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竞赛高考压轴题
2025-09-29 17:09:54 责编:小OO
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(2009江苏第9小题)如图所示,两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接,B足够长、放置在水平面上,所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长,运动过程中始终处在弹性限度内。在物块A上施加一个水平恒力,A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中,下列说法中正确的有

A .当A、B加速度相等时,系统的机械能最大 

B.当A、B加速度相等时,A、B的速度差最大

C.当A、B的速度相等时,A的速度达到最大

D.当A、B的速度相等时,弹簧的弹性势能最大

(09海南10)1.如图,两等量异号的点电荷相距为2a。M与两点电荷共线,N位于两点电荷连线的中垂线上,两点电荷连线中点到M和N的距离都为l,且。略去(≥2)项的贡献,则两点电荷的合电场在M和N点的强度

    A.大小之比为2,方向相反

B.大小之比为l,方向相反

C.大小均与a成正比,方向相反

    D.大小均与L的平方成反比.方向相互垂直

(09江苏15)2如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上,导轨间距为l、足够长且电阻忽略不计,导轨平面的倾角为,条形匀强磁场的宽度为d,磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直。长度为2d的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成“”型装置,总质量为m,置于导轨上。导体棒中通以大小恒为I的电流(由外接恒流源产生,图中未图出)。线框的边长为d(d < l),电阻为R,下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放,导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回,导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直。重力加速度为g。

求(1)装置从释放到开始返回的过程中,线框中产生的焦耳热Q;

(2)线框第一次穿越磁场区域所需的时间t1

(3)经过足够长时间后,线框上边与磁场区域下边界的最大距离m

(3)经过足够长时间后,线框上边与磁场区域下边界的最大距离m

(09广东19)3如图19所示,水平地面上静止放置着物块B和C,相距。物块A以速度沿水平方向与B正碰。碰撞后A和B牢固地粘在一起向右运动,并再与C发生正碰,碰后瞬间C的速度。已知A和B的质量均为,C的质量为A质量的K倍,物块与地面的动摩擦因数。(设碰撞时间很短,取)

(1)计算与C碰撞前瞬间AB的速度;

(2)根据AB与C的碰撞过程分析K的取值范围,并讨论与C碰撞后AB的可能运动方向。

(09广东20)4.(17分)如图20所示,绝缘长方体B置于水平面上,两端固定一对平行带电极板,极板间形成匀强电场E。长方体B的上表面光滑,下表面与水平面的动摩擦因数(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同)。B与极板的总质量。带正电的小滑块A质量,其受到的电场力大小。假设A所带的电量不影响极板间的电场分布。t=0时刻,小滑块A从B表面上的a点以相对地面的速度向左运动,同时,B(连同极板)以相对地面的速度向右运动。问(g取)

(1)A和B刚开始运动时的加速度大小分别为多少?

(2)若A最远能到达b点,a、b的距离L应为多少?从t=0时刻至A运动到b点时,摩擦力对B做的功为多少?

(09海南5)如图1,ABCD是边长为α的正方形。质量为m、电荷量为e的电子以大小为v0的初速度沿纸面垂直于BC变射入正方形区域。在正方形内适当区域中有匀强磁场。电子从BC边上的任意点入射,都只能从A点射出磁场。不计重力,求: 

(1)次匀强磁场区域中磁感应强度的方向和大小;(注:不做解析) 

(2)此匀强磁场区域的最小面积。

(09浙江25)6.(22分)如图所示,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上。在xOy平面内与y轴平行的匀强电场,在半径为R的圆内还有与xOy平面垂直的匀强磁场。在圆的左边放置一带电微粒发射装置,它沿x轴正方向发射出一束具有相同质量m、电荷量q(q>0)和初速度v的带电微粒。发射时,这束带电微粒分布在0<y<2R的区间内。已知重力加速度大小为g。

(1)从A点射出的带电微粒平行于x轴从C点进入有磁场区域,并从坐标原点O沿y轴负方向离开,求电场强度和磁感应强度的大小与方向。

(2)请指出这束带电微粒与x轴相交的区域,并说明理由。

(3)在这束带电磁微粒初速度变为20,那么它们与x轴相交的区域又在哪里?并说明理由。

(2009年高考四川试卷第25小题)如图所示,轻弹簧一端连于固定点O,可在竖直平面内自由转动,另一端连接一带电小球P,其质量m=2×10-2 kg,电荷量q=0.2 C.将弹簧拉至水平后,以初速度v0=20 m/s竖直向下射出小球P,小球P到达O点的正下方O1点时速度恰好水平,其大小v=15 m/s.若O、O1相距R=1.5 m,小球P在O1点与另一由细绳悬挂的、不带电的、质量M=1.6×10-1 kg的静止绝缘小球N相碰。碰后瞬间,小球P脱离弹簧,小球N脱离细绳,同时在空间加上竖直向上的匀强电场E和垂直于纸面的磁感应强度B=1T的弱强磁场。此后,小球P在竖直平面内做半径r=0.5 m的圆周运动。小球P、N均可视为质点,小球P的电荷量保持不变,不计空气阻力,取g=10 m/s2。那么,

(1)弹簧从水平摆至竖直位置的过程中,其弹力做功为多少?

(2)请通过计算并比较相关物理量,判断小球P、N碰撞后能否在某一时刻具有相同的速度。

(3)若题中各量为变量,在保证小球P、N碰撞后某一时刻具有相同速度的前提下,请推导出r的表达式(要求用B、q、m、θ表示,其中θ为小球N的运动速度与水平方向的夹角)。

(1)设弹簧的弹力做功为W,有:                    

                       ①

代入数据,得:W=J                        ②

说明:①②式各2分。

(2)由题给条件知,N碰后作平抛运动,P所受电场力和重力平衡,P带正电荷。设P、N碰后的速度大小分别为v1和V,并令水平向右为正方向,有:③

而:                ④

若P、N碰后速度同向时,计算可得VP、N速度相同时,N经过的时间为,P经过的时间为。设此时N的速度V1的方向与水平方向的夹角为,有:       ⑥

                         ⑦

代入数据,得:                        ⑧

对小球P,其圆周运动的周期为T,有:               ⑨

经计算得:

P经过时,对应的圆心角为,有:             ⑩

当B的方向垂直纸面朝外时,P、N的速度相同,如图可知,有:

联立相关方程得:

比较得,,在此情况下,P、N的速度在同一时刻不可能相同。

当B的方向垂直纸面朝里时,P、N的速度相同,同样由图,有:

同上得:

比较得,,在此情况下,P、N的速度在同一时刻也不可能相同。

说明:式各1分。

(3)当B的方向垂直纸面朝外时,设在t时刻P、N的速度相同,,

再联立④⑦⑨⑩解得: 

 考虑圆周运动的周期性,有: 

当B的方向垂直纸面朝里时,设在t时刻P、N的速度相同,

同理得:

考虑圆周运动的周期性,有: 

(给定的B、q、r、m、等物理量决定n的取值)

说明:式各1分。下载本文

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