當前位置： 2022-2023學年浙江省名校新高考研究聯(lián)盟高三（Z20聯(lián)盟）（上）第一次聯(lián)考物理試卷> 試題詳情

如圖所示，在空間建立坐標系xOy,大圓半徑R₁=0.5m,圓心在y軸上的O₁點，小圓是半徑R₂=0.3m的半圓，圓心在O點，兩圓所圍成的區(qū)域存在一有界勻強磁場（磁場邊界對帶電粒子的運動無影響），方向垂直紙面向外。小圓內(nèi)存在徑向電場，圓心與邊界間的電壓恒為U=800V，在磁場右側(cè)垂直x軸放置一長L=0.1m的金屬板，板上邊緣對應(yīng)y軸坐標為0.9m。圓心O處的粒子源可以在紙面內(nèi)沿電場方向均勻發(fā)射質(zhì)量m=8×10^-27kg、q=+8×10^-19C的粒子（粒子初速度可以忽略），粒子數(shù)量為n=1×10²¹個/秒，經(jīng)電場加速后進入磁場的粒子軌跡圓的圓心都在以O(shè)為圓心，R=0.5m的圓上。從y軸右側(cè)磁場射出的粒子速度方向均水平向右，垂直擊中板后被完全吸收，不計粒子的重力及粒子間的相互作用。sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）帶電粒子進入磁場時的速度大小v₀；
（2）帶電粒子在磁場中運動的軌跡半徑r和勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小B；
（3）帶電粒子對金屬板的平均作用力F的大小。（保留兩位有效數(shù)字）

【考點】用動量定理求平均作用力；帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動；帶電粒子在直線邊界磁場中的運動；動能定理的簡單應(yīng)用．

【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：87引用：1難度：0.5

相似題

1．一個質(zhì)量為m=1kg的小球從h=5m的高處自由下落到沙坑中，小球由靜止下落到陷至沙坑最低點經(jīng)歷的時間t=1.1s,取g=10m/s²，則沙子對小球平均作用力的大小為（　?。?/h2>
A．110N B．220N C．11N D．22N
發(fā)布：2024/10/16 2:0:2組卷：61引用：1難度：0.5
解析
2．構(gòu)建物理模型是一種研究物理問題的科學思維方法。每一個模型的建立都有一定的條件和使用范圍，要根據(jù)實際情況加以運用。
（1）如圖所示，兩滑塊A、B在光滑水平面上沿同一直線相向運動?；瑝KA的質(zhì)量為M，速度大小為v₁，方向水平向右；滑塊B的質(zhì)量為m,速度大小為v₂，方向水平向左。滑塊A、B相碰后粘在一起向右運動。已知滑塊A、B碰撞過程中的相互作用時間t。求：
a.碰后滑塊A、B的共同速度v_共的大小
b.碰撞過程中A、B之間的平均作用力
F
1
的大小
（2）鳥撞飛機是威脅航空安全的重要因素之一。假設(shè)飛機和鳥沿水平方向迎面相撞，碰后粘在一起。已知飛機的質(zhì)量約為M′=5×10⁴kg,飛機的速度約v₂′=500m/s。若鳥可視為圓柱體，質(zhì)量約為m′=0.5kg,身長約為l=0.25m。
a.請建立合理的運動模型，估算鳥與飛機的撞擊時間Δt；
b.請估算撞擊過程中鳥與飛機之間的平均作用力
F
2
的大小。
發(fā)布：2024/11/3 8:0:2組卷：64引用：1難度：0.4
解析
3．反沖運動在現(xiàn)實生活中有廣泛應(yīng)用。
（1）噴氣式飛機和火箭的飛行應(yīng)用了
的原理，它們靠
的反沖作用而獲得巨大的速度。
（2）下列屬于反沖現(xiàn)象的是
。
①園林的噴灌裝置能夠一邊噴水一邊旋轉(zhuǎn)
②用槍射擊時，子彈向前飛，槍身后退
③用力向后蹬地，人向前運動
④章魚向某個方向噴出水，身體向相反的方向運動
A．①②③
B．①②④
C．②③④
D．①③④
（3）關(guān)于系統(tǒng)動量守恒的說法正確的是
。
①只要系統(tǒng)所受外力的矢量和為零，系統(tǒng)動量就守恒
②只要系統(tǒng)內(nèi)有摩擦力，動量就不可能守恒
③系統(tǒng)所受合外力不為零，其動量一定不守恒，但有可能在某一方向上守恒
④系統(tǒng)如果合外力的沖量遠小于內(nèi)力的沖量時，系統(tǒng)可近似認為動量守恒
A．①②③
B．①②④
C．①③④
D．②③④
（4）一火箭噴氣發(fā)動機每次噴出m=200g的氣體，氣體離開發(fā)動機噴出時的速度v=1000m/s,設(shè)火箭質(zhì)量M=300kg,發(fā)動機每秒噴氣20次。
①當?shù)谌螝怏w噴出后，火箭的速度多大？
②運動第1s末，火箭的速度多大？
（5）“世界上第一個想利用火箭飛行的人”是明朝的士大夫萬戶。如圖所示，他把47個自制的火箭綁在椅子上，自己坐在椅子上，雙手舉著大風箏，設(shè)想利用火箭的推力，飛上天空，然后利用風箏平衡著陸。假設(shè)萬戶及所攜設(shè)備[火箭（含燃料）椅子、風箏等]總質(zhì)量為M，點燃火箭后在極短的時間t內(nèi)，質(zhì)量為m的熾熱燃氣以相對地面v₀的速度豎直向下噴出。忽略此過程中空氣阻力的影響，重力加速度為g,
①極短時間t內(nèi)噴出的氣體對火箭的平均作用力多大；（作用力遠大于噴出氣體的重力）
②在燃氣噴出后的瞬間，火箭的速度大小為多少；
③噴出燃氣后萬戶及所攜設(shè)備能上升的最大高度為多少；
④試說明在火箭噴氣過程中，萬戶及所攜設(shè)備機械能是否守恒。
發(fā)布：2024/10/25 17:0:1組卷：70引用：3難度：0.6
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1．一個質(zhì)量為m=1kg的小球從h=5m的高處自由下落到沙坑中，小球由靜止下落到陷至沙坑最低點經(jīng)歷的時間t=1.1s,取g=10m/s2，則沙子對小球平均作用力的大小為（ ?。?/h2>

1．一個質(zhì)量為m=1kg的小球從h=5m的高處自由下落到沙坑中，小球由靜止下落到陷至沙坑最低點經(jīng)歷的時間t=1.1s,取g=10m/s²，則沙子對小球平均作用力的大小為（　?。?/h2>