2026届陕西西安市西北工业大学附属中学高三上学期大练习十一物理试题
2026-07-10
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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 | 高考复习-模拟预测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 陕西省 |
| 地区(市) | 西安市 |
| 地区(区县) | 碑林区 |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.40 MB |
| 发布时间 | 2026-07-10 |
| 更新时间 | 2026-07-10 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58751944.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以“天问一号”火星探测、洛埃德镜干涉等真实情境为载体,覆盖力学、电磁学、光学等模块,通过分层设问考查物理观念建构与科学推理能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|7/28|受力分析、流体力学|第3题结合火星探测考查天体密度计算,体现科学态度|
|多选题|3/18|机械波、光的干涉|第9题以洛埃德镜实验为背景,考查条纹间距计算,注重科学探究|
|实验题|2/18|加速度测量、电容充放电|第12题通过I-t图像估算电荷量,培养数据处理能力|
|解答题|4/56|电磁复合场、板块模型|第14题综合电场磁场分析粒子运动,第16题离子发电装置设计,突出创新应用|
内容正文:
保密★启用前
高2026届物理大练习十一
命题人:赵旭阳审题人:谢丹丹
一、单选题(共28分)
1.(本题4分)如图所示,轻质弹簧的一端固定于光滑斜面顶端,另一端连接物块,整个系统处于静止状态,物块所受力的个数为( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
2.(本题4分)如图所示为一水管,其中充满连续稳定流动的水,若在水流中画一些连续的线,使这些线的切线方向为对应位置处的水流速度方向,这样的线叫做流线,而穿过水管某个截面的流线的多少,叫做流量。流线类似于电场线、磁感线,流量类似于电通量、磁通量、假设管中充满水,不考虑水的粘滞性以及水中的气泡。下列说法正确的是( )
A.不同流线可以相互交叉
B.流线越密集处,水流速度越大
C.粗细均匀的水平直水管中,流线可能不相互平行
D.粗细均匀的水平直水管中,穿过水管某个横截面的流量可以用计算,其中为水流速度,S为水管的横截面积
3.(本题4分)2021年11月8日,“天问一号”环绕器成功实施第五次近火制动,准确进入遥感使命轨道,开展火星全球遥感探测,让人类登上火星的梦想更近了一步。假设某一天,某同学登上火星在火星两极用弹簧测力计测得质量为m的物体其所受的重力为F1,在火星赤道上用同一弹簧测力计测得其所受的重力为F2,通过天文观测测得火星的自转角速度为ω,已知引力常量为G,将火星看成是质量分布均匀的球体,则火星的密度和半径分别为( )
A. B.
C. D.
4.(本题4分)如图甲所示,足够长的木板静置于水平地面上,木板左端放置一可看成质点的物块。时对物块施加一水平向右的恒定拉力,在的作用下物块和木板发生相对滑动,时撤去,整个过程物块运动的图像如图乙所示。已知木板的质量,物块与木板间、木板与地面间均有摩擦,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度。下列说法正确的是( )
A.物块的质量为
B.物块与木板间的动摩擦因数
C.木板与地面间的动摩擦因数
D.拉力
5.(本题4分)如图甲所示,一抽成真空的圆柱形薄筒,中心轴处有一细长直的紫光线光源。沿柱面位置放置一个弧长为a、长度为的光膜片,如图乙,光照到光膜片上形成的压强为p。为了简化问题,假设线光源只沿径向均匀射出紫光,光照到光膜片上,一部分被吸收,其余被完全反射,吸收率为。已知普朗克常量为,紫光频率为,光速为,则单位时间内照到光膜片上的光子数为( )
