内容正文:
2024-2025学年江西省南昌市高三(第一次)模拟考试物理试卷(2月)
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 小明在放学回家的路上,看到人行道中间遗有一快递箱,其质量为30kg,为了不影响行人通行,小明想把快递箱搬到路边,于是用竖直向上的力去提箱子,g取,此时箱子所受合外力大小为( )
A. 100N B. 300N C. 200N D. 0
【答案】D
【解析】
【详解】快递箱的重力
所以小明未能提起快递箱,快递箱静止在路上,受力平衡,箱子所受合外力大小为0。
故选D。
2. 硼()中子俘获治疗是目前最先进的癌症治疗手段之一。治疗时先给病人注射一种含硼的药物,随后用中子照射,该核反应方程为,已知新核X的质量数比粒子Y的质量数多3,则粒子Y的质量数为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,核反应遵循质量数和核电荷数守恒,核反应方程为 ,粒子Y的质量数为4。
故选C。
3. 用一束激光斜射入液面,入射光线、反射光线和折射光线如图所示,通过测量发现入射光线与液面成,反射光线与折射光线相互垂直,则该液体的折射率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知,入射角,折射角,所以该介质的折射率为
故选A。
4. 同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”,可拆变压器如图甲、乙所示。某同学组装变压器时,忘记将铁芯B闭合,已知他选择的原线圈为800匝,副线圈为400匝,原线圈输入“12V”的正弦交流电,则用交流电压表测得副线圈的电压可能为( )
A. 24 V B. 6 V C. D. 0
【答案】C
【解析】
【详解】因未将铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯,则变压器存在漏磁问题;设该变压器的效率为 ,原线圈与副线圈的匝数比为
原线圈输入的正弦交流电,副线圈的电压为
由于,则副线圈的电压
故选C。
5. 2024年世界田联钻石联赛厦门站,我国铅球选手以19米72的成绩夺冠。我们将铅球抛出后的运动简化为斜向上方抛出的物体(需考虑空气阻力),如图所示当铅球运动到最高点O时,下列说法正确的是(重力加速度为 )( )
A. 正在减速,加速度等于g B. 正在加速,加速度大于g
C. 正在加速,加速度等于g D. 正在减速,加速度大于g
【答案】D
【解析】
【详解】当铅球运动到最高点O时,受到竖直向下的重力、水平向左的阻力,合力为重力和空气阻力的矢量和,合力方向斜向左下方;根据牛顿第二定律 ,加速度方向与合力方向相同,即加速度方向斜向左下方,且加速度大于g;在最高点时,物体在竖直方向上的速度为0,但水平方向上仍有速度,方向向右,与加速度的夹角大于,所以铅球正在减速,加速度大于g。
故选D。
6. 如图所示,并列悬挂两个相同的弹簧振子(互不影响)。把两个小球拉到相同的位置,先释放A球,当A球第一次到达平衡位置时再释放B球,在接下来的运动过程中,两小球不可能在同一时刻具有( )
A. 相同的速度与相同的动能 B. 相同速度与相同位移
C. 相同的位移与相同的加速度 D. 相同的位移与相同的动能
【答案】B
【解析】
【详解】当A球第一次到达平衡位置时再释放B球,则两球振动的相位始终相差,振动图像如图,根据简谐振动的特点:
A.在同一时刻,可能具有相同大小的速度,由可知,可能相同的动能,例如t1时刻,故A不合题意;
B.在同一时刻,由于两球振动的相位始终相差,不可能同时具有相同速度与相同位移,例如t2时刻,位移相同,速度大小相同,但是方向不同,故B符合题意;
C.在同一时刻,可能具有相同的位移,根据可知,可能相同的加速度,例如t2时刻,故C不合题意。
同一时刻,可能有相同的位移,此时速度大小一定相同,则有相同的动能,例如t2时刻,故D不符合题意。
故选B。
7. 如图所示,两根长直导线竖直插入粗糙绝缘水平桌面上的A、B两小孔中,CD虚线为AB连线的中垂线,O为A、B连线的中点,连线上a、b两点关于O点对称。导线中通有大小相等、方向相反的电流。已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度,式中k是常数、I是导线中的电流、r为点到导线的距离。一带正电的小滑块以初速度从a点出发在桌面上沿连线CD运动到b点。关于上述过程,下列说法正确的是( )
