所示劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连轻杆可在固定的槽内移动与槽间的滑动摩擦力恒为f轻杆向右移动不超过l时装置可安全工作一质量为m的小车若以速度v0撞击弹簧将导致轻杆向右移动l4轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力且不计小车与地面的摩擦1若弹簧的劲度系数为k求轻杆开始移动时弹簧的压缩量x2求为使装置安全工作允许该小车撞击的最大速度vm3讨论在装置安全工作时该小车弹回速度v’和撞击速度v的关系
1516分如图所示待测区域中存在匀强电场和匀强磁场根据带电粒子射入时的受力情况可推测其电场和磁场图中装置由加速器和平移器组成平移器由两对水平放置、相距为l的相同平行金属板构成极板长度为l、间距为d两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反质量为m、电荷量为q的粒子经加速电压U0加速后水平射入偏转电压为U1的平移器最终从A点水平射入待测区域不考虑粒子受到的重力1求粒子射出平移器时的速度大小v12当加速电压变为4U0时欲使粒子仍从A点射入待测区域求此时的偏转电压U3已知粒子以不同速度水平向右射入待测区域刚进入时的受力大小均为F现取水平向右为x轴正方向建立如图所示的直角坐标系Oxyz保持加速电压为U0不变移动装置使粒子沿不同的坐标轴方向射入待测区域粒子刚射入时的受力大小如下表所示
511
f请推测该区域中电场强度和磁感应强度的大小及可能的方向
物理试题参考答案
一、单项选择题1C2B3A4C5A二、多项选择题6AD7ABD8AB9BC三、简答题101A2短暂35111减0小B见的右质图量增加细线的长度或增大A的质量降低B的起始高度2见右图3044偏大12A1AB2平均动能小于3等压变化对外做的功WpVBVA解得△U5010J
2
根据热力学第一定律△UQW
611
f131bc、ad边的运动速度v2电流Im
l2
感应电动势Em4NBlv解得Em2NBl2
223Em安培力F2NBIml解得F4NBlrRrR
3一个周期内通电时间t
4T9
2
2R上消耗的电能WImRt且WIRT
4NBl2解得I3rR
141轻杆开始移动时弹簧的弹力Fkx且Ff于解得xfk2设轻杆移动前小车对弹簧所做的功为W则小车从撞击到停止的过程中动能定理④①②③
同理小车以vm撞击弹簧时解得
⑤⑥
3设轻杆恰好移动时小车撞击速度为v1
⑦
711
f由④⑦解得
151设粒子射出加速器的速度为v0动能定理由题意得
2在第一个偏转电场中设粒子的运动时间为t加速度的大小在离开时r