A. B.
C. D.
6.(本题4分)如图甲所示,有一螺线管,其绕线两端并联了发光二极管和。在螺线管中通以如图乙所示的变化的磁场(忽略自感现象),磁场向上为正方向,下列所描述的实验现象正确的是( )
A.时间段,二极管发光
B.时间段,二极管发光
C.时间段,总有一个二极管在发光
D.时间段可观察到和交替发光
7.(本题4分)如图所示,倾角为θ=30°、足够长的光滑绝缘斜面固定不动,斜面上有1、2、3三条水平虚线,相距为d的虚线1、2间(区域Ⅰ)存在垂直斜面向下的匀强磁场(图中未画出),相距为l(l>d)的虚线2、3间(区域Ⅱ)存在垂直斜面向上的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度大小均为B,一个边长也是d的正方形导线框的质量为m、电阻为R,自虚线1上方某处静止释放,导线框恰好能匀速进入区域Ⅰ,后又恰好匀速离开区域Ⅱ,重力加速度为g,下列说法不正确的是( )
A.导线框进入区域Ⅰ的速度大小为
B.导线框刚进入区域Ⅱ时的加速度大小为1.5g
C.导线框自开始进入区域Ⅰ至刚完全离开区域Ⅱ的时间为
D.导线框自开始进入区域Ⅰ至刚完全离开区域Ⅱ的过程产生的焦耳热为mg
二、多选题(共18分)
8.(本题6分)一列沿x轴传播的简谐波,在某时刻的波形图如图甲所示,一平衡位置与坐标原点距离为3米的质点从该时刻开始的振动图像如图乙所示,若该波的波长大于3米。则( )
A.最小波长
B.频率
C.最大波速
D.从该时刻开始2s内该质点运动的路程为
9.(本题6分)如图所示是1834年物理学家洛埃德观察到光的干涉现象的原理图。线光源S发出波长为600nm的光有一部分直接射到足够大的屏D上,另一部分经镜面M反射到屏D上,对镜面的入射角接近90°,这两部分光重叠产生干涉,在屏D上出现明暗相间的干涉条纹,这称之为洛埃德镜干涉,洛埃德镜干涉的条纹间距与波长的关系与杨氏双缝干涉相同,则( )
A.若改为紫光照射,条纹间距会增大
B.相邻的两条亮条纹间距约为
C.屏D上出现干涉亮条纹的条数约为15条
D.屏D上出现干涉条纹的区域长度约为
10.(本题6分)如图甲所示,光滑水平面右端与半径为R的粗糙半圆弧轨道平滑连接,劲度系数为k的轻质弹簧左端与墙拴接,弹簧处于自然长度时其右端在B点左侧,底面装有力传感器的滑块在水平力作用下静止于图示位置,滑块与弹簧不拴接。现在撤去水平力,滑块在从A运动到D的过程中,传感器记录了滑块底面的弹力大小随时间变化关系,如图乙所示,、、均为已知量。弹性势能表达式为,重力加速度大小为g。下列表述正确的是( )
A.
B.释放滑块后,弹簧的弹性势能与滑块的动能相等时,弹簧弹力的功率为
C.滑块沿圆轨道BCD运动过程中,圆轨道对滑块的冲量方向水平向左
D.滑块沿圆轨道BCD运动过程中,机械能减少了
三、实验题(共18分)
11.(本题8分)某同学利用如图甲的装置探究加速度与质量的关系,在气垫导轨上安装了两个光电门1、2,滑块上固定一遮光条(宽度为d),滑块用细线跨过定滑轮与托盘相连,托盘里放砝码。
(1)滑块的质量用M表示,托盘和砝码的总质量用m表示,本实验用托盘和托盘中砝码的总重力mg代替绳对滑块的拉力,为了减小实验误差,要求m与M之间满足的关系是m______M。
(2)滑块在轨道上做匀加速运动时,先后通过光电门1、2所用的时间分别为、,两光电门间的距离为L,用d、、、L表示滑块运动的加速度______。
(3)保持托盘和盘中砝码的总质量m不变,改变滑块的质量M,某同学绘制了图像如图乙所示,图线的上端出现了弯曲,原因是____________。
(4)如果该同学绘制的是图像,此时图线的形状与m和M之间的大小关系______关(填“有”或“无”),并在图丙中画出该图像______。
12.(本题10分)(1)使用多用电表欧姆挡测量某电阻阻值时,下列说法正确的是__________。
A.测量时,不需要把该电阻与电路断开进行测量
B.测量时,发现指针非常靠近欧姆挡的零刻线,应将选择开关拨至倍率较大的挡位
C.更换挡位测量电阻阻值时,必须将红、黑表笔短接,重新进行欧姆调零
(2)若某次测量使用欧姆挡为“×10”挡,则图甲中电阻的测量值R=_________Ω。
(3)某同学利用图乙所示电路图研究电容器的充、放电过程。开关S接1,电容器充电,充电完毕后将开关S由1拨至2,电容器放电。
①图丙是电容器放电过程中电流Ⅰ随时间t变化的图像,试估算在0.2s时间内电容器放电的电荷量为_______。
②图丁是电容器放电过程中电压U随时间t变化的图像。电容器放电瞬间开始计时,此时电压传感器记录数据为Um,U-t图像与坐标轴围成的面积为S0。根据该实验数据曲线可以粗测实验中电容器的电容C=______。(用题中已知物理量Um、R和S0表示)
四、解答题(共56分)
13.(本题10分)如图所示,汽缸开口向右、固定在水平桌面上,距离缸底处有面积为的活塞封闭一定质量的理想气体,汽缸和光滑活塞导热性能良好,活塞右侧通过轻绳与质量为的重物相连,重物放在一劲度系数为的轻弹簧上,弹簧下端固定在地面上,上端与重物接触,但不拴接。开始时,外界环境温度为,弹簧弹力大小为,现缓慢降低外界环境温度,外界大气压强始终为,不计一切摩擦力和阻力,。问:
(1)当外界环境温度为多少时,重物刚好离开弹簧;
(2)重物刚好离开弹簧时,外界对气体做了多少功?