A. 小滑块做匀速直线运动
B. 小滑块做匀减速直线运动
C. 小滑块做加速度逐渐增大的减速直线运动
D. 小滑块做加速度先增大后减小的减速直线运动
【答案】B
【解析】
【详解】根据右手螺旋定则,结合磁场的合成可知C、D之间的磁场方向沿CD向里,磁场感应强度大小先增大后减小,根据左手定则可知,带正电的小滑块以初速度从a点出发在桌面上沿连线CD运动到b点过程中,带正电的小球不受洛伦兹力,沿CD方向只受到滑动摩擦力作用,方向沿DC向外,滑动摩擦力不变,根据牛顿第二定律可知小滑块的加速度不变,所以小滑块做匀减速直线运动。
故选B。
二、多选题:本大题共3小题,共12分。
8. 我国发射了世界上第一颗在同步轨道上运行的合成孔径雷达()卫星。该卫星可用于监测城市建设、交通运输、海洋环境等人工活动。地球静止卫星包含静止轨道卫星和倾斜轨道同步轨道卫星,关于地球静止卫星说法正确的是( )
A. 静止轨道卫星可能在南昌正上方
B. 倾斜轨道同步卫星一天2次经过赤道同一位置的正上方
C. 任何一颗静止轨道卫星和倾斜轨道同步卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等
D. 静止卫星环绕地球运动的速度可能大于
【答案】BC
【解析】
【详解】A.静止卫星位于赤道平面内,南昌不位于赤道上,静止卫星不可能在南昌的正上方,故A错误;
B.由于倾斜地球同步轨道卫星的周期和地球自转周期相等,地球赤道某一位置转过,该卫星也转过,该卫星又处于赤道上某位置上空,所以,倾斜轨道同步卫星一天2次经过赤道正上方同一位置,故B正确;
C.根据开普勒第二定律可知,对于同一卫星来说,它与地心的连线在相同时间内扫过的面积相等,所以任何一颗静止轨道卫星和倾斜轨道同步卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等,故C正确;
D.根据,可得
是地球近地卫星的环绕速度,由于静止卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径,根据轨道半径越大环绕速度越小,因此静止卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度,故D错误。
故选BC。
9. 在光滑绝缘的水平面上有两相互平行的边界MN、PQ,边界内有竖直向下的匀强磁场。紧靠MN有一材料相同、粗细均匀的正方形线框abcd,如图所示(俯视图)。已知线框边长为L,磁场宽度为2L。从 时刻起线框在水平向右外力作用下从图示位置由静止水平向右匀加速直线运动。则从线框ab边进磁场到cd边出磁场的过程中,以下关于线框中的磁通量、ab边电压U、外力F和电功率P随位移x变化的规律图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】A.线框中的磁通量,可知:,,随x均匀增大;,不变;,随x均匀减小,故A正确;
B.根据法拉第电磁感应定律结合欧姆定律,,
完全进入磁场的瞬间
完全进入磁场后在磁场中加速运动,此时
线圈的ab边出磁场的瞬间
线圈完全出磁场后速度减速为零,此时
故B错误;
C.,线圈的ab边开始进入磁场的安培力
F与x不是线性关系,故C错误;
D.,电功率
,线圈完全进入磁场,,电功率为0
,ab离开磁场,电功率
故D正确。
故选AD。
10. 半径相同的光滑小球A、B、C按图示放置,其中A、B球用竖直轻杆连接,B、C球紧挨着,但不粘连。在受轻微扰动后轻杆开始向左倾斜,三个小球始终在同一竖直面内运动。当杆与地面夹角为时,小球B和C分离,已知小球C的最大速度为v,小球A、B、C的质量分别为3m、2m、m,重力加速度为g。则( )
A. 从A球开始运动到落地前瞬间三小球组成的系统机械能守恒,动量守恒
B. 从A球开始运动到落地前瞬间的过程中杆对B球始终做正功
C. 球B、C分离时,球A的加速度大小为g
D. 球B、C分离时,球A的速度大小为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.A、B、C三球组成的系统机械能守恒,且在水平方向上所受合外力为0,水平方向动量守恒,但竖直方向动量不守恒,故A错误;
B.B、C分离前,杆中弹力沿杆向外,此时杆对B做正功,对A做负功,分离后,杆中弹力沿杆向内,对A做正功,对B做负功,故B错误;
