名校
1 . 如图甲所示,在水平路段
上有一质量
为
的汽车,正以
的速度向右运动,汽车前方的水平路段
较粗糙,汽车通过整个
路段的
图象如图乙所示(
时汽车到达
点,曲线在该处与水平虚线相切),运动过程中汽车发动机的输出功率保持
不变,假设汽车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自有恒定的大小。求:
(1)汽车在
、
路段上运动时所受阻力
、
分别多大;
(2)
路段的长度。
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(1)汽车在
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(2)
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2 . 将点电荷Q固定在x轴上,坐标轴上A、B两点的坐标分别为
和
,如图甲。在A、B两点分别放置带正电的试探电荷,它们受到的静电力方向相反。大小跟试探电荷的电荷量的关系分别对应图乙中的直线a、b。已知
,求:
(1)A点的电场强度大小;
(2)点电荷Q所在位置的坐标及其电量。
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(1)A点的电场强度大小;
(2)点电荷Q所在位置的坐标及其电量。
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3 . 如图所示,高度
的光滑导轨
位于竖直平面内,其末端与长度
的粗糙水平导轨
相连,
与竖直放置内壁光滑的半圆形管道
相连,半圆的圆心
在
点的正下方,
点离地面的高度
。一个质量
的小滑块(可视为质点),从
点由静止下滑,小滑块与
段的动摩擦因数
,重力加速度
取
,不计空气阻力。求:
(1)小滑块到达
点时的速度大小;
(2)若半圆形管道的半径
,求小滑块从
点刚进入管道时对管壁的弹力大小和方向;
(3)若半圆形管道半径可以变化,则当半径为多大时,小滑块从其下端射出的水平距离最远?最远的水平距离为多少?
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(1)小滑块到达
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c5db41a1f31d6baee7c69990811edb9f.png)
(2)若半圆形管道的半径
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff5e8c50d25d25f999a0cd7ad9677bdc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c5db41a1f31d6baee7c69990811edb9f.png)
(3)若半圆形管道半径可以变化,则当半径为多大时,小滑块从其下端射出的水平距离最远?最远的水平距离为多少?
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4 . 一光滑绝缘细直长杆处于静电场中,沿细杆建立坐标轴x,以
处的O点为电势零点,如图(a)所示。细杆各处电场方向沿x轴正方向,其电场强度E随x的分布如图(b)所示。细杆上套有可视为质点的带电环,质量为
,电荷量为
,带电环受沿x轴正向的恒力
的作用,从O点静止开始运动,求:
(1)带电环在
处的加速度的大小;
(2)在x轴正方向上位置坐标为x,则利用图像,求
与x的函数表达式;
(3)带电环运动区间内的电势最小值。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bb45f673c56a289ea78831c9237e8d20.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4284351aafd9ee69578bc60a35c9bd78.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8ad641df85d1d5940ddf3c93c571de46.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d308590cfa8ce01340693e9a4eb496a.png)
(1)带电环在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7dd23353d1a4897ff868aeea01fcf9c0.png)
(2)在x轴正方向上位置坐标为x,则利用图像,求
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87342ed7c953ef917aaf30e0441baa6d.png)
(3)带电环运动区间内的电势最小值。
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解题方法
5 . 如图所示,同一竖直线上的A、B两点,测定有等质量的异种点电荷,电荷量为q,正、负如图所示,
为一等边三角形(边长为L),CD为AB边的中垂线,且与右侧竖直光滑
圆弧轨道的最低点C相切,已知圆弧的半径为R,现把质量为m、带电荷量为
的小球(可视为质点)由圆弧的最高点M静止释放,到最低点C时速度为
,已知静电力常量为k,现取C点为电势零点,取重力加速度g,求:
(1)A、B两处点电荷在C点处的电场强度大小;
(2)在等量异种电荷的电场中,M点的电势
;
(3)在最低点C轨道对小球的支持力
为多大;
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b3c65edad25ddd666cdce0d7e5afefc9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56d266a04f3dc7483eddbc26c5e487db.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f5175b86824bdf7cd52c6e8dc524d0a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f58888df91890a19a1aa7511d19703f.png)
(1)A、B两处点电荷在C点处的电场强度大小;
(2)在等量异种电荷的电场中,M点的电势
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f077869c79b1f6e495a9851a3b43521.png)
(3)在最低点C轨道对小球的支持力
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6dad7e624d74c3fc66f94b3b49c13b08.png)
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6 . 如图所示,轻质绝缘细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向左足够大的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角
,已知小球所带电荷量
,匀强电场的场强
,取重力加速度
,
,
。求:
(1)小球受电场力F的大小;
(2)小球的质量m;
(3)其他条件不变,只改变电场,小球仍处于平衡,则电场强度大小最小值为多少?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5fda5655ef480683a2d3b74f0b523439.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5986825455154f13ec908717268bfe45.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/099d104124db88b33f01ce68ee25b85c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/46a6a294d3d7206bcdde5b943dbe94f0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f986badfc5dea707c164e2ab6c98dd06.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb8485466d2127bd681a322f87c58f86.png)
(1)小球受电场力F的大小;
(2)小球的质量m;
(3)其他条件不变,只改变电场,小球仍处于平衡,则电场强度大小最小值为多少?
