【題目】如圖，固定在豎直面內的光滑絕緣軌道由水平段AB和半徑為r的半圓環段BCD平滑相切而成，過圓環直徑BOD的虛線左側存在方向水平向右的勻強電場。現將一可視為質點的帶正電小滑塊，從水平軌道上的P點由靜止釋放，滑塊沿軌道運動到半圓環上B點時對軌道的壓力等于滑塊重力的7倍，且滑塊離開半圓環后不經任何碰撞回到了B點。關于上述過程，下列說法正確的是（ ）
A. 滑塊不能沿軌道運動到最高點D
B. 滑塊兩次經過B點時的速度相同
C. 在虛線左側，滑塊到達距水平軌道高為
的位置時，電場力的瞬時功率為零
D. P到B點的距離為
【答案】CD
【解析】A、第一次經過B點有
，解得
，從B到D有動能定理可得
，解得
，所以滑塊能沿軌道運動到最高點D，故A錯誤；
B、從D飛出做勻變速曲線運動，豎直方向做自由落體運動，水平方向做勻減速運動，滑塊從D回到B點過程，電場力不做功，只有重力做功，所以滑塊兩次經過B點時的速度大小相同，方向不同，故B錯誤；
C、在虛線左側，滑塊到達距水平軌道高為
的位置時，運動時間為
，從滑塊到達距水平軌道高為 的位置運動到B的時間為
，則有
，根據運動的對稱性可知，滑塊到達距水平軌道高為 的位置時水平方向的速度為0，所以電場力的瞬時功率為零，故C正確；
D、由題意可解得
，所以電場力的大小為
，從P到B點由動能定理可得
，解得P到B點的距離為
，故D正確；
故選CD。
全能測控期末小狀元系列答案科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】如圖所示，在平面直角坐標系xOy中，I、Ⅳ象限內有場強大小E=103V/m的勻強電場，方向與x軸正方向成45°角，Ⅱ、Ⅲ象限內有磁感應強度大小B=l T的勻強磁場，方向垂直坐標平面向里。現有一比荷為l04 C/kg的帶負電粒子，以速度v0=2×l03 m/s由坐標原點O垂直射入磁場，速度方向與y軸負方向成45°角。粒子重力不計。求：
(1)粒子開始在磁場中運動的軌道半徑；
(2)粒子從開始進入磁場到第二次剛進入磁場的過程所用時間；
(3)粒子從第二次進入磁場到第二次離開磁場兩位置間的距離。
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【題目】“跳臺滑雪”是冬奧會中一項極為壯觀的運動，其運動過程包括助滑、起跳、空中飛行和著陸四個階段（如圖甲）。其中的助滑過程可簡化如下：如圖乙，助滑道由長為L、傾角為θ的斜坡AB和弧形坡BCD構成，AB和BCD在B處相切，A與D的高度差為h，運動員（可視為質點的滑塊）著滑雪板從A端無初速下滑，沿助滑道滑至D端起跳。 假設滑雪板與AB間的動摩擦因數為μ，運動員在BCD上克服摩擦力做的功是在AB上克服摩擦力做功的k（k<1）倍，不計空氣阻力，重力加速度為g。求：
(1)運動員在斜坡AB上滑行的時間；
(2)運動員在D端起跳前的速度大小。
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【題目】某實驗小組設計如圖1所示電路圖來測量電源的電動勢及內阻，其中待測電源電動勢約為2V、內阻較小；所用電壓表量程為3V,內阻非常大，可看作理想電壓表。
(1)按實驗電路圖在圖2中補充完成實物連線_______。
(2)先將電阻箱電阻調至如圖3所示，則其電阻讀數為_______Ω,閉合開關S,將S1打到b端，讀出電壓表的讀數為1.10 V;然后將S1打到a端，此時電壓表讀數如圖4所示，則其讀數為_______V。根據以上測量數據可得電阻R0=_________Ω。(計算結果保留兩位有效數字)
(3)將S1打到b端，讀出電阻箱讀數R以及相應的電壓表讀數U、不斷調節電阻箱電阻，得到多組R值與相應的U值，作出
圖如圖5所示，則通過圖象可以得到該電源的電動勢E=_______V，內阻r=_____Ω,(計算結果保留三位有效數字)
