高中物理试题

如图所示，在xoy平面内，三个半径为a 的四分之一圆形有界区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场（含边界上）。一群质量为m电荷量为q的带正电的粒子同时从坐标原点O以相同的速率、不同的方向射入第一象限内（含沿x轴、y轴方向），它们在磁场中运动的轨道半径也为a，在y≤-a的区域，存在场强为E、沿-x方向的匀强电场。整个装置在真空中，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用。求：

（1）粒子从O点射入磁场时的速率v₀；
（2）这群粒子从O点射入磁场至运动到x轴的最长时间；
（3）这群粒子到达y轴上的区域范围。

如图所示，在xOy平面内，以O₁(0,R)为圆心、R为半径的圆形区域内有垂直平面向里的匀强磁场B₁，x轴下方有一直线ab，ab与x轴相距为d，x轴与直线ab间区域有平行于y轴的匀强电场E，在ab的下方有一平行于x轴的感光板MN，ab与MN间区域有垂直于纸平面向外的匀强磁场B₂。在0≤y≤2R的区域内，质量为m、电荷量为e的电子从任何位置从圆形区域的左侧沿x轴正方向以速度v₀射入圆形区域，经过磁场B₁偏转后都经过O点，然后进入x轴下方。已知x轴与直线ab间匀强电场场强大小，ab与MN间磁场磁感应强度。不计电子重力。

（1）求圆形区域内磁场磁感应强度B₁的大小？
（2）若要求从所有不同位置出发的电子都不能打在感光板MN上，MN与ab板间的最小距离h₁是多大？
（3）若要求从所有不同位置出发的电子都能打在感光板MN上，MN与ab板间的最大距离h₂是多大？当MN与ab板间的距离最大时，电子从O点到MN板，运动时间最长是多少？

如图所示，斜面体ABC放在水平桌面上，其倾角为37º，其质量为M=5kg。现将一质量为m=3kg的小物块放在斜面上，并给予其一定的初速度让其沿斜面向上或者向下滑动。已知斜面体ABC并没有发生运动，重力加速度为10m/s²，sin37º=0.6。则关于斜面体ABC受到地面的支持力N及摩擦力f的大小，下面给出的结果可能的有(      )

A．N=50N，f=40N	B．N=87.2N，f=9.6N
C．N=72.8N，f=0N	D．N=77N，f=4N

2013年12月2日晚，发射了嫦娥三号。几天后，运载火箭将嫦娥三号直接送入地月转移轨道；近月制动被月球捕获，进入距月球表面高h环月圆轨道。作为地球天然卫星的月球，月球的质量M,已知月球直径约为r，则月球的平均密度ρ和圆轨道的运行周期T。（引力常量为G）

A．；

B．；

C．；

D．；

在如图所示的xoy，平面直角坐标系中，一足够长绝缘薄板正好和x轴的正半轴重合，在y>a和y<-a的区域内均分布着方向垂直纸面向里的相同的匀强磁场。一带正电粒子，从y轴上的(0，a)点以速度v沿与y轴负向成45°角出射。带电粒子与挡板碰撞前后，x方向的分速度不变，y方向的分速度反向、大小不变。已知粒子质量为m，电荷量为q，磁感应强度的大小。不计粒子的重力。

(1)求粒子进入下方磁场后第一次打在绝缘板上的位置
(2)若在绝缘板上的合适位置开一小孔，粒子穿过后能再次回到出发点。写出在板上开这一小孔可能的位置坐标(不需要写出过程)
(3)在满足(2)的情况下，求粒子从出射到再次返回出发点的时间

如图所示，在绝缘水平面上固定着一光滑绝缘的圆形槽，在某一过直径的直线上有O、  A、D、B四点，其中O为圆心，D在圆上，半径OC垂直于OB。A点固定电荷量为Q的正电荷，B点固定一个未知电荷，使得圆周上各点电势相等。有一个质量为m，电荷量为-q的带电小球在滑槽中运动，在C点受的电场力指向圆心，根据题干和图示信息可知

A.固定在B点的电荷带正电
B.固定在B点的电荷电荷量为Q
C.小球在滑槽内做匀速圆周运动
D.C、D两点的电场强度大小相等

如图所示，一条质量分布均匀的长度为L的铁链置于光滑水平桌面上．用手按着一端，使另一端长L₀的一段下垂．放开手后使铁链从静止开始下滑，当铁链完全通过桌边的瞬间时，铁链具有的速率为

如图甲所示，在真空中，半径为R的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。在磁场左侧有一对平行金属板M、N，两板间距离也为R，板长为L，板的中心线O₁O₂与磁场的圆心O在同一直线上。置于O₁处的粒子发射源可连续以速度v₀沿两板的中线O₁O₂发射电荷量为q、质量为m的带正电的粒子（不计粒子重力），MN两板不加电压时，粒子经磁场偏转后恰好从圆心O的正下方P点离开磁场；若在M、N板间加如图乙所示交变电压U_MN，交变电压的周期为，t=0时刻入射的粒子恰好贴着N板右侧射出。求

