精品解析:青海省西宁市大通县朔山中学2025-2026学年高三上学期培优检测一 物理试卷
2026-06-23
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 青海省 |
| 地区(市) | 西宁市 |
| 地区(区县) | 大通回族土族自治县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.85 MB |
| 发布时间 | 2026-06-23 |
| 更新时间 | 2026-06-23 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58454268.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
大通县朔山中学2025-2026学年度第一学期高三年级培优检测一物理
一、单选题(共7题;共28分)
1. 2022年北京冬奥会女子自由式滑雪大跳台比赛中,中国选手谷爱凌凭借惊人的“1620”动作勇夺金牌。如图所示是当时比赛的画面,谷爱凌从静止出发,滑行了大约,到达跳台时以约的速度起跳,在空中完成了“1620”动作,并稳稳地落地。有关下列说法正确的是( )
A. 在空中最高点时,谷爱凌处于平衡状态
B. 是指瞬时速度的大小
C. 是指位移的大小
D. 裁判对谷爱凌的“1620”动作打分时,谷爱凌可看作质点
【答案】B
【解析】
【详解】A.在空中最高点时,谷爱凌的加速度不为0,不是处于平衡状态,故A错误;
B.是指瞬时速度的大小,故B正确;
C.是指路程,不是位移的大小,故C错误;
D.裁判对谷爱凌的“1620”动作打分时,谷爱凌的形状大小不能忽略不计,谷爱凌不可看作质点,故D错误。
故选B。
2. 关于电场与磁场,下列选项正确的是( )
A. 沿电场线方向电场强度越来越小
B. 沿磁感线方向磁感应强度越来越小
C. 电场强度和磁感应强度都是矢量
D. 电场线和磁感线是可以形象描述场强弱和方向的客观存在的曲线
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场线的疏密反映了电场强度的大小,故沿电场线方向电势越来越低,电场强度不一定越来越小,故A错误;
B.磁感线的疏密反映了磁感应强度的大小,故沿磁感线方向磁感应强度不一定越来越小,故B错误;
C.电场强度和磁感应强度都是矢量,故C正确;
D.电场线和磁感线是可以形象描述场的强弱和方向的的曲线,但并不是客观存在的,故D错误。
故选C。
3. 伽利略对运动和力的关系及自由落体运动做了大量的研究,下列说法正确的是
A. 伽利略设计的斜面实验,能够完全消除摩擦阻力的影响
B. 伽利略在斜面实验的基础上经过推理,得出力不是维持物体运动的原因
C. 伽利略在研究自由落体运动时,能够完全消除空气阻力的影响
D. 伽利略用“冲淡重力”的方法研究自由落体运动,是为了消除重力的影响
【答案】B
【解析】
【详解】A. 伽利略设计的斜面实验,不能够完全消除摩擦阻力的影响,故A错误.
