當(dāng)前位置： 2022年山東省實驗中學(xué)高考物理模擬試卷> 試題詳情

如圖所示，沿水平和豎直方向建立直角坐標(biāo)系，沿x軸放置一塊長為4d的絕緣板，y軸左側(cè)固定一內(nèi)壁光滑的半圓管道（內(nèi)徑很?。?，半圓直徑為d,且與y軸重合。第一象限內(nèi)絕緣板的上方存在有理想邊界的勻強電場和勻強磁場，電場強度E=
mg
q
，方向豎直向上；磁場方向垂直于坐標(biāo)平面向外，磁感應(yīng)強度為B，上邊界處縱坐標(biāo)為y。一帶電量為q、質(zhì)量為m的絕緣小球a（直徑略小于管道內(nèi)徑）靜止在坐標(biāo)原點O處，質(zhì)量為2m的不帶電的小球b以初速度v₀（未知）向左運動，與a球發(fā)生彈性正碰（假設(shè)此后運動過程中兩球不再碰撞，重力加速度為g）。
（1）若碰撞后a球恰能通過管道最高點，求v₀的大小；
（2）若場區(qū)上邊界y₁=
3
4
d,a球通過最高點后恰能再次水平向左通過O點，求B₁的大??；
（3）若場區(qū)上邊界y₂=
7
8
d,a球以v₂=
2
gd
3
通過最高點后恰好從坐標(biāo)為（4d,d）的P點水平射出場區(qū)，則磁感應(yīng)強度應(yīng)滿足什么條件？

【考點】動量守恒與能量守恒共同解決實際問題；帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：169引用：1難度：0.3

相似題

1．汽車碰撞實驗是汽車設(shè)計過程中重要的一環(huán)，某次碰撞實驗中，汽車A中有一個質(zhì)量為50kg的假人甲，開車時系上了安全帶，人和車的總質(zhì)量m₁=1500kg,初速度v₁=72km/h,汽車B中有一個質(zhì)量為50kg的假人乙，沒有系安全帶，人和車的總質(zhì)量m₂=2000kg,初速度v₂=36km/h,兩輛車相向運動，發(fā)生正碰，碰撞時間為0.05s,甲與安全帶的作用時間為0.2s,與汽車B的作用時間為0.06s。已知人的死亡加速度為500g,重力加速度g=10m/s²，下列說法正確的是（　?。?/h2>

A．碰撞結(jié)束后兩車立即停止運動

B．碰撞過程中車輛間的平均作用力為5.1×10⁵N

C．碰撞過程中甲、乙所受水平作用力大小之比約為2：5

D．若甲、乙為真人，兩個人都沒有死亡危險

發(fā)布：2024/10/31 8:0:1組卷：66引用：1難度：0.5

解析

2．如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量為2M、半徑為R（R足夠大）的
1
4
光滑圓弧曲面C，質(zhì)量為M的小球B置于其底端，另一個小球A質(zhì)量為
M
2
，小球A以v₀=6m/s的速度向B運動，并與B發(fā)生彈性碰撞，不計一切摩擦，小球均可視為質(zhì)點，則（　　）
A．B的最大速率為4m/s
B．B運動到最高點時的速率為2m/s
C．B能與A再次發(fā)生碰撞
D．B不能與A再次發(fā)生碰撞
發(fā)布：2024/10/30 16:0:2組卷：171引用：2難度：0.4
解析
3．小區(qū)需要安裝供小朋友玩游戲的滑道，滑道由光滑曲面滑梯PO和一條與其平滑連接的水平軌道ON構(gòu)成，水平軌道右側(cè)固定有一輕質(zhì)彈簧，彈簧左端恰好位于M點，如圖所示。為保證小孩玩耍安全，工程師們進(jìn)行了模擬測試：坐在塑料滑籃里的“小孩”從距離地面高h(yuǎn)=1.8m處由靜止開始下滑，滑籃和“小孩”總質(zhì)量m_A=10kg,下滑后與靜止于O點的橡膠塊B發(fā)生碰撞。碰撞后瞬間橡膠塊的速度v_B1=2m/s,橡膠塊向右移動x₁=
1
3
m時的速度v=
2
6
3
m/s。已知水平軌道OM長度L=1.0m,滑籃和橡膠塊與OM段之間的動摩擦因數(shù)相同，其余部分光滑，滑籃和橡膠塊均可視為質(zhì)點，碰撞均為彈性碰撞，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度g=10m/s²。求：
（1）橡膠塊的質(zhì)量m_B。
（2）橡膠塊與OM段之間的動摩擦因數(shù)。
（3）彈簧最大的彈性勢能E_p。
發(fā)布：2024/10/28 7:0:2組卷：478引用：7難度：0.2
解析

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