C.B、C分离时,B、C间的弹力为0,且加速度相等,C的加速度为0,则B的加速度也为0,杆上的弹力为0,则A的加速度为g,方向竖直向下,故C正确;
D.B、C分离时,C达到最大速度,B与C共速为v,设此时A的水平速度为(方向向左),竖直方向分速度为(方向竖直向下),由A、B、C在水平方向有动量守恒
解得
AB两球沿杆方向的分速度相同,则有
解得
则球A的速度大小
联立以上解得
故D正确。
故选CD。
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11. 某同学设计图甲装置做“探究加速度与力的关系”实验,操作如下;
①挂上砝码,调整长木板的倾角,使一定质量的小车恰能沿木板匀速下滑;
②取下砝码,用天平测出砝码质量m,让小车沿长木板下滑,此时小车下滑时所受的合力F等于砝码重力mg;用位移传感器收集数据测出此时小车的加速度a;
③改变砝码质量,重复步骤①②,得出多组a、F数据,并作出图像,如图乙。
(1)下列说法正确的是( )
A. 本实验需要满足小车质量远大于砝码质量
B. 实验中需要使细线与长木板平行
(2)以上装置和实验步骤的目的在于( )
A. 消除斜面摩擦所引起的系统误差
B. 消除滑轮摩擦所引起的系统误差
C. 同时消除斜面摩擦与滑轮摩擦所引起的系统误差
(3)利用图乙可算得的小车质量________(用图中b、c表示)。
【答案】(1)B (2)A
(3)
【解析】
【详解】(1)A.设斜面的倾角为,小车与斜面间的摩擦力为,质量为M的小车恰能匀速下滑,根据平衡条件有
取下槽码盘和槽码,当小车加速下滑时,小车所受合力
小车所受的合力就为槽码盘和槽码重力,因此本实验不需要平衡摩擦力,不需要满足,故A错误;
B.为保证小车所受的合力平行木板方向,实验中需要使细线与长木板平行,故B正确;
故选B。
(2)挂上砝码,调整长木板的倾角,使一定质量的小车恰能沿木板匀速下滑,这样有利于消除斜面摩擦所引起的系统误差。
故选A。
(3)根据牛顿第二定律有
得
结合图乙可得
得
12. 图甲是一多用电表的外形图。
(1)用该多用电表测量一个3V量程电压表的内阻,多用电表调节为“电阻”挡,其红、黑表笔跟电压表的连接以及电压表示数如图乙,多用电表的示数如图丙。由图可知电压表的电阻为________。(取两位有效数字)
(2)用多用电表欧姆挡进行测量时,多用电表可视为一个有一定电动势和内阻的直流电源。已知该多用电表内有电动势为9V的电池,根据以上信息,可估算出上述测量时多用电表的内阻是________(取三位有效数字)。
(3)现用上述多用电表测量某二极管反向电阻,请补全以下实验操作步骤:
A.调节指针定位螺丝使指针指着零刻度;
B.把选择开关旋转到“”挡;
C.________;
D.把________表笔跟二极管正极连接、________表笔跟二极管负极相连;
E.按欧姆挡的倍率读出电阻示数即为二极管反向电阻;
F.测量完毕,把选择开关旋转到________位置。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. 红黑表笔短接,欧姆调零 ②. 红 ③. 黑 ④. OFF
【解析】
【详解】(1)多用电表调节为“电阻”挡,图丙示数为,则电压表的电阻为。
(2)由图乙可知,根据欧姆定律,结合串联电路的特点可知
即
解得:
(3)多用电表测量某二极管反向电阻:
A.调节指针定位螺丝使指针指着零刻度;
B.把选择开关旋转到“”挡;
C.[1]红黑表笔短接,欧姆调零;
D.[2][3]把红表笔跟二极管正极连接、黑表笔跟二极管负极相连;
E.按欧姆挡的倍率读出电阻示数即为二极管反向电阻;
F.[4]测量完毕,把选择开关旋转到OFF位置。
四、计算题:本大题共3小题,共30分。
13. 小华同学想通过如图所示的装置来测量化学药品氧化钙的体积,在水平放置的导热性良好的圆柱形汽缸内用质量为 的活塞密封一部分理想气体,活塞横截面积为 ,能无摩擦地滑动。缸内放有一形状不规则化学药品氧化钙,初始时气柱的长度为。现顺时针缓慢旋转汽缸到开口竖直向上,待活塞重新稳定后,气柱长度为,环境温度保持不变,大气压强大小恒为,重力加速度大小为g,忽略化学药品热胀冷缩的影响,求:
(1)待活塞重新稳定后,汽缸内气体压强;