B. 伽利略在斜面实验的基础上经过推理,得出力不是维持物体运动的原因,符合实际,故B正确.
C. 伽利略在研究自由落体运动时是在空气中进行,不能够完全消除空气阻力的影响,故C错误.
D. 伽利略用“冲淡重力”的方法研究自由落体运动,是为了方便计时,故D错误.
4. 已知两个共点力的大小分别为4N和6N,这两个力合力的最大值为( )
A. 2N B. 4N C. 6N D. 10N
【答案】D
【解析】
【详解】当两个共点力方向相同时,可得这两个力合力的最大值为
故选D。
5. 如图所示,虚线代表电场中三条等势线,,实线为一试探电荷仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹,是运动轨迹与等势线的交点,由此可知( )
A. 试探电荷带负电
B. 试探电荷在三点受到的静电力方向相同
C. 试探电荷在三个位置中点的动能最大
D. 试探电荷在三个位置中点的电势能最大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于,且沿电场线方向电势降低,电场线方向指向轨迹凹侧,做曲线运动的物体受力指向轨迹凹侧,受力方向指向轨迹凹侧,故试探电荷带正电,故A错误;
B.电场线与等势线垂直,且静电力方向与电场线方向垂直,由于等势线是弯曲的,根据几何知识可知试探电荷在三点受到的静电力方向不同,故B错误;
CD.若试探电荷从P到Q运动,电场力做负功,电势能增大,动能减小;若试探电荷从Q到P运动,电场力做正功,电势能减小,动能增大;故试探电荷在三个位置中点的动能最大、电势能最小,故C正确,D错误。
故选C。
6. 如图所示,在竖直平面内有固定的光滑圆环轨道,一可看成质点的小球在轨道内侧做圆周运动。已知圆环半径为,小球质量为,重力加速度为,且小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环,则经过最高点时的小球( )
A. 线速度大小等于0 B. 线速度大小大于
C. 向心力大小等于 D. 对圆环的压力大小等于
【答案】C
【解析】
【详解】小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环,则经过最高点时对圆环的压力大小等于0,向心力大小等于重力mg,即
可得的小球的线速度
选项ABD错误,C正确。
故选C。
7. 如图所示,两个都为1kg的小球甲、乙(均视为质点)分别用长为1m的细绳系在固定的O点,细绳能够承受的最大拉力为60N,O点正上方有一个钉子。现让两球与O点等高且细绳刚好伸直,然后分别给两球一个大小相等、方向相反的瞬时冲量使甲球向上、乙球向下运动,刚好使得甲球在最高点时绳子断裂、乙球在最低点时绳子断裂,绳子断裂后两球分别做平抛运动,且最后掉在水平面上的同一点,不计绳子断裂的能量损失以及空气阻力的影响,取重力加速度大小,则下列说法正确的是( )
A. 给甲球的瞬时冲量的大小为5N·s B. 钉子的位置在O点正上方0.5m处
C. 两球落地的速度相同 D. 两球做平抛运动的时间之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙球在最低点绳子刚好断裂,故对乙球有
解得
根据动能定理有
解得
m/s
冲量大小为
N·s
故A错误;
B.甲球开始运动的速率也是m/s,对甲球,根据动能定理有
可得甲球在最高点的速率
m/s
甲球在最高点绳子刚好断裂,故对甲球有
解得
故B错误;
CD.甲、乙两球做平抛运动,水平方向上的位移相等,根据可知,速度大小之比为,则时间之比为;
根据竖直方向运动规律结合速度的合成可知
可知两球落地速度不相同;
故C错误,D正确。
故选D。
二、多选题(共3题;共18分)
8. 如图,无人机以恒定拉力F将重力为G的物体从地面提升到一定高度,若不计空气阻力,则此过程中( )
A. F所做的功等于物体动能的增加
B. F所做的功等于物体动能和势能的增加
C. G所做的功等于物体势能的增加
D. F和G的合力所做的功等于物体动能的增加
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.物体上升的过程中,受到向上的拉力、向下的重力,故可得F所做的功等于物体动能和势能的增加,A错误,B正确;
CD.根据动能定理可知,F和G的合力所做的功等于物体动能的增加,C错误,D正确。
故选BD。
9. 如图所示,A、B两物块质量均为m,用一轻弹簧相连,将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上,系统处于静止状态,B物块恰好与水平桌面接触而没有挤压,此时轻弹簧的伸长量为x。现将悬绳剪断,则下列说法正确的是( )
A. 悬绳剪断瞬间,A物块的加速度大小为3g
B. 悬绳剪断瞬间,A物块的加速度大小为2g
C. 悬绳剪断后,A物块向下运动距离x时速度最大
D. 悬绳剪断后,A物块向下运动距离2x时速度最大
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.剪断悬绳前,B物块恰好与水平桌面接触而没有挤压,对B受力分析,B受到重力和弹簧的弹力,知弹力
F=mg
剪断瞬间,对A分析,A的合力为
F合=mg+F=2mg
根据牛顿第二定律,得
F合=ma
解得
a=2g
选项B正确,A错误.
