V，电压表读数应大于量程的，所以电压表应选A电压表，量程比较合适；[3]电压表选3V，所以电流最大约为所以电流表应选电流表D。（3）[4]因为电压表内阻远大于待测电阻，故采用电流表外接法，为准确测量电阻，应使待测电阻两端电压变化较大，尽量多的测量数据，故采用分压式接法。故选C。三、解答题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。请按题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。）13.如图所示，匀强电场方向沿与水平方向夹角斜向右上方，电场强度大小为，一质量为的带负电的小球以某初速度开始运动，初速度方向与电场方向一致。小球所带电荷量为（为重力加速度大小）。不计空气阻力，现添加一新的匀强电场满足小球做不同运动的需求。（1）要使小球做匀速直线运动，求新加电场的电场强度的大小和方向；（2）原电场的方向不变，大小可以改变，要使小球做直线运动，求新加电场的电场强度最小值及其方向。【答案】（1），斜向左下方与水平方向成；（2），斜向右下方水平方向成【解析】【详解】（1）如图甲所示，欲使小球做匀速直线运动，应使其所受的合力为零，有其中解得

又小球带负电，电场强度方向与电场力方向相反，则电场强度的方向与水平方向的夹角为，斜向左下方。（2）如图乙所示，小球要做直线运动，则小球受到的合力应与运动方向共线，当新