14.(本题12分)如图所示,在x轴原点О位置有一粒子源,可以释放出初速度为零的带正电的粒子,粒子的质量为m,电荷量为q。释放后的粒子受到半圆形区域I中电场的作用,区域内各点的电场方向始终沿径向指向半圆形区域I边缘﹐电场强度的大小恒定为,半圆形区域Ⅰ的半径为r。随后带电粒子进入垂直纸面向外的匀强磁场区域Ⅱ﹐磁场区域Ⅱ是一个以O'为圆心,半径为2r的圆形区域,与半圆形区域Ⅰ重叠部分没有磁场,O'点在О点正上方,O'O=,磁感应强度的大小为。在x=3r的位置有一块竖直放置的屏幕,带电粒子运动至屏幕后被屏幕吸收。
(1)求带电粒子由电场中进入磁场时的速度大小以及带电粒子在磁场区域中做圆周运动的半径;
(2)一带电粒子离开电场时的速度方向与x轴负方向的夹角为60°,求该带电粒子离开磁场区域时的速度方向以及与x轴之间的竖直距离;
(3)求第(2)问中的带电粒子运动的总时间。
15.(本题14分)如图甲所示,“L”型绝缘不带电木板B静止在水平地面上,电荷量的滑块A静止在木板左端,木板上表面P点左侧粗糙,右侧光滑且固定连接一轻质弹簧,弹簧左端与P点对齐,滑块和木板粗糙面间的动摩擦因数μ1=0.5,木板和地面间的动摩擦因数μ2=0.2。t=0时,在空间加一水平向右的电场,场强大小E随时间t变化的图像如图乙,t=4s时滑块到达P点并开始压缩弹簧,弹簧最大压缩量x=0.05m。已知木板、滑块的质量m均为1kg。滑块可视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧形变在弹性限度内,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)t=2s时,滑块受到的电场力大小;
(2)t=2.5s时,滑块受到的摩擦力大小;
(3)t=4s时,木板的速度大小;
(4)弹簧弹性势能的最大值。
16.附加题(本题20分)利用正、负离子发电的装置如图所示,它由发射区、加速区和发电区组成。发射区由正负离子源和半径均为r的两个圆形边界的磁场组成;建立以为坐标原点,水平向右为x轴,竖直向下为y轴,则两圆心分别位于和处,位于处;离子源单位时间内分别向圆形磁场发射质量均为m、速度均为、数量均为N、带电量分别为和的离子,且沿各方向均匀分布,其中沿x轴方向射入磁场的离子沿y轴方向射出。加速区由两个有理想边界且场强大小相等、方向相反、平行y轴的匀强电场组成,电场上下边界的距离为L,大小为。发电区由两足够长的平行金属板构成,其外侧接有阻值可调的负载电阻R,两极板间存在匀强磁场,其大小与圆形磁场区域的大小相同,方向均垂直纸面向外。不考虑离子的重力和离子间的相互作用力。
(1)求磁感应强度大小B;
(2)从发出的离子沿着与x轴夹角为的斜向下方向射入磁场,求其射出圆形磁场边界的位置坐标;
(3)断开开关S,求两板间的最大电压;
(4)闭合开关S,调节负载R阻值,待电路稳定后,两板间电压,求此时负载消耗的电功率P。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《高2026届物理大练习十一命题人:赵旭阳审题人:谢丹丹》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
C
A
A
B
C
BD
BD
BD
1.A
【难度】0.85
【知识点】分析物体受力个数
【详解】物块受重力、弹簧的拉力以及斜面的支持力共3个力作用。
故选A。
2.B
【难度】0.85
【知识点】计算磁通量的大小、电场线定义及其性质
