如圖，靜止于A處的離子，經(jīng)電壓為U的加速電場加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器，從P點(diǎn)垂直CN進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強(qiáng)電場，電場方向水平向左。靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻向分布的電場，已知圓弧所在處場強(qiáng)為E0，方向如圖所示；離子質(zhì)量為m、電荷量為q；
、
，離子重力不計。
（1）求圓弧虛線對應(yīng)的半徑R的大小；
（2）若離子恰好能打在NQ的中點(diǎn)上，求矩形區(qū)域QNCD內(nèi)勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的值；
（3）若撤去矩形區(qū)域QNCD內(nèi)的勻強(qiáng)電場，換為垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，要求離子能最終打在QN上，
求磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
如圖，半徑R=0.8m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置，圓弧最低點(diǎn)D與長為L的水平面相切于D點(diǎn)，質(zhì)量M=1.0kg的小滑塊A從圓弧頂點(diǎn)C由靜止釋放，到達(dá)最低點(diǎn)D點(diǎn)后，與D點(diǎn)m=0.5kg的靜止小物塊B相碰，碰后A的速度變?yōu)関A="2.0" m/s，仍向右運(yùn)動．已知兩物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)均為µ=0.1，A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，B與E處的豎直擋板相碰時沒有機(jī)械能損失，取g=10m/s2．求：
（1）滑塊A剛到達(dá)圓弧的最低點(diǎn)D時對圓弧的壓力；
（2）滑塊B被碰后瞬間的速度；
（3）要使兩滑塊能發(fā)生第二次碰撞，DE的長度L應(yīng)滿足的條件．
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
如圖所示（俯視圖），相距為2L的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌的一部分處在以
為右邊界的勻強(qiáng)磁場中，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)大小為B，方向垂直導(dǎo)軌平面向下，導(dǎo)軌右側(cè)接有定值電阻R，導(dǎo)軌電阻忽略不計。在距邊界為L處垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m、電阻不計的金屬桿ab。求解以下問題：
（1）若金屬桿ab固定在導(dǎo)軌上的初始位置，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度在時間t內(nèi)由B均勻減小到0，求此過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱
。
（2）若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，金屬桿ab在恒力的作用下由靜止開始向右運(yùn)動3L的距離，其
圖象如圖乙所示。
求：①金屬桿ab在剛要離開磁場時加速度的大小；
②此過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱
。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
如圖，一個質(zhì)量為M的人，站在臺秤上，手拿繩子一端，繩子另一端拴一個質(zhì)量為m的小球，線長為R，讓小球在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動，且擺球恰能通過圓軌道最高點(diǎn)，不計小球所受空氣阻力。求小球作圓周運(yùn)動過程中，臺秤示數(shù)的變化范圍。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
（14分）某中學(xué)的部分學(xué)生組成了一個課題小組，對海嘯的威力進(jìn)行了模擬研究，他們設(shè)計了如下的模型：如圖甲在水平地面上放置一個質(zhì)量為m=4kg的物體，讓其在隨位移均勻減小的水平推力作用下運(yùn)動，推力F隨位移x變化的圖像如圖乙所示，已知物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，g=10m/s2，則：
（1）運(yùn)動過程中物體的最大加速度為多少？
（2）在距出發(fā)點(diǎn)什么位置時物體的速度達(dá)到最大？
（3）物體在水平面上運(yùn)動的最大位移是多少？
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
如圖所示，質(zhì)量均為m的物體B、C分別與輕質(zhì)彈簧的兩端相栓接，將它們放在傾角為θ的足夠長的光滑斜面上，靜止時彈簧的形變量為x0。斜面底端有固定擋板D，物體C靠在擋板D上。將質(zhì)量也為m的物體A從斜面上的某點(diǎn)卣靜止釋放，A與B相碰。已知重力加速度為g，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力。
（1）若A與B相碰后粘連在一起做簡諧運(yùn)動，求AB通過平衡位置時彈簧的形變量；
（2）在（1）問中，當(dāng)AB第一次振動到最高點(diǎn)時，C對擋板D的壓力恰好為零，求振動過程C 對擋板D的壓力最大值：
（3）若將A從距離B為9x0。的位置由靜止釋放，A與B相碰后不粘連，但仍立即一起運(yùn)動，且當(dāng)B第一次運(yùn)動到最高點(diǎn)時，C對擋板D的壓力也恰好為零。已知A與B相碰后，A、B系統(tǒng)動能損失一半，求A與B相碰后彈簧第一次恢復(fù)到原長時B的速度大小。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
如圖所示，半徑為R的光滑圓弧軌道ABC豎直放置，A與圓心O等高，B為軌道的最低點(diǎn)，該圓弧軌道與一粗糙直軌道CD相切于C，OC與OB的夾角為53°。一質(zhì)量為m的小滑塊從P點(diǎn)靜止開始下滑，PC間距離為R，滑塊在CD上所受滑動摩擦力為重力的0.3倍。（sin53°，cos53°=0.6）求：
（1）滑塊從P點(diǎn)滑到B點(diǎn)的過程中，重力勢能減少多少？
（2）滑塊第一次經(jīng)過B點(diǎn)時對軌道的壓力大小；
（3）為保證滑塊不從A處滑出，PC之間的最大距離是多少？
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
如圖，光滑水平面上存在水平向右、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，電場區(qū)域?qū)挾葹長。質(zhì)量為m、帶電量為+q的物體A從電場左邊界由靜止開始運(yùn)動，離開電場后與質(zhì)量為2m的物體B碰撞并粘在一起，碰撞時間極短。B的右側(cè)拴接一處于原長的輕彈簧，彈簧右端固定在豎直墻壁上（A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)）。求
（1）物體A在電場中運(yùn)動時的加速度大小；
（2）物體A與B碰撞過程中損失的機(jī)械能；
（3）彈簧的最大彈性勢能。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
（18分）如圖所示，與紙面垂直的豎直面MN的左側(cè)空間中存在豎直向上場強(qiáng)大小為
的勻強(qiáng)電場（上、下及左側(cè)無界）。一個質(zhì)量為
、電量為
的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球，在
時刻以大小為
的水平初速度向右通過電場中的一點(diǎn)P，當(dāng)
時刻在電場所在空間中加上一如圖所示隨時間周期性變化的磁場，使得小球能豎直向下通過D點(diǎn)，D為電場中小球初速度方向上的一點(diǎn)，PD間距為
，D到豎直面MN的距離DQ為
.設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向里為正.
（1）試說明小球在0—
時間內(nèi)的運(yùn)動情況,并在圖中畫出運(yùn)動的軌跡；
（2）試推出滿足條件時
的表達(dá)式（用題中所給物理量
、、
、、來表示）；
（3）若小球能始終在電場所在空間做周期性運(yùn)動.則當(dāng)小球運(yùn)動的周期最大時，求出磁感應(yīng)強(qiáng)度及運(yùn)動的最大周期
的表達(dá)式（用題中所給物理量、、、來表示）。
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；（2）
；（3）
，離子在輻向電場中做勻速圓周運(yùn)動，電場力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有
， 得
，由牛頓第二定律：qE=ma，解得
，解得：
，帶電粒子能打到QN上，則帶電粒子運(yùn)動徑跡的邊界如圖
，則有