CD.弹簧开始处于伸长状态,弹力
F=mg=kx
当悬绳剪断后,弹簧向下压缩,速度最大时有
mg=F′=kx′
解得
x′=x
所以下降的距离为2x,选项C错误,D正确。
故选BD。
10. 如图所示,一质量为2m、半径为R的四分之一光滑圆弧槽放在光滑的水平面上,有一质量为m的小球由槽顶端A静止释放。已知重力加速度为g,空气阻力忽略不计,在其下滑至槽末端B的过程中,下列说法正确的是( )
A. 若圆弧槽不固定,小球和槽组成的系统动量不守恒
B. 若圆弧槽不固定,小球水平方向移动的位移为
C. 圆弧槽固定和不固定情形下,小球滑到B点时的速度之比为:2
D. 若圆弧槽固定,圆弧槽对地面的最大压力为6mg
【答案】AC
【解析】
【详解】A.若圆弧槽不固定,小球和槽组成的系统水平方向动量守恒,但竖直方向上,受力不平衡,动量不守恒,故A正确;
B.若圆弧槽不固定,对小球和槽组成的系统,根据动量守恒定律有
则
又因为
解得,小球水平方向移动的位移
故B错误;
C.若圆弧槽不固定,对小球和槽组成的系统,根据机械能守恒定律和动量守恒定律,有
,
解得小球滑到B点时的速度
若圆弧槽固定,对小球,根据机械能守恒定律得
解得小球滑到B点时的速度
所以圆弧槽固定和不固定情形下,小球滑到B点时的速度之比为
故C正确;
D.若圆弧槽固定,小球滑到B点时
得
此时圆弧槽对地面的压力最大,为
故D错误。
故选AC。
三、实验探究题(共2题;共15分)
11. 小郑同学利用如图的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。
(1)关于该实验的操作步骤,下列说法正确的是_______(多选)
A.通过调节轨道左端定滑轮的高度,使细线与轨道平行
B.实验前需调节槽码质量来补偿小车运动过程中受到的阻力
C.应先接通打点计时器,待打点计时器稳定打点后再释放小车
D.为了使小车获得足够大的加速度,所挂槽码的质量应大于小车总质量的
(2)该同学通过实验得到一条纸带,打点计时器每隔0.02s打一个点,选择适当的点作为计数点(如下图),则相邻两个计数点之间的时间间隔为_________s,计数点“0”到计数点“2”之间的距离为_______cm,此次实验中小车的加速度大小为________(计算结果保留2位有效数字)。
【答案】 ①. AC##CA ②. 0.1 ③. 9.05~9.15 ④. 0.60~0.70
【解析】
【详解】(1)[1]A.为了保证小车受到的拉力方向不变,通过调节轨道左端定滑轮的高度,使细线与轨道平行,故A正确;
B.实验前应把槽码撤去,把木板一端抬高,轻推小车,使小车做匀速直线运动,利用小车的重力分力来补偿小车运动过程中受到的阻力,故B错误;
C.为了充分利用纸带,应先接通打点计时器,待打点计时器稳定打点后再释放小车,故C正确;
D.以小车为对象,则有
以所挂槽码为对象,则有
联立解得
为了使小车受到的拉力近似等于所挂槽码的重力,所挂槽码的质量应远小于小车总质量,故D错误。
故选AC。
(2)[2]打点计时器每隔0.02s打一个点,由图可知相邻两个计数点的时间间隔为
[3]图中刻度尺的精确值为,需要估读到下一位,由图可知计数点“0”到计数点“2”之间的距离为
[4]根据逐差法可得,小车的加速度大小为
12.