【详解】AB.电场线、磁感线均不能交叉,其越密集处,对应的场强就越大,流线类似于电场线、磁感线,故A错误、B正确;
C.在粗细均匀的水平直水管中,各处水流速度方向均平行于管的轴线,故C错误;
D.磁感应强度垂直平面时,磁通量,流量类似磁通量,故,故D错误。
故选B。
3.C
【难度】0.85
【知识点】计算中心天体的密度
【详解】在火星两极处
在火星赤道处
联立可得,火星的半径为
由密度公式
其中
联立可得星的密度为
故选C。
4.A
【难度】0.65
【知识点】牛顿运动定律与图像结合
【详解】BC.根据图像分析可知木板在之前向右做匀加速直线运动,作出木板和物块运动的图像,如图所示
物块在内的加速度大小
物块和木板在内共速,加速度大小
解得,
故BC错误;
AD.由图像可知时两者共速,物块在内的加速度大小
木板在内的加速度大小
内,对木板有
对物块有
解得,
故A正确,D错误。
故选A。
5.A
【难度】0.65
【知识点】德布罗意波
【详解】根据光速与频率的关系有
根据波长与光子动量的关系有
令时间照射到光膜片上的光子数目为,根据动量定理有
单位时间内照到光膜片上的光子数为
由于光照到光膜片上形成的压强为p,则有
结合上述解得
故选A。
6.B
【难度】0.85
【知识点】增反减同
【详解】A.规定磁场向上为正方向,时间段,磁感应强度为负值,磁场方向向下,磁感应强度增大,穿过线圈的磁通量增大,根据楞次定律可知,感应电流方向沿发光二极管向上,根据二极管的单向导电性可知,二极管发光,故A错误;
B.规定磁场向上为正方向,时间段,磁感应强度为负值,磁场方向向下,磁感应强度减小,穿过线圈的磁通量减小,根据楞次定律可知,感应电流方向沿发光二极管向下,根据二极管的单向导电性可知,二极管发光,故B正确;
C.时间段,磁感应强度没变,穿过线圈的磁通量没有发生变化,线圈回路中没有产生感应电流,则该时间段内两个二极管均不发光,故C错误;
D.结合上述可知,时间段,感应电流方向沿发光二极管向下,二极管发光,时间段,磁感应强度为正值,磁场方向向上,磁感应强度增大,穿过线圈的磁通量增大,根据楞次定律可判断,感应电流方向沿发光二极管向下,二极管发光,即时间段,感应电流方向相同,只有发光,故D错误。
故选B。
7.C
【难度】0.15
【知识点】线框进出磁场产生的等效电路相关计算、求线框进出磁场时电阻上生热
【详解】A.设导线框进入区域Ⅰ的速度大小为v,由于导线框恰好能匀速进入区域Ⅰ,由受力平衡,有mgsinθ=BI1d
根据法拉第电磁感应定律可知,导线框进入磁场区域Ⅰ时的感应电动势E1=Bdv
则感应电流
联立解得
故A正确,不符合题意;
B.导线框刚进入区域Ⅱ时,上下两边都切割磁感线,由右手定则及法拉第电磁感应定律可知,导线框产生的感应电动势
则此时导线框中的感应电流
导线框上下两边都在磁场中,都受到安培力,根据左手定则及牛顿第二定律有2BI2d-mgsinθ=ma
联立解得加速度大小a=1.5g
故B正确,不符合题意;
C.导线框自开始进入区域Ⅰ至开始进入区域Ⅱ做匀速运动,运动时间
导线框自开始离开区域Ⅱ至刚完全离开区域Ⅱ做匀速运动,同理知速度大小为v,则运动时间
导线框自开始进入区域Ⅱ到开始离开区域Ⅱ的过程中,以运动方向为正方向,由动量定理得
其中
联立解得此过程经历的时间
所以导线框自开始进入区域Ⅰ至完全离开区域Ⅱ的时间为
故C错误,符合题意;
D.根据能量守恒定律可得,导线框自开始进入区域Ⅰ至刚完全离开区域Ⅱ的过程中产生的焦耳热
故D正确,不符合题意。
故选C。
8.BD
【难度】0.65
【知识点】振动图像与波形图的结合、求波长的多解问题
