高考將至，2016年高考將于6月7日如期舉行，以下是一篇磁場壓軸題及答案，詳細(xì)內(nèi)容點(diǎn)擊查看全文。
1如圖12所示，PR是一塊長為L=4 m的絕緣平板固定在水平地面上，整個(gè)空間有一個(gè)平行于PR的勻強(qiáng)電場E，在板的右半部分有一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場B，一個(gè)質(zhì)量為m=0.1 kg，帶電量為q=0.5 C的物體，從板的P端由靜止開始在電場力和摩擦力的作用下向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場后恰能做勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物體碰到板R端的擋板后被彈回，若在碰撞瞬間撤去電場，物體返回時(shí)在磁場中仍做勻速運(yùn)動(dòng)，離開磁場后做勻減速運(yùn)動(dòng)停在C點(diǎn)，PC=L/4，物體與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.4，取g=10m/s2，求：
(1)判斷物體帶電性質(zhì)，正電荷還是負(fù)電荷?
(2)物體與擋板碰撞前后的速度v1和v2
(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小
(4)電場強(qiáng)度E的大小和方向
2(10分)如圖214所示，光滑水平桌面上有長L=2m的木板C，質(zhì)量mc=5kg，在其正中央并排放著兩個(gè)小滑塊A和B，mA=1kg，mB=4kg，開始時(shí)三物都靜止.在A、B間有少量塑膠炸藥，爆炸后A以速度6m/s水平向左運(yùn)動(dòng)，A、B中任一塊與擋板碰撞后，都粘在一起，不計(jì)摩擦和碰撞時(shí)間，求：
(1)當(dāng)兩滑塊A、B都與擋板碰撞后，C的速度是多大?
(2)到A、B都與擋板碰撞為止，C的位移為多少?
3(10分)為了測量小木板和斜面間的摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)，在小木板上固 定一個(gè)輕彈簧，彈簧下端吊一個(gè)光滑小球，彈簧長度方向與斜面平行，現(xiàn)將木板連同彈簧、小球放在斜面上，用手固定木板時(shí)，彈簧示數(shù)為F ，放手后，木板沿斜面下滑，穩(wěn)定后彈簧示數(shù)為F ，測得斜面斜角為，則木板與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為多少?(斜面體固定在地面上)
4有一傾角為的斜面，其底端固定一擋板M，另有三個(gè)木塊A、B和C，它們的質(zhì)
量分別為m =m =m，m =3 m，它們與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同.其中木塊A連接一輕彈簧放于斜面上，并通過輕彈簧與擋板M相連，如圖所示.開始時(shí)，木塊A靜止在P處，彈簧處于自然伸長狀態(tài).木塊B在Q點(diǎn)以初速度v 向下運(yùn)動(dòng)，P、Q間的距離為L.已知木塊B在下滑過程中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，與木塊A相碰后立刻一起向下運(yùn)動(dòng)，但不粘連，它們到達(dá)一個(gè)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng)，木塊B向上運(yùn)動(dòng)恰好能回到Q點(diǎn).若木塊A靜止于P點(diǎn)，木塊C從Q點(diǎn)開始以初速度 向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)歷同樣過程，最后木塊C停在斜面上的R點(diǎn)，求P、R間的距離L的大小。
5如圖，足夠長的水平傳送帶始終以大小為v=3m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)，傳送帶上有一質(zhì)量為M=2kg的小木盒A，A與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.3，開始時(shí)，A與傳送帶之間保持相對靜止。先后相隔△t=3s有兩個(gè)光滑的質(zhì)量為m=1kg的小球B自傳送帶的左端出發(fā)，以v0=15m/s的速度在傳送帶上向右運(yùn)動(dòng)。第1個(gè)球與木盒相遇后，球立即進(jìn)入盒中與盒保持相對靜止，第2個(gè)球出發(fā)后歷時(shí)△t1=1s/3而與木盒相遇。求(取g=10m/s2)
(1)第1個(gè)球與木盒相遇后瞬間，兩者共同運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)多大?
(2)第1個(gè)球出發(fā)后經(jīng)過多長時(shí)間與木盒相遇?
(3)自木盒與第1個(gè)球相遇至與第2個(gè)球相遇的過程中，由于木盒與傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生的熱量是多少?
6如圖所示，兩平行金屬板A、B長l=8cm，兩板間距離d=8cm，A板比B板電勢高300V，即UAB=300V。一帶正電的粒子電量q=10-10C，質(zhì)量m=10-20kg，從R點(diǎn)沿電場中心線垂直電場線飛入電場，初速度v0=2106m/s，粒子飛出平行板電場后經(jīng)過界面MN、PS間的無電場區(qū)域后，進(jìn)入固定在中心線上的O點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q形成的電場區(qū)域(設(shè)界面PS右邊點(diǎn)電荷的電場分布不受界面的影響)。已知兩界面MN、PS相距為L=12cm，粒子穿過界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏EF上。求(靜電力常數(shù)k=9109Nm2/C2)
(1)粒子穿過界面PS時(shí)偏離中心線RO的距離多遠(yuǎn)?
