14(18分)如图10所示,空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场,左侧匀强电场的场强
大小为E、方向水平向右,其宽度为L;中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外;右侧匀强磁场的磁感应强度大小也为B、方向垂直纸面向里。一个带正电的粒子(质量m,电量q,不计重力)从电场左边缘a点由静止开始运动,穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后,又回到了a点,然后重复上述运动过程。(图中虚线为电场与磁场、相反方向磁场间的分界面,并不表示有什么障碍物)。 (1)中间磁场区域的宽度d为多大;
(2)带电粒子在两个磁场区域中的运动时间之比;
(3)带电粒子从a点开始运动到第一次回到a点时所用的时间t.
15.(20分)如图10所示,abcd是一个正方形的盒子,
在cd边的中点有一小孔e,盒子中存在着沿ad方向
的匀强电场,场强大小为E。一粒子源不断地从a处 的小孔沿ab方向向盒内发射相同的带电粒子,粒子 的初速度为v0,经电场作用后恰好从e处的小孔射出。 现撤去电场,在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁 场,磁感应强度大小为B(图中未画出),粒子仍恰 好从e孔射出。(带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略)
(1)所加磁场的方向如何?
(2)电场强度E与磁感应强度B的比值为多大?
16.(8分)
如图所示,水平轨道与直径为d=0.8m的半圆轨道相接,半圆轨道的两端点A、B连线是一条竖直线,整个装置处于方向水平向右,大小为10V/m的匀强电场中,一小球质量m=0.5kg,带有q=5×10-3C电量的正电荷,在电场力作用下由静止开始运动,不计一切摩擦,g=10m/s2,
(1)若它运动的起点离A为L,它恰能到达轨道最高点B,求小球在B点的速度和L的值.
(2)若它运动起点离A为L=2.6m,且它运动到B点时电场消失,它继续运动直到落地,求落地点与起点的距离.
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17(8分)
如图所示,为某一装置的俯视图,PQ、MN为竖直放置的很长的平行金属板,两板间有匀强磁场,其大小为B,方向竖直向下.金属棒AB搁置在两板上缘,并与两板垂直良好接触.现有质量为m,带电量大小为q,其重力不计的粒子,以初速v0水平射入两板间,问:
(1)金属棒AB应朝什么方向,以多大速度运动,可以使带电粒子做匀速运动? (2)若金属棒的运动突然停止,带电粒子在磁场中继续运动,从这刻开始位移第一次达到mv0/qB时的时间间隔是多少?(磁场足够大)
18(12分)如图所示,气缸放置在水平平台上,活塞
质量为10kg,横截面积50cm2,厚度1cm,气缸全长21cm,气缸质量20kg,大气压强为1×10Pa,当温度为7℃时,活塞封闭的气柱长10cm,若将气缸倒过来放置时,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。g取10m/s2求:
(1)气柱多长?
(2)当温度多高时,活塞刚好接触平台?
(3)当温度多高时,缸筒刚好对地面无压力。(活塞摩擦不计)。
19(14分)如图所示,物块A的质量为M,物块B、C的质量都是m,并都可看作质点,且m<M<2m。三物块用细线通过滑轮连接,物块B与物块C的距离和物块C到地面的距离都是L。现将物块A下方的细线剪断,若物块A距滑轮足够远且不计一切阻力。求: (1) 物块A上升时的最大速度; (2) 物块A上升的最大高度。
20.M是气压式打包机的一个气缸,在图示状态时,缸内压强为Pl,容积为Vo.N是一
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P A Q × × × M B × × × × × × × × V0 × × × × × × × N A B L C L
个大活塞,横截面积为S2,左边连接有推板,推住一个包裹.缸的右边有一个小活塞,横截面积为S1,它的连接杆在B处与推杆AO以铰链连接,O为固定转动轴,B、O间距离为d.推杆推动一次,转过θ角(θ为一很小角),小活塞移动的距离为dθ,则
(1) 在图示状态,包已被压紧,此时再推—次杆之后,包受到的压力为多大?(此过程中大活塞的位移略去不计,温度变化不计)
(2) 上述推杆终止时,手的推力为多大? (杆长AO=L,大气压为Po)
. 21.(12分)如图,在竖直面内有两平行金属导轨AB、CD。导轨间距为L,电阻不计。
一根电阻不计的金属棒ab可在导轨上无摩擦地滑动。棒与导轨垂直,并接触良好。导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B。导轨右边与电路连接。电路中的三
个定值电阻阻值分别为2R、R和R。在BD间接有一水平放置的平行板电容器C,板间距离为d。
(1)当ab以速度v0匀速向左运动时,电容器中质量为m的带电微粒恰好静止。试判断
微粒的带电性质,及带电量的大小。 (2)ab棒由静止开始,以恒定的加速度a向左运动。讨论电容器中带电微粒的加速度
如何变化。(设带电微粒始终未与极板接触。)
22(12分)如图所示的坐标系,x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向。在x轴上方空间的第一、
第二象限内,既无电场也无磁场,在第三象限,存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直
xy平面(纸面)向里的匀强磁场。在第四象限,存在沿y轴负方向,场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场。一质量为m、电量为q的带电质点,从y轴上y=h处的p1点以一定的水平初速度沿x轴负方向进入第二象限。然后经过x轴上x=-2h处的p2点进入第三象限,带电质点恰好能做匀速圆周运动。之后经过y轴上y=-2h处的p3点进入第四象限。已知重力加速度为g。求: (1)粒子到达p2点时速度的大小和方向;
(2)第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小;
(3)带电质点在第四象限空间运动过程中最小速度的大小和方向。
23.(20分)如图所示,在非
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常高的光滑、绝缘水
平高台边缘,静置一个不带电的小金属块B,另有一与B完全相同的带电量为+q的小金属块A以初速度v0向B运动,A、B的质量均为m。A与B相碰撞后,两物块立即粘在一起,并从台上飞出。已知在高台边缘的右面空间中存在水平向左的匀强电场,场强大小E=2mg/q。求:
(1)A、B一起运动过程中距高台边缘的最大水平距离
(2)A、B运动过程的最小速度为多大
(3)从开始到A、B运动到距高台边缘最大水平距离的过程 A损失的机械能为多大?