(1)在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹:
A.通过调节使斜槽的末端保持____________;
B. 每次释放小球的位置必须______(选填“相同”或者“不同”);
C. 每次必须由______释放小球(选填“运动”或者“静止”);
D. 小球运动时不应与木板上的白纸相接触;
E. 将小球的位置记录在白纸上后,取下白纸,将点连成______(选填“折线”“直线”或“光滑曲线”)。
(2)某同学在做“研究平抛运动”的实验中,忘记记下小球抛出点的位置O,如图所示,A为小球运动一段时间后的位置。g取,根据图象,可知小球的初速度为______m/s;小球在C点时的速度为______m/s;小球抛出点的位置O的坐标为______cm。
【答案】(1) ①. 水平 ②. 相同 ③. 静止 ④. 光滑曲线
(2) ①. 2 ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3][4]因为平抛运动的初速度方向沿水平方向,所以一定要使得斜槽的末端保持水平,为了保证小球做平抛运动的初速度相同,所以每次释放小球的位置必须相同,且每次必须由静止释放小球,当将球的位置记录在纸上后,取下纸,将点连成光滑曲线。
【小问2详解】
[1]图中各点水平位移相等,设相邻两点时间间隔为Δt,做平抛运动的物体在竖直方向上,是初速度为零的匀加速直线运动,所以根据逐差法
代入可得
小球在水平方向上做匀速直线运动,所以小球的初速度为
[2] C点竖直方向的速度
所以小球在C点时的速度为
[3]小球从抛出点到C点的时间为
则从抛出点到A点的时间为
所以抛出点距离A点的水平位移为
所以抛出点的横坐标为
抛出点距离A点的竖直位移为
所以抛出点的纵坐标为
小球抛出点的位置O的坐标为。
四、计算题(共3题;共39分)
13. 某人在离地面h=5m高的平台处做实验,松开压缩的弹簧后,小球以水平速度离开平台,不计空气阻力,g取,求:
(1)小球从抛出到落地的时间;
(2)小球落地时的速度大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)小球离开平台后,从抛出到落地竖直方向的分运动为自由落体运动,由
代入数据解得
(2)落地时竖直方向分速度为
代入数据得
小球水平方向的分运动为匀速运动,小球落地时的速度大小
代入数据得
【点睛】解析平抛运动可以分解成两个直线运动,水平匀速直线运动,竖直自由落体运动,两个运动具有等时性,再根据运动的合成与分解可求解。
14. 如图所示,竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧,两弹簧的一端各与小球相连,另一端分别用销钉M 、N固定于杆上,小球处于静止状态.设拔去销钉瞬间,小球加速度的大小为,若不拔去销钉N而拔去M销钉瞬间,小球的加速度可能是?(取)
【答案】小球的加速度大小可能是,竖直向上;,竖直向下
【解析】
【详解】设上下弹簧的弹力大小分别为、,小球质量为,两个弹簧所处的状态可能分为两种情况,
情况一:上下弹簧是压缩的,静止时满足
当拔取销钉的瞬间,变为零,此时和的合力向下,则根据牛顿第二定律
代入数据得,
若不拔去销钉而拔去销钉瞬间,则此时变为零,和的合力向上,则根据牛顿第二定律
代入数据得,方向竖直向上;
情况二:上下弹簧都是伸长的,静止时满足
当拔取销钉的瞬间,变为零,此时和的合力向上,则根据牛顿第二定律
代入数据得,
若不拔去销钉而拔去销钉瞬间,则此时变为零,和的合力向下,则根据牛顿第二定律
代入数据得,方向竖直向下
15. 如图,平面直角坐标系xOy中,第一象限内存在沿x轴负方向、大小为E0的匀强电场,第二、三象限内存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场,第四象限内以O为圆心、半径分别为d和2d的两圆弧间区域内存在方向均指向O点的电场,其中M、N是两圆弧与y轴的交点。现从第一象限内坐标为(d,d)的P点由静止释放一带正电粒子,其质量为m、电荷量为q,不计粒子重力。
(1)求从P点释放的带电粒子初次进入匀强磁场时速度的大小;
(2)若要使该粒子能从MN两点间(不包括M、N两点)进入第四象限,求磁感应强度大小的取值范围;
(3)若圆弧区域内各点的电场强度大小E与其到O点距离的关系为,且该粒子进入第四象限后恰好能做匀速圆周运动,求k0的值;