(2)點(diǎn)電荷的電量。
7光滑水平面上放有如圖所示的用絕緣材料制成的L形滑板(平面部分足夠長)，質(zhì)量為4m，距滑板的A壁為L1距離的B處放有一質(zhì)量為m，電量為+q的大小不計(jì)的小物體，物體與板面的摩擦不計(jì).整個(gè)裝置置于場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，初始時(shí)刻，滑板與物體都靜止.試問：
(1)釋放小物體，第一次與滑板A壁碰前物體的速度v1，多大?
(2)若物體與A壁碰后相對水平面的速度大小為碰前速率的3/5，則物體在第二次跟A碰撞之前，滑板相對于水平面的速度v2和物體相對于水平面的速度v3分別為多大?
(3)物體從開始到第二次碰撞前，電場力做功為多大?(設(shè)碰撞經(jīng)歷時(shí)間極短且無能量損失)
8如圖(甲)所示，兩水平放置的平行金屬板C、D相距很近，上面分別開有小孔O和O'，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌P、Q與金屬板C、D接觸良好，且導(dǎo)軌垂直放在磁感強(qiáng)度為B1=10T的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌間距L=0.50m，金屬棒AB緊貼著導(dǎo)軌沿平行導(dǎo)軌方向在磁場中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其速度圖象如圖(乙)，若規(guī)定向右運(yùn)動(dòng)速度方向?yàn)檎较?從t=0時(shí)刻開始，由C板小孔O處連續(xù)不斷地以垂直于C板方向飄入質(zhì)量為m=3.210-21kg、電量q=1.610-19C的帶正電的粒子(設(shè)飄入速度很小，可視為零).在D板外側(cè)有以MN為邊界的勻強(qiáng)磁場B2=10T，MN與D相距d=10cm，B1和B2方向如圖所示(粒子重力及其相互作用不計(jì))，求
(1)0到4.Os內(nèi)哪些時(shí)刻從O處飄入的粒子能穿過電場并飛出磁場邊界MN?
(2)粒子從邊界MN射出來的位置之間最大的距離為多少?
9(20分)如下圖所示，空間存在著一個(gè)范圍足夠大的豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感強(qiáng)度大小為B.邊長為l的正方形金屬框abcd(下簡稱方框)放在光滑的水平地面上，其外側(cè)套著一個(gè)與方框邊長相同的U型金屬框架MNPQ(僅有MN、NQ、QP三條邊，下簡稱U型框)，U型框與方框之間接觸良好且無摩擦.兩個(gè)金屬框每條邊的質(zhì)量均為m，每條邊的電阻均為r.
(1)將方框固定不動(dòng)，用力拉動(dòng)U型框使它以速度 垂直NQ邊向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)U型框的MP端滑至方框的最右側(cè)(如圖乙所示)時(shí)，方框上的bd兩端的電勢差為多大?此時(shí)方框的熱功率為多大?
(2)若方框不固定，給U型框垂直NQ邊向右的初速度 ，如果U型框恰好不能與方框分離，則在這一過程中兩框架上產(chǎn)生的總熱量為多少?
(3)若方框不固定，給U型框垂直NQ邊向右的初速度v( )，U型框最終將與方框分離.如果從U型框和方框不再接觸開始，經(jīng)過時(shí)間t后方框的最右側(cè)和U型框的最左側(cè)之間的距離為s.求兩金屬框分離后的速度各多大.
10(14分)長為0.51m的木板A，質(zhì)量為1 kg.板上右端有物塊B，質(zhì)量為3kg.它們一起在光滑的水平面上向左勻速運(yùn)動(dòng).速度v0=2m/s.木板與等高的豎直固定板C發(fā)生碰撞，時(shí)間極短，沒有機(jī)械能的損失.物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5.g取10m/s2.求:
(1)第一次碰撞后，A、B共同運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向.
(2)第一次碰撞后，A與C之間的最大距離.(結(jié)果保留兩位小數(shù))
(3)A與固定板碰撞幾次，B可脫離A板.
11如圖10是為了檢驗(yàn)?zāi)撤N防護(hù)罩承受沖擊能力的裝置，M為半徑為 、固定于豎直平面內(nèi)的 光滑圓弧軌道，軌道上端切線水平，N為待檢驗(yàn)的固定曲面，該曲面在豎直面內(nèi)的截面為半徑 的 圓弧，圓弧下端切線水平且圓心恰好位于M軌道的上端點(diǎn)，M的下端相切處置放豎直向上的彈簧槍，可發(fā)射速度不同的質(zhì)量 的小鋼珠，假設(shè)某次發(fā)射的鋼珠沿軌道恰好能經(jīng)過M的上端點(diǎn)，水平飛出后落到N的某一點(diǎn)上，取 ，求：
(1)發(fā)射該鋼珠前，彈簧的彈性勢能 多大?
(2)鋼珠落到圓弧 上時(shí)的速度大小 是多少?(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
12(10分)
建筑工地上的黃沙堆成圓錐形，而且不管如何堆其角度是不變的。若測出其圓錐底的周長為12.5m，高為1.5m，如圖所示。
(1)試求黃沙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。
(2)若將該黃沙靠墻堆放，占用的場地面積至少為多少?
13(16分)
如圖17所示，光滑水平地面上停著一輛平板車，其質(zhì)量為2m，長為L，車右端(A點(diǎn))有一塊靜止的質(zhì)量為m的小金屬塊.金屬塊與車間有摩擦，與中