24(20分)
如图11所示,在真空区域内,有宽度为L的匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直纸面向里,MN、PQ是磁场的边界。质量为m,带电量为-q的粒子,先后两次沿着与MN夹角为θ(0<θ<90o)的方向垂直磁感线射入匀强磁场B中,第一次,粒子是经电压U1加速后射入磁场,粒子刚好没能从PQ边界射出磁场。第二次粒子是经电压U2加速后射入磁场,粒子则刚好垂直PQ射出磁场。不计重力的影响,粒子加速前速度认为是零,求:
(1)为使粒子经电压U2加速射入磁场后沿直线运动,直至射出PQ边界,可在磁场区域加一匀强电场,求该电场的场强大小和方向。
(2)加速电压
NM×P××U1U2的值。
××B×θ×L×Q
25.(20分)空间存在着以x=0平面为分界面的两个匀强磁场,左右两边磁场的磁感应强度分别为B1和B2,且B1:B2=4:3,方向如图所示。现在原点O处一静止的中性原子,突然分裂成两个带电粒子a和b,已知a带正电荷,分裂时初速度方向为沿x轴正方向,若a粒子在第四次经过y轴时,恰好与b粒子第一次相遇。求:
(1)a粒子在磁场B1中作圆周运动的半径与b粒子在磁场B2中圆周运动的半径之比。 (2)a粒子和b粒子的质量之比。
26如图所示,ABCDE为固定在竖直平面内的轨道,ABC为直轨道,AB光滑,BC粗糙,CDE
为光滑圆弧轨道,轨道半径为R,直轨道与圆弧轨道相切于C点,其中圆心O与BE在
同一水平面上,OD竖直,∠COD=θ,且θ<5°。现有一质量为m的小物体(可以看
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作质点)从斜面上的A点静止滑下,小物体与BC间的动摩擦因数为?,现要使小物体第一次滑入圆弧轨道即恰好做简谐运动(重力加速度为g)。求:
(1)小物体过D点时对轨道的压力大小 (2)直轨道AB部分的长度S
27两水平放置的金属板间存在一竖直方向的匀强电
场和垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,一质量为4m ,带电量为-2q的微粒b正好悬浮在板间正中间O点处,另一质量为m,带电量为 +q的微粒a,从p点以水平速度v0(v0未知)进入两板间,正好做匀速直线运动,中途与b碰撞。:
匀强电场的电场强度E为多大 微粒a的水平速度为多大 若碰撞后a和b结为一整体,最后以速度0.4v0从Q点穿出场区,求Q点与O点的高度差
若碰撞后a和b分开,分开后b具有大小为0.3v0的水平向右速度,且带电量为-q/2,假如O 28
有个演示实验,在上下面都是金属板的玻璃盒内,放了许多用锡箔纸揉成的小球,当上下板间加上电压后,小球就上下不停地跳动。现取以下简化模型进行定量研究。 如图所示,电容量为C的平行板电容器的极板A和B水平放置,相距为d,与电动势为?、内阻可不计的电源相连。设两板之间只有一个质量为m的导电小球,小球可视为质点。已知:若小球与极板发生碰撞,则碰撞后小球的速度立即变为零,带电状态也立即改变,改变后,小球所带电荷符号与该极板相同,电量为极板电量的a倍(a?1)。不计带电小球对极板间匀强电场的影响。重力加速度为g。
(2)设上述条件已满足,在较长的时间间隔T内小球做了很多次往返运动。求在T时间内小球往返运动的次数以及通过电源的总电量
29一玩具“火箭”由质量为ml和m2的两部分和压在中间的一根短而硬(即劲度系数很大)的轻质弹簧组成.起初,弹簧被压紧后锁定,具有的弹性势能为E0,通过遥控器可在瞬间对弹簧解
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点的左侧空间足够大,则分开后微粒a的运动轨迹的最高点与O点的高度差为多大
(1)欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动,电动势?至少应大于多少
物理压轴题集(看了一百多张试卷后选的63题) - 图文
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