（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小
（2）交变电压电压U₀的值
（3）若粒子在磁场中运动的最长、最短时间分别为t₁、t ₂ ,则它们的差值为多大？

现代宇宙学认为，恒星在演变过程中，有可能形成密度很大的天体，即成为白矮星或中子星。已知某中子星的密度为1.4×10¹⁷kg/m³。求绕该中子星做匀速圆周运动的卫星的最小周期T。
计算结果取一位有效数字，已知引力常量G=6.67×10^-11N·m²/kg²。

为了科学研究的需要，常常将质子(带有一个正的元电荷，质量为一个原子质量单位)和α粒子(带有两个正的元电荷，质量为四个原子质量单位)等带电粒子贮存在圆环状空腔中，圆环状空腔置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场中，带电粒子在其中做匀速圆周运动（如图）。如果质子和α粒子分别在两个完全相同的圆环状空腔中做圆周运动，且在同样的匀强磁场中，比较质子和α粒子在圆环状空腔中运动的动能E_H和E_α，运动的周期T_H和T_α的大小，有

A．EH=Eα，TH=Tα	B．EH=Eα，TH≠Tα
C．EH≠Eα，TH=Tα	D．EH≠Eα，TH≠Tα

减速带是交叉路口上常见的一种交通设施，在某小区门口有一橡胶减速带（如图），有一警用巡逻车正以最大速度20m/s从小区门口经过，在离减速带50m时警察发现一逃犯正以10m/s的速度骑电动车匀速通过减速带，而巡逻车要匀减速到5m/s通过减速带（减速带的宽度忽略不计），减速到5m/s后立即以2.5m/s²的加速度继续追赶，设在整个过程中，巡逻车与逃犯均在水平直道上运动，求从警察发现逃犯到追上逃犯需要的时间。

正对着并水平放置的两平行金属板连接在如图电路中，两板间有垂直纸面磁感应强度为B的匀强磁场，D为理想二极管（即正向电阻为0，反向电阻无穷大），R为滑动变阻器，R₀为定值电阻。将滑片P置于滑动变阻器正中间，闭合电键S，让一带电质点从两板左端连线的中点N以水平速度v₀射入板间，质点沿直线运动。在保持电键S闭合的情况下，下列说法正确的是(    )

A．质点可能带正电，也可能带负电

B．若仅将滑片P向上滑动一段后，再让该质点从N点以水平速度v0射入板间，质点运动轨迹一定会向上偏

C．若仅将滑片P向下滑动一段后，再让该质点从N点以水平速度v0射入板间，质点依然会沿直线运动

D．若仅将两平行板的间距变大一些，再让该质点从N点以水平速度v0射入板间，质点运动轨迹会向下偏

在如图所示的直角坐标系中，矩形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B=5.0×10^-2T；第一象限内有沿方向的匀强电场，电场强度大小为N/C。已知矩形区域边长为0.06m，ab边长为0.20m。在边中点处有一放射源，某时刻，放射源沿纸面向磁场中各方向均匀地辐射出速率均为m/s的某种带正电粒子，带电粒子质量kg，电荷量kg，不计粒子重力，求：(计算结果保留两位有效数字)

(1)粒子在磁场中运动的半径；
(2)从轴上射出的粒子中，在磁场中运动的最短路程为多少?
(3)放射源沿-方向射出的粒子，从射出到从轴离开所用的时间。

如图平面为光滑水平面，现有一长为宽为的线框在外力作用下，沿正轴方向以速度做匀速直线运动，空间存在竖直方向的磁场，磁感应强度（式中为已知量），规定竖直向下方向为磁感应强度正方向，线框电阻为,时刻边恰好在轴处，则下列说法正确的是（   ）

A．外力为恒力

B．时，外力大小

C．通过线圈的瞬时电流

D．经过，线圈中产生的电热

如图所示，固定的光滑平台左端固定有一光滑的半圆轨道，轨道半径为R，平台上静止放着两个滑块A、B，其质量m_A=m，m_B =2m，两滑块间夹有少量炸药．平台右侧有一小车，静止在光滑的水平地面上，小车质量M=3m，车长L=2R，车面与平台的台面等高，车面粗糙，动摩擦因数μ=0.2，右侧地面上有一立桩，立桩与小车右端的距离为S，S在0<S<2R的范围内取值，当小车运动到立桩处立即被牢固粘连。点燃炸药后，滑块A恰好能够通过半圆轨道的最高点D，滑块B冲上小车．两滑块都可以看作质点，炸药的质量忽略不计，爆炸的时间极短，爆炸后两个滑块的速度方向在同一水平直线上，重力加速度为g=10m/s²．求：

（1）滑块A在半圆轨道最低点C受到轨道的支持力F_N。
（2）炸药爆炸后滑块B的速度大小v_B。
（3）请讨论滑块B从滑上小车在小车上运动的过程中，克服摩擦力做的功W_f与S的关系。