(2)汽缸内放置的化学药品的体积。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【详解】(1)待活塞重新稳定后,对活塞受力分析
解得
(2)设汽缸内放置的化学药品体积为V,有,
气体做等温变化有
解得化学药品的体积
14. 在游乐场内有这样一个大型滑梯,可看成一个倾角为的斜面,如图甲所示,在斜面上某处固定一个与斜面垂直的充气护板,护板与斜面底端边缘间的夹角也为。质量的游客从滑梯顶端的某一位置A点由静止下滑,经后抵达护板,并与护板反生碰撞,撞击护板前后沿护板方向的分速度不变、垂直护板方向的分速度减为零,撞击结束后游客紧贴护板运动后滑离斜面,运动过程中可将游客视为质点,垂直斜面的视图如图乙所示。已知游客与斜面和护板间的动摩擦因数均为,g取。求下滑过程中:
(1)游客撞击护板时的速度大小;
(2)游客紧贴护板运动时,游客与斜面和护板间的滑动摩擦力、分别多大;
(3)游客滑离斜面时速度大小。
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
在撞击护板前,根据牛顿第二定律有a1
撞击护板时的速度
【小问2详解】
根据摩擦力的公式有,
【小问3详解】
在撞击护板后,根据牛顿第二定律有
根据速度—位移公式有
解得
15. 如图甲所示,xoy平面内有两条平行直线MN、KL相距为d,在两平行直线之间分布着沿y轴的匀强电场(图中未画出) ,在MN、KL两侧分布着垂直xoy平面的匀强磁场(图中未画出) 。 时刻,一质量为m,电荷量为q的带正电粒子从O点以初速度垂直MN进入电场,随后在电场和磁场的作用下在xoy平面内运动,其速度可用图乙所示的直角坐标系内一点表示,、分别表示粒子速度在两个坐标轴上的分量。在图乙中,粒子初始时P点位于图乙中a点,随后粒子在电场作用下P点沿线段移动到b点,之后粒子离开电场进入磁场Ⅰ,P点沿以O为圆心的圆弧移动至c点,然后粒子再次回到电场中,P点沿线段移动到d点,之后粒子再次离开电场进入磁场Ⅱ,P点沿以O为圆心的圆弧回到a点。此后P点将沿图乙中的曲线 一直运动下去。已知任何相等的时间内P点沿图乙中闭合曲线通过的曲线长度都相等,不计重力。求:
(1) 、KL间的电场强度E的大小和方向;
(2)磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度和的大小和方向;
(3)从O点出发后带电粒子由电场进入磁场Ⅱ时经过x轴的位置坐标和相应的时刻。
【答案】(1),方向沿y轴负方向
(2),垂直纸面向里,,垂直纸面向里
(3);或
【解析】
【小问1详解】
从M到N速度从加速度到,根据动能定理有
解得
方向沿y轴负方向。
【小问2详解】
根据图乙, P点从 表示粒子在磁场中速度方向逆时针变化,所以方向垂直xOy平面向里;同理P点从 表示粒子在磁场中速度方向逆时针变化,所以方向垂直xOy平面向里,任何相等的时间内P点沿图乙中闭合曲线通过的曲线长度都相等,即
大小不变,所以,
解得
垂直纸面向里
垂直纸面向里。
【小问3详解】
带电粒子在磁场中有
解得
同理带电粒子在磁场中有
解得
带电粒子轨迹如图
(图中两个直线的名称改为MN、 )
根据几何关系,粒子由电场进入磁场经过 x轴的位置为
或
在电场中经历的时间,
解得
在磁场中转半圈所用时间
在磁场中转半圈所用时间
则粒子由电场进入磁场经过x轴,对应时刻
或
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2024-2025学年江西省南昌市高三(第一次)模拟考试物理试卷(2月)
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 小明在放学回家的路上,看到人行道中间遗有一快递箱,其质量为30kg,为了不影响行人通行,小明想把快递箱搬到路边,于是用竖直向上的力去提箱子,g取,此时箱子所受合外力大小为( )
A. 100N B. 300N C. 200N D. 0
2. 硼()中子俘获治疗是目前最先进的癌症治疗手段之一。治疗时先给病人注射一种含硼的药物,随后用中子照射,该核反应方程为,已知新核X的质量数比粒子Y的质量数多3,则粒子Y的质量数为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
3. 用一束激光斜射入液面,入射光线、反射光线和折射光线如图所示,通过测量发现入射光线与液面成,反射光线与折射光线相互垂直,则该液体的折射率为( )