(4)在(2)(3)的条件下,当磁感应强度取某一值时,该粒子只经过一次磁场后恰好再次返回P点,求粒子从P点释放到返回P点的时间。
【答案】(1);(2);(3);(4)
【解析】
【详解】(1)带电粒子在第一象限进入第二象限磁场的过程中,由动能定理有
解得
(2)粒子进入磁场后做圆周运动,若要从MN之间进入第四象限中的辐向电场,则根据几何关系可知,其在磁场中运动的轨迹直径需满足
则可知轨迹半径需满足
粒子在磁场中做圆周运动,由洛伦兹力提供向心力有
可得
根据轨迹半径的取值范围可得磁感应强度的取值范围为
(3)粒子进入第四象限后恰好做匀速圆周运动,则电场力提供向心力,则有
()
解得
(4)设粒子在第四象限中做圆周运动的半径为,从第四象限进入第一象限到达P点的时间为,该过程粒子做类平抛运动,竖直方向有
水平方向有
解得
,
粒子从第一象限进入磁场的时间
粒子在磁场中运动时的轨迹半径
则其在磁场中运动的时间
粒子在第四象限内运动的时间
由此可得粒子从P点释放到返回P点的时间
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大通县朔山中学2025-2026学年度第一学期高三年级培优检测一物理
一、单选题(共7题;共28分)
1. 2022年北京冬奥会女子自由式滑雪大跳台比赛中,中国选手谷爱凌凭借惊人的“1620”动作勇夺金牌。如图所示是当时比赛的画面,谷爱凌从静止出发,滑行了大约,到达跳台时以约的速度起跳,在空中完成了“1620”动作,并稳稳地落地。有关下列说法正确的是( )
A. 在空中最高点时,谷爱凌处于平衡状态
B. 是指瞬时速度的大小
C. 是指位移的大小
D. 裁判对谷爱凌的“1620”动作打分时,谷爱凌可看作质点
2. 关于电场与磁场,下列选项正确的是( )
A. 沿电场线方向电场强度越来越小
B. 沿磁感线方向磁感应强度越来越小
C. 电场强度和磁感应强度都是矢量
D. 电场线和磁感线是可以形象描述场强弱和方向的客观存在的曲线
3. 伽利略对运动和力的关系及自由落体运动做了大量的研究,下列说法正确的是
A. 伽利略设计的斜面实验,能够完全消除摩擦阻力的影响
B. 伽利略在斜面实验的基础上经过推理,得出力不是维持物体运动的原因
C. 伽利略在研究自由落体运动时,能够完全消除空气阻力的影响
D. 伽利略用“冲淡重力”的方法研究自由落体运动,是为了消除重力的影响
4. 已知两个共点力的大小分别为4N和6N,这两个力合力的最大值为( )
A. 2N B. 4N C. 6N D. 10N
5. 如图所示,虚线代表电场中三条等势线,,实线为一试探电荷仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹,是运动轨迹与等势线的交点,由此可知( )
A. 试探电荷带负电
B. 试探电荷在三点受到的静电力方向相同
C. 试探电荷在三个位置中点的动能最大
D. 试探电荷在三个位置中点的电势能最大
6. 如图所示,在竖直平面内有固定的光滑圆环轨道,一可看成质点的小球在轨道内侧做圆周运动。已知圆环半径为,小球质量为,重力加速度为,且小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环,则经过最高点时的小球( )
A. 线速度大小等于0 B. 线速度大小大于
C. 向心力大小等于 D. 对圆环的压力大小等于
7. 如图所示,两个都为1kg的小球甲、乙(均视为质点)分别用长为1m的细绳系在固定的O点,细绳能够承受的最大拉力为60N,O点正上方有一个钉子。现让两球与O点等高且细绳刚好伸直,然后分别给两球一个大小相等、方向相反的瞬时冲量使甲球向上、乙球向下运动,刚好使得甲球在最高点时绳子断裂、乙球在最低点时绳子断裂,绳子断裂后两球分别做平抛运动,且最后掉在水平面上的同一点,不计绳子断裂的能量损失以及空气阻力的影响,取重力加速度大小,则下列说法正确的是( )
A. 给甲球的瞬时冲量的大小为5N·s B. 钉子的位置在O点正上方0.5m处
C. 两球落地的速度相同 D. 两球做平抛运动的时间之比为
二、多选题(共3题;共18分)
8. 如图,无人机以恒定拉力F将重力为G的物体从地面提升到一定高度,若不计空气阻力,则此过程中( )
A. F所做的功等于物体动能的增加
B. F所做的功等于物体动能和势能的增加
C. G所做的功等于物体势能的增加
D. F和G的合力所做的功等于物体动能的增加
