【題目】(18分)如圖甲所示，相隔一定距離的豎直邊界兩側為相同的勻強磁場區，磁場方向垂直紙面向里，在邊界上固定兩長為L的平行金屬極板MN和PQ，兩極板中心各有一小孔
、
，兩極板間電壓的變化規律如圖乙所示，正反向電壓的大小均為
，周期為
。在
時刻將一個質量為
、電量為
（
）的粒子由
靜止釋放，粒子在電場力的作用下向右運動，在
時刻通過
垂直于邊界進入右側磁場區。（不計粒子重力，不考慮極板外的電場）
（1）求粒子到達
時的速度大小
和極板距離
（2）為使粒子不與極板相撞，求磁感應強度的大小應滿足的條件。
（3）若已保證了粒子未與極板相撞，為使粒子在
時刻再次到達
，且速度恰好為零，求該過程中粒子在磁場內運動的時間和磁感強度的大小
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】（1）粒子由
至
的過程中，根據動能定理得
①
由①式得
②
設粒子的加速度大小為
，由牛頓第二定律得
③
由運動學公式得
④
聯立③④式得
⑤
(2)設磁感應強度大小為B，粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為R，
由牛頓第二定律得
⑥
要使粒子在磁場中運動時不與極板相撞，須滿足
⑦
聯立②⑥⑦式得
⑧
（3）設粒子在兩邊界之間無場區向左勻速運動的過程用時為
，有
⑨
聯立②⑤⑨式得
⑩
若粒子再次達到
時速度恰好為零，粒子回到極板間應做勻減速運動，設勻減速運動的時間為
，根據運動學公式得
⑾
聯立式得
⑿
設粒子在磁場中運動的時間為
⒀
聯立⑩⑿⒀式得
⒁
設粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的周期為T，由式結合運動學公式得
⒂
由題意得
⒃
聯立⒁⒂⒃式得
⒄
科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】一汽缸豎直放在水平地面上,缸體質量M=10kg,活塞質量m=4kg,活塞橫截面積S=2×10-3m2,活塞上面的汽缸內封閉了一定質量的理想氣體,下面有氣孔O與外界相通,大氣壓強p0=1.0×105 Pa。活塞下面與勁度系數k=2×103 N/m的輕彈簧相連,當汽缸內氣體溫度為127℃時彈簧為自然長度,此時缸內氣柱長度L1=20cm,g取10m/s2,活塞不漏氣且與缸壁無摩擦.現給封閉氣體加熱,則下列說法正確的是( )
A. 當缸內氣柱長度L2=24cm時,缸內氣體溫度為720K
B. 當缸內氣柱長度L2=24cm時,缸內氣體溫度為680K
C. 缸內氣體溫度上升到782.5K以上,氣體將做等壓膨脹
D. 缸內氣體溫度上升到1012.5K以上,氣體將做等壓膨脹
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科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】如圖，A為豎直放置的導熱性能極好的氣缸，其質量M=60kg、高度L=9cm，B為氣缸內的導熱活塞，其質量m=10kg；B與水平地面間連有勁度系數k=100N/cm的輕彈簧，A與B的橫截面積均為S=100cm2。初始狀態下，氣缸A內封閉著一定質量的氣體，A、B和彈簧均靜止，B與氣缸底端相平。已知活塞與氣缸間緊密接觸且無摩擦，活塞厚度不計，外界大氣壓強P0=1×l05Pa。重力加速度g=10m/s2。
I．求初始狀態下氣缸內氣體的壓強；
Ⅱ．用力緩慢向下壓氣缸A（A的底端始終未接觸地面），使活塞B下降2cm，求此時B到氣缸頂端的距離。
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科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】某同學利用如圖甲所示的實驗裝置測量重力加速度．
（1）請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當：①_______；②_______．
（2）該同學經正確操作得到如圖乙所示的紙帶，取連續的六個打點A、B、C、D、E、F為計數點，測得點A到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5．若打點的頻率為f，則打E點時重物速度的表達式為vE=_______；若分別計算出各計數點對應的速度數值，并在坐標系中畫出速度的二次方（v2）與距離（h）的關系圖線，如圖丙所示，則重力加速度g=_______m/s2．
（3）若當地的重力加速度值為9.8m/s2，你認為該同學測量值存在偏差的主要原因是_______．
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科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】蹦極“是一項深受年輕人喜愛的極限運動，跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在腰間，從幾十米高處跳下。如右圖所示，某人做蹦極運動，他從高臺由靜止開始下落，下落過程不計空氣阻力，設彈性繩原長為h0，彈性繩的彈性勢能與其伸長蹦極”是一項深受年輕人喜愛的極限運動，跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在腰間，從幾十米高處跳下．如圖所示，某人做蹦極量的平方成正比．則他在從高臺下落至最低點的過程中，他的動能Ek、彈性繩的彈性勢能EP隨下落高度h變化的關系圖象可能正確的是
A. 