A. B. C. D.
4. 同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”,可拆变压器如图甲、乙所示。某同学组装变压器时,忘记将铁芯B闭合,已知他选择的原线圈为800匝,副线圈为400匝,原线圈输入“12V”的正弦交流电,则用交流电压表测得副线圈的电压可能为( )
A. 24 V B. 6 V C. D. 0
5. 2024年世界田联钻石联赛厦门站,我国铅球选手以19米72的成绩夺冠。我们将铅球抛出后的运动简化为斜向上方抛出的物体(需考虑空气阻力),如图所示当铅球运动到最高点O时,下列说法正确的是(重力加速度为 )( )
A. 正在减速,加速度等于g B. 正在加速,加速度大于g
C. 正在加速,加速度等于g D. 正在减速,加速度大于g
6. 如图所示,并列悬挂两个相同的弹簧振子(互不影响)。把两个小球拉到相同的位置,先释放A球,当A球第一次到达平衡位置时再释放B球,在接下来的运动过程中,两小球不可能在同一时刻具有( )
A. 相同的速度与相同的动能 B. 相同速度与相同位移
C. 相同的位移与相同的加速度 D. 相同的位移与相同的动能
7. 如图所示,两根长直导线竖直插入粗糙绝缘水平桌面上的A、B两小孔中,CD虚线为AB连线的中垂线,O为A、B连线的中点,连线上a、b两点关于O点对称。导线中通有大小相等、方向相反的电流。已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度,式中k是常数、I是导线中的电流、r为点到导线的距离。一带正电的小滑块以初速度从a点出发在桌面上沿连线CD运动到b点。关于上述过程,下列说法正确的是( )
A. 小滑块做匀速直线运动
B. 小滑块做匀减速直线运动
C. 小滑块做加速度逐渐增大的减速直线运动
D. 小滑块做加速度先增大后减小的减速直线运动
二、多选题:本大题共3小题,共12分。
8. 我国发射了世界上第一颗在同步轨道上运行的合成孔径雷达()卫星。该卫星可用于监测城市建设、交通运输、海洋环境等人工活动。地球静止卫星包含静止轨道卫星和倾斜轨道同步轨道卫星,关于地球静止卫星说法正确的是( )
A. 静止轨道卫星可能在南昌正上方
B. 倾斜轨道同步卫星一天2次经过赤道同一位置的正上方
C. 任何一颗静止轨道卫星和倾斜轨道同步卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等
D. 静止卫星环绕地球运动的速度可能大于
9. 在光滑绝缘的水平面上有两相互平行的边界MN、PQ,边界内有竖直向下的匀强磁场。紧靠MN有一材料相同、粗细均匀的正方形线框abcd,如图所示(俯视图)。已知线框边长为L,磁场宽度为2L。从 时刻起线框在水平向右外力作用下从图示位置由静止水平向右匀加速直线运动。则从线框ab边进磁场到cd边出磁场的过程中,以下关于线框中的磁通量、ab边电压U、外力F和电功率P随位移x变化的规律图像正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 半径相同的光滑小球A、B、C按图示放置,其中A、B球用竖直轻杆连接,B、C球紧挨着,但不粘连。在受轻微扰动后轻杆开始向左倾斜,三个小球始终在同一竖直面内运动。当杆与地面夹角为时,小球B和C分离,已知小球C的最大速度为v,小球A、B、C的质量分别为3m、2m、m,重力加速度为g。则( )
A. 从A球开始运动到落地前瞬间三小球组成的系统机械能守恒,动量守恒
B. 从A球开始运动到落地前瞬间的过程中杆对B球始终做正功
C. 球B、C分离时,球A的加速度大小为g
D. 球B、C分离时,球A的速度大小为
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11. 某同学设计图甲装置做“探究加速度与力的关系”实验,操作如下;
①挂上砝码,调整长木板的倾角,使一定质量的小车恰能沿木板匀速下滑;
②取下砝码,用天平测出砝码质量m,让小车沿长木板下滑,此时小车下滑时所受的合力F等于砝码重力mg;用位移传感器收集数据测出此时小车的加速度a;