9. 如图所示,A、B两物块质量均为m,用一轻弹簧相连,将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上,系统处于静止状态,B物块恰好与水平桌面接触而没有挤压,此时轻弹簧的伸长量为x。现将悬绳剪断,则下列说法正确的是( )
A. 悬绳剪断瞬间,A物块的加速度大小为3g
B. 悬绳剪断瞬间,A物块的加速度大小为2g
C. 悬绳剪断后,A物块向下运动距离x时速度最大
D. 悬绳剪断后,A物块向下运动距离2x时速度最大
10. 如图所示,一质量为2m、半径为R的四分之一光滑圆弧槽放在光滑的水平面上,有一质量为m的小球由槽顶端A静止释放。已知重力加速度为g,空气阻力忽略不计,在其下滑至槽末端B的过程中,下列说法正确的是( )
A. 若圆弧槽不固定,小球和槽组成的系统动量不守恒
B. 若圆弧槽不固定,小球水平方向移动的位移为
C. 圆弧槽固定和不固定情形下,小球滑到B点时的速度之比为:2
D. 若圆弧槽固定,圆弧槽对地面的最大压力为6mg
三、实验探究题(共2题;共15分)
11. 小郑同学利用如图的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。
(1)关于该实验的操作步骤,下列说法正确的是_______(多选)
A.通过调节轨道左端定滑轮的高度,使细线与轨道平行
B.实验前需调节槽码质量来补偿小车运动过程中受到的阻力
C.应先接通打点计时器,待打点计时器稳定打点后再释放小车
D.为了使小车获得足够大的加速度,所挂槽码的质量应大于小车总质量的
(2)该同学通过实验得到一条纸带,打点计时器每隔0.02s打一个点,选择适当的点作为计数点(如下图),则相邻两个计数点之间的时间间隔为_________s,计数点“0”到计数点“2”之间的距离为_______cm,此次实验中小车的加速度大小为________(计算结果保留2位有效数字)。
12.
(1)在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹:
A.通过调节使斜槽的末端保持____________;
B. 每次释放小球的位置必须______(选填“相同”或者“不同”);
C. 每次必须由______释放小球(选填“运动”或者“静止”);
D. 小球运动时不应与木板上的白纸相接触;
E. 将小球的位置记录在白纸上后,取下白纸,将点连成______(选填“折线”“直线”或“光滑曲线”)。
(2)某同学在做“研究平抛运动”的实验中,忘记记下小球抛出点的位置O,如图所示,A为小球运动一段时间后的位置。g取,根据图象,可知小球的初速度为______m/s;小球在C点时的速度为______m/s;小球抛出点的位置O的坐标为______cm。
四、计算题(共3题;共39分)
13. 某人在离地面h=5m高的平台处做实验,松开压缩的弹簧后,小球以水平速度离开平台,不计空气阻力,g取,求:
(1)小球从抛出到落地的时间;
(2)小球落地时的速度大小。
14. 如图所示,竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧,两弹簧的一端各与小球相连,另一端分别用销钉M 、N固定于杆上,小球处于静止状态.设拔去销钉瞬间,小球加速度的大小为,若不拔去销钉N而拔去M销钉瞬间,小球的加速度可能是?(取)
15. 如图,平面直角坐标系xOy中,第一象限内存在沿x轴负方向、大小为E0的匀强电场,第二、三象限内存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场,第四象限内以O为圆心、半径分别为d和2d的两圆弧间区域内存在方向均指向O点的电场,其中M、N是两圆弧与y轴的交点。现从第一象限内坐标为(d,d)的P点由静止释放一带正电粒子,其质量为m、电荷量为q,不计粒子重力。
(1)求从P点释放的带电粒子初次进入匀强磁场时速度的大小;
(2)若要使该粒子能从MN两点间(不包括M、N两点)进入第四象限,求磁感应强度大小的取值范围;
(3)若圆弧区域内各点的电场强度大小E与其到O点距离的关系为,且该粒子进入第四象限后恰好能做匀速圆周运动,求k0的值;
(4)在(2)(3)的条件下,当磁感应强度取某一值时,该粒子只经过一次磁场后恰好再次返回P点,求粒子从P点释放到返回P点的时间。
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