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【題目】一種改進后的回旋加速器示意如圖，寬度忽略不計的窄縫A、C間的加速電場場強大小恒定，電場被限制在A、C間，與A、C平行的兩虛線之間無電場。帶電粒子從P0處以速度v0沿電場線方向射入加速電場，經加速后再進入D形盒中的勻強磁場做勻速圓周運動。對這種改進后的回旋加速器，下列說法正確的是（ ）
A. 加速電場的方向需要做周期性的變化
B. 加速后粒子的最大速度與D形盒的尺寸無關
C. 帶電粒子每運動一周被加速一次
D. 帶電粒子每運動一周直徑的變化量相等，即P1P2等于P2P3
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【題目】“嫦娥三號”探測器是我國第一個月球軟著陸無人登月探測器。它的成功著陸標志著我國科學家已經破解了在月球表面實現軟著陸減速的難題。假設科學家們在實驗驗證過程中設計了一種如圖所示的電磁阻尼緩沖裝置。該裝置的主要部件有兩部分：①緩沖滑塊，由高強絕緣材料制成，其內部邊緣繞有閉合單匝矩形線圈abcd，指示燈連接在cd兩處；②探測器主體，包括絕緣光滑緩沖軌道MN、PQ和超導線圈(圖中未畫出)，超導線圈能產生方向垂直于整個緩沖軌道平面的勻強磁場。當緩沖滑塊接觸仿真水平月面時，滑塊立即停止運動，此后線圈與探測器主體中的磁場相互作用，指示燈發光，探測器主體一直做減速運動直至達到軟著陸要求的速度(此時探測器未與滑塊相碰)，從而實現緩沖。現已知緩沖滑塊豎直向下撞向仿真月面時，探測器的速度大小為v0，軟著陸要求的速度為v(v＜＜v0)；燈的電阻R燈=R，線圈只考慮ab段和cd段的電阻，Rab=Rcd=R；ab邊長為L，探測器主體的質量為m，勻強磁場的磁感應強度大小為B，仿真月面環境的重力加速度為地球表面重力加速度g的
，不考慮運動磁場產生的電場。
(1)求緩沖滑塊剛停止運動時，探測器主體的加速度大小。
(2)若探測器主體速度從v0減速到v的過程中，通過ab截面的電荷量為q，求該過程中線圈abcd產生的焦耳熱。
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【題目】如圖所示， 水平固定足夠長平行直軌道MM′N、PP′Q間距 l=2m，M'P'為磁場邊界， 左側粗糙無磁場， 右側光滑且有垂直軌道平面向下的勻強磁場 B=2T。 導體棒 ab、 cd質量、電阻均相等，分別為 m=2kg，R=2Ω。現讓 cd 棒靜止在光滑區域某處 （距M'P'足夠遠），ab 棒在與磁場邊界M'P'左側相距 x=3.6m 處獲得初速度 v0=10m/s。 整個過程中導體棒與導軌始終保持垂直且接觸良好， ab棒與粗糙導軌間的動摩擦因素μ=0.5． 重力加速度g=10m/s2． 求
⑴ ab 導體棒剛進入磁場瞬間回路的電流；
⑵ 求 ab、 cd 最終的速度及 ab 進入磁場后系統產生的焦耳熱．
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【題目】（6分）我國艦載飛機在“遼寧艦”上成功著艦后，某課外活動小組對艦載飛機利用阻攔索著艦的力學問題很感興趣。他們找來了木板、鋼球、鐵釘、橡皮條以及墨水，制作了如圖所示的裝置，準備定量研究鋼球在橡皮條阻攔下前進的距離與被阻攔前速率的關系。要達到實驗目的，需直接測量的物理量是鋼球由靜止釋放時的 和在橡皮條阻攔下前進的距離，還必須增加的一種實驗器材是 。忽略鋼球所受的摩擦力和空氣阻力，重力加速度已知，根據 定律(定理)，可得到鋼球被阻攔前的速率。
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【題目】如圖所示為某型號的太陽能空氣集熱器的簡易圖，底面及側面為隔熱材料，頂面為透明玻璃板，集熱器容積為
，開始時內部封閉氣體的壓強為
。經過太陽暴曬，氣體溫度由
升至
，為減小集熱器內部壓強，集熱器自動控制系統緩慢抽出部分氣體，并使溫度降為360K，此時，集熱器內氣體的壓強回到。求：
①時氣體的壓強；
②溫度降為360K時，集熱器內剩余氣體的質量與原來總質量的比值。
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