B. 
C. 
D. 
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【題目】如圖所示，靜止于A處的離子，經電壓為U的加速電場加速后沿圖中的半圓弧虛線通過靜電分析器，從P點垂直CN進入矩形區域的有界勻強電場，電場方向水平向左。靜電分析器通道內有均勻輻向分布的電場，已知圓弧所在處場強大小都為E0，方向沿圓弧半徑指向圓心O。離子質量為m、電荷量為q，QN=2d、PN=3d，離子重力不計。
(1)離子離開加速電場時的速度；
(2)求圓弧虛線對應的半徑R的大小；
(3)若離子恰好能打在QN的中點上，求矩形區域QNCD內勻強電場場強E的值
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【題目】如圖所示，水平桌面上放置一個傾角為45°的光滑楔形滑塊A，一細線的一端固定于 楔形滑塊A的頂端O處，細線另一端拴一質量為m=0.2 kg的小球。若滑塊與小球一起以加速度a向左做勻加速運動(取g=10m/s2則下列說法正確的是（ ）
A. 當a=5m/s2時，滑塊對球的支持力為
B. 當a=15m/s2時，滑塊對球的支持力為半
C. 當a=5m/s2時，地面對A的支持力一定大于兩個物體的重力之和
D. 當a=15m/s2時，地面對A的支持力一定小于兩個物體的重力之和
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【題目】如圖所示，兩根相距為l的平行直導軌ab、cd，b、d間連有一固定電阻R，導軌電阻可忽略不計．MN為放在ab和cd上的一導體桿，與ab垂直，其電阻也為R．整個裝置處于勻強磁場中，磁感應強度的大小為B，磁場方向垂直于導軌所在平面（垂直紙面向里）．現對MN施力使它沿導軌方向以速度v水平向右做勻速運動．令
表示MN兩端電壓的大小，則
A. 
，流過固定電阻R的感應電流由b經R到d
B. 
，流過固定電阻R的感應電流由d經R到b
C. MN受到的安培力大小
，方向水平向左
D. MN受到的安培力大小
，方向水平向左
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【題目】如圖所示，在傾角θ＝37°的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的勻強磁場區域MNPQ，磁感應強度B的大小為5 T，磁場寬度d＝0.55 m，有一邊長L＝0.4 m、質量m1＝0.6 kg、電阻R＝2 Ω的正方形均勻導體線框abcd通過一輕質細線跨過光滑的定滑輪與一質量為m2＝0.4 kg的物體相連，物體與水平面間的動摩擦因數μ＝0.4，將線框從圖示位置由靜止釋放，物體到定滑輪的距離足夠長．(取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：
(1)線框abcd還未進入磁場的運動過程中，細線中的拉力為多少？
(2)當ab邊剛進入磁場時，線框恰好做勻速直線運動，求線框剛釋放時ab邊距磁場MN邊界的距離x多大？
(3)在(2)問中的條件下，若cd邊恰離開磁場邊界PQ時，速度大小為2 m/s，求整個運動過程中ab邊產生的熱量為多少？
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