③改变砝码质量,重复步骤①②,得出多组a、F数据,并作出图像,如图乙。
(1)下列说法正确的是( )
A. 本实验需要满足小车质量远大于砝码质量
B. 实验中需要使细线与长木板平行
(2)以上装置和实验步骤的目的在于( )
A. 消除斜面摩擦所引起的系统误差
B. 消除滑轮摩擦所引起的系统误差
C. 同时消除斜面摩擦与滑轮摩擦所引起的系统误差
(3)利用图乙可算得的小车质量________(用图中b、c表示)。
12. 图甲是一多用电表的外形图。
(1)用该多用电表测量一个3V量程电压表的内阻,多用电表调节为“电阻”挡,其红、黑表笔跟电压表的连接以及电压表示数如图乙,多用电表的示数如图丙。由图可知电压表的电阻为________。(取两位有效数字)
(2)用多用电表欧姆挡进行测量时,多用电表可视为一个有一定电动势和内阻的直流电源。已知该多用电表内有电动势为9V的电池,根据以上信息,可估算出上述测量时多用电表的内阻是________(取三位有效数字)。
(3)现用上述多用电表测量某二极管反向电阻,请补全以下实验操作步骤:
A.调节指针定位螺丝使指针指着零刻度;
B.把选择开关旋转到“”挡;
C.________;
D.把________表笔跟二极管正极连接、________表笔跟二极管负极相连;
E.按欧姆挡的倍率读出电阻示数即为二极管反向电阻;
F.测量完毕,把选择开关旋转到________位置。
四、计算题:本大题共3小题,共30分。
13. 小华同学想通过如图所示的装置来测量化学药品氧化钙的体积,在水平放置的导热性良好的圆柱形汽缸内用质量为 的活塞密封一部分理想气体,活塞横截面积为 ,能无摩擦地滑动。缸内放有一形状不规则化学药品氧化钙,初始时气柱的长度为。现顺时针缓慢旋转汽缸到开口竖直向上,待活塞重新稳定后,气柱长度为,环境温度保持不变,大气压强大小恒为,重力加速度大小为g,忽略化学药品热胀冷缩的影响,求:
(1)待活塞重新稳定后,汽缸内气体压强;
(2)汽缸内放置的化学药品的体积。
14. 在游乐场内有这样一个大型滑梯,可看成一个倾角为的斜面,如图甲所示,在斜面上某处固定一个与斜面垂直的充气护板,护板与斜面底端边缘间的夹角也为。质量的游客从滑梯顶端的某一位置A点由静止下滑,经后抵达护板,并与护板反生碰撞,撞击护板前后沿护板方向的分速度不变、垂直护板方向的分速度减为零,撞击结束后游客紧贴护板运动后滑离斜面,运动过程中可将游客视为质点,垂直斜面的视图如图乙所示。已知游客与斜面和护板间的动摩擦因数均为,g取。求下滑过程中:
(1)游客撞击护板时的速度大小;
(2)游客紧贴护板运动时,游客与斜面和护板间的滑动摩擦力、分别多大;
(3)游客滑离斜面时速度大小。
15. 如图甲所示,xoy平面内有两条平行直线MN、KL相距为d,在两平行直线之间分布着沿y轴的匀强电场(图中未画出) ,在MN、KL两侧分布着垂直xoy平面的匀强磁场(图中未画出) 。 时刻,一质量为m,电荷量为q的带正电粒子从O点以初速度垂直MN进入电场,随后在电场和磁场的作用下在xoy平面内运动,其速度可用图乙所示的直角坐标系内一点表示,、分别表示粒子速度在两个坐标轴上的分量。在图乙中,粒子初始时P点位于图乙中a点,随后粒子在电场作用下P点沿线段移动到b点,之后粒子离开电场进入磁场Ⅰ,P点沿以O为圆心的圆弧移动至c点,然后粒子再次回到电场中,P点沿线段移动到d点,之后粒子再次离开电场进入磁场Ⅱ,P点沿以O为圆心的圆弧回到a点。此后P点将沿图乙中的曲线 一直运动下去。已知任何相等的时间内P点沿图乙中闭合曲线通过的曲线长度都相等,不计重力。求:
(1) 、KL间的电场强度E的大小和方向;
(2)磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度和的大小和方向;
(3)从O点出发后带电粒子由电场进入磁场Ⅱ时经过x轴的位置坐标和相应的时刻。
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