【详解】B.根据乙图写出平衡位置与坐标原点距离为3m米的质点的振动方程
y = sin(ωt+φ)
带入点(0,)和(2,0)解得
,
可得
T = 2.4s,
故B正确;
A.在题图甲中标出位移为的质点
若波沿x轴正方向传播则为Q点,沿x轴负方向传播则为P点,则波长可能为
,即λ = 18m
或,即λ′ = 9m
故A错误;
C.根据,可得
v = 7.5m/s,v′ = 3.75m/s
故C错误;
D.根据题图乙计算该质点在2s内运动的路程为
故D正确。
故选BD。
9.BD
【难度】0.65
【知识点】Δx=Lλ /d公式简单计算、光学创新实验
【详解】A.根据
可知,若改为紫光照射,波长变短,条纹间距会减小,故A错误;
B.屏D上出现干涉条纹的区域一定是反射光到达的区域,作出反射光的范围如图所示,
根据相似三角形的几何关系得,区域中的最高点到镜面所在平面的距离为, 有
解得
区域中的最低点到镜面所在平面的距离为,有
解得
屏D上出现干涉条纹区域的宽度为
两条相邻亮条纹宽度为
亮条纹的数目为条
故BD正确;C错误。
故选BD。
10.BD
【难度】0.65
【知识点】机械能守恒定律在弹簧类问题中的应用、动量定理的内容
【详解】A.由题图乙可知,时间内滑块底面的弹力大小不变,即滑块的重力大小为
滑块经过圆弧上的B点时,有
滑块经过圆弧上的D点时,有
滑块由B到D的过程中,由动能定理有
解得
A错误;
B.释放滑块时弹簧的弹性势能为
当弹簧的弹性势能与滑块的动能相等时,由能量守恒有
,
弹簧弹力的瞬时功率为
P=kxv
解得
B正确;
C.滑块沿圆轨道BCD运动过程中,由动量定理得
重力的冲量竖直向下,动量的变化量水平向左,根据矢量三角形易知圆轨道对滑块的作用力的冲量斜向左上方,如图所示
C错误;
D.滑块沿圆轨道BCD运动过程中,机械能减少了
D正确。
故选BD。
11.(1)远小于
(2)
(3)随着M的减小,不满足M远大于m的条件
(4) 无
【难度】0.85
【知识点】验证加速度与质量成反比的实验
【详解】(1)设绳的张力为F,滑块的加速度大小为a,由牛顿第二定律,对托盘和托盘中的砝码有
对滑块有
联立得
根据实验要求,有
可得
即m远小于M。
(2)滑块在气垫导轨上做匀加速直线运动,由匀变速直线运动的速度与位移关系式知
又
,
联立解得
(3)当m≪M时,细线上的拉力
又
可得
当增大,即M减小,m不再远小于M时,由(1)中分析得
则
随着M减小,a逐渐趋向于g,即a—图线上端出现弯曲。
(4)[1][2]由第(1)问分析可知
即
mg一定,a∝,所以a—图像与m和M之间的大小关系无关,如图所示
12.(1)C
(2)100
(3) 4.0×10-4C
【难度】0.65
【知识点】用多用电表测量电学中的物理量、电容器的充放电与储能
【详解】(1)A.测量电路中某个电阻时,应该把该电阻与电路断开,否则测量的是该电阻与其它电路的并联电阻,测量时必须把把该电阻与电路断开,故A错误;
B.测电阻时,发现指针非常靠近欧姆挡的零刻线,则所测电阻阻值较较小,所选挡位太大,应换较小倍率后,重新调零,再进行测量,故B错误;
C.更换挡位测量电阻阻值时,必须将红、黑表笔短接,重新进行欧姆调零,故C正确;
故选C。
(2)指针指向“10”刻度线,则图甲中电阻的测量值R=
(3)①[1] 根据Q=It
可知电荷量等于I-t图像与时间轴所围成的面积,则有Q=C=4.0×10-4C
②[2] 根据
可得而U-t图像与坐标轴所围面积为S0,则
故有
则电容为
13.(1)120K;(2)·
【难度】0.65
【详解】(1)最初弹簧压缩量为
封闭气体,初始状态为