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7 . 一束初速不计的带电粒子,电荷量
在经
的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离
,板长
,两个极板上电压为
,已知粒子的质量为
。(重力忽略不计)求:
(1)粒子进入偏转电场时的速度
;
(2)粒子射出电场沿垂直于板面方向偏移的距离y和粒子射出电场时速度偏转角度
的正切值;
(3)偏转电场对粒子做的功。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/861be11e119388cd1233f2503be38e58.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/009d5d54e98c650f4a86221df9aa5464.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f97a8c496196d642538ec0c925726e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cabc07fb50ef90e8e5380bea321b9af9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ffd06a815a67313a02d79fd60c571a47.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e9065b196c565ed522c83a28ae248792.png)
(1)粒子进入偏转电场时的速度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f58888df91890a19a1aa7511d19703f.png)
(2)粒子射出电场沿垂直于板面方向偏移的距离y和粒子射出电场时速度偏转角度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c24095e409b025db711f14be783a406c.png)
(3)偏转电场对粒子做的功。
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8 . 一矩形线圈,面积是
,共100匝,线圈电阻为
,外接电阻为
,线圈在磁感应强度为
的匀强磁场中,以
的角速度绕垂直于磁感线的轴匀速转动,如图所示。若从中性面开始计时,求:
(1)线圈中感应电动势的最大值;
(2)线圈中感应电动势的瞬时值表达式;
(3)线圈从开始计时经
的过程中,外接电阻
上产生的热量。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de008e4ba6ea14435692139bd45681f4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d941822843eff28c70023ea38051c307.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90621f329b40e16ac03d824ab3704882.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f984cb5b7dfd853f71af0bfecb8baa9d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39f6208d4cae0953cfbec89369efa522.png)
(1)线圈中感应电动势的最大值;
(2)线圈中感应电动势的瞬时值表达式;
(3)线圈从开始计时经
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eed89eeeb764491d432c7854d6be78c2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4aa0df7f1e45f9de29e802c7f19a4f64.png)
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9 . 2023年11月3日,我国文昌卫星发射中心成功将通信技术试验卫星十号发射升空。若卫星在距地球表面某高度处绕地球做匀速圆周运动的周期为T,已知地球赤道处的重力加速度为g,两极处重力加速度为
,地球可视为均匀球体,其半径为R,引力常量为G,求:
(1)地球的质量M及地球自转的角速度ω;
(2)卫星距地球表面的高度
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/acf4650ef075eafeee628c4cd47e497d.png)
(1)地球的质量M及地球自转的角速度ω;
(2)卫星距地球表面的高度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3eabd5f3a86afe49dcd70571e2b96cfd.png)
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10 . 如图甲所示,某种离子分析器由加速区、偏转区和检测区组成,分别分布在第Ⅲ、Ⅱ、I象限内。在加速通道内分布着沿y轴负方向的匀强电场,场强大小
在
范围内调节;在偏转通道内分布着垂直xOy坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小
随E₁的变化而变化;在检测区内,分布着匀强电场或磁场,检测区内适当位置放有长为2L的检测板。在坐标为(-L,-1.5L)的A处有一离子源,可连续释放质量为m、电荷量为
的离子(释放时的速度可视为零),离子沿直线到达坐标为(-L,0)的小孔 C,再经偏转区后从坐标为(0,L)的小孔D 进入检测区,打在检测板上。三个区域的场互不影响,不计离子的重力及其间的相互作用。
(1)要保证所有的离子都能从C孔出来后从D孔进入检测区,试推导磁感应强度大小
随场强E₁变化的关系式;
(2)如图乙所示,将检测板左端放在D孔上沿,板面与x轴正方向的夹角
检测区内加沿y轴负方向、场强大小
的匀强电场,在满足(1)的条件下,
①求检测板上收集到离子记录线的长度
;
②调整θ角使检测板上收集到离子的记录线最长,求此记录线的长度
及调整后的角度正弦值;
(3)如图丙所示,检测板与y轴平行,并可沿x轴及y轴平移。检测区内加垂直xOy坐标平面向里的磁场,磁感应强度大小
沿x轴均匀变化,即
(k为大于零的常量),在满足(1)的条件下,要使检测板能收集到离子,求检测板x坐标的最大值。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/38e55c46a2a2a35ecf075bee07ada3aa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/38eeceba141d254e2e4ecafd75aaa30e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8abbef8295060fe05717531f89deb06a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dc3b42c4ad90167f1b7bc60044d971ec.png)
(1)要保证所有的离子都能从C孔出来后从D孔进入检测区,试推导磁感应强度大小
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c1475903b0acc65cb93f58099993c60.png)
(2)如图乙所示,将检测板左端放在D孔上沿,板面与x轴正方向的夹角
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/74dc2063147bb66cc18c7cab905bb662.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6d66a49543af08e7cad88c2fbae95e2a.png)
①求检测板上收集到离子记录线的长度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7856a56e558eb541986605943c69473a.png)
②调整θ角使检测板上收集到离子的记录线最长,求此记录线的长度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a31bfbe288b7e17a09d1028bce1aefe4.png)
(3)如图丙所示,检测板与y轴平行,并可沿x轴及y轴平移。检测区内加垂直xOy坐标平面向里的磁场,磁感应强度大小
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/23c7fdf320d82779c2d24b39919c8536.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/abef43d2bf6527d7d826d1910ef8c763.png)
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