,
对活塞和重物受力分析,有
解得
当重物与弹簧分离时有
对活塞和重物受力分析有
解得
由气体状态方程得
联立解得
(2)从开始到物体刚离开弹簧时,活塞向左移动
外界对气体做功为
14.(1),
(2)与轴正方向的夹角为,
(3)
【难度】0.4
【知识点】带电粒子在圆(弧)形边界磁场中运动、粒子由电场进入磁场
【详解】(1)带电粒子从位置静止出发经过辐射状电场后沿径向做匀加速直线运动进入磁场区域,因此有
进入磁场区域,洛伦兹力充当向心力,因此有
(2)如图所示为带电粒子的运动轨迹
由题意可知,带电粒子在磁场中做圆周运动的半径也为
圆心在位置,,因此可知,
由此可知是一个平行四边形,平行于,由此可知带电粒子出射时的方向是水平的。由于与轴负方向的夹角为,且
因此可知与轴正方向的夹角为,因此带电粒子从磁场出射时的位置到轴的竖直距离为
(3)带电粒子在辐射状电场中做匀加速直线运动,离开电场经过点时的速度大小为,因此带电粒子在辐射状电场中运动的时间为
然后进入磁场区域,带电粒子在磁场中运动的周期为
在磁场区域中转过的圆弧所对圆心角为,由此可知在磁场中运动的时间为
出磁场后,带电粒子做匀速直线运动,速度大小为,水平运动的距离为
由此可知水平运动的时间为
最终带电粒子运动的总时间为
15.(1)4N;(2)4.5N;(3)1.5m/s;(4)0.45J
【难度】0.4
【知识点】有外力接触面粗糙的板块模型、板块/子弹打木块模型、带电物体(计重力)在匀强电场中的直线运动
【详解】(1)由图可知,时电场强度为,滑块受到的电场力大小为
(2)滑块和木板受到地面的最大静摩擦力为
由乙图可知,时
设此时滑块和木板一起加速运动,对滑块和木板整体由牛顿第二定律
解得
a=0.5m/s2
对滑块A,由牛顿第二定律,有
解得
f=4.5N<
故假设成立,滑块受到的摩擦力大小为4.5N;
(3)当滑块和木板将发生相对运动时
对滑块A,由牛顿第二定律
对滑块A和木板整体,由牛顿第二定律
解得
结合乙图可知,时,滑块和木板发生相对运动。2s~3s内,滑块和木板相对静止,一起做加速运动,对滑块和木板整体,由动量定理
解得
3s-4s内,滑块和木板相对滑动,木板做匀加速直线运动,其加速度
由运动学方程
解得时,木板的速度为1.5m/s;
(4)3s~4s内,对滑块,由动量定理
解得
4s后,滑块和木板系统所受合外力
滑块A开始压缩弹簧到和木板共速的过程中系统动量守恒
滑块和木板共速时弹簧具有最大的弹性势能
由几何关系
联立解得
解法2:对滑块A,由动能定理可得
对木板B,由动能定理可得
其中
由几何关系
联立解得
16.(1)
(2),
(3)
(4)
【难度】0.15
【知识点】带电粒子在叠加场中的一般曲线运动、带电粒子在圆(弧)形边界磁场中运动、粒子由磁场进入电场
【详解】(1)根据洛伦兹力提供向心力可得
解得磁感应强度大小
(2)如图所示
沿x轴方向射入磁场的离子沿y轴方向射出,可知离子回旋半径等于磁场区域半径,故离子经过圆形磁场后均沿y轴方向射出,根据几何关系有粒子射出圆形磁场边界的横坐标
纵坐标
(3)由动能定理,有
离子进入极板时的速度
S断开时,离子在两板间匀速运动
电压的最大值为
(4)当极板间电压为U时,用以补偿电场力的洛伦兹力所需的速度满足
即
离子做圆周运动的速度分量
其半径
即位置坐标的离子能打到极板形成电流
由式②知,其对应的角度即以及向x轴上方发射的离子均打不到极板
负载R的电流
负载消耗的电功率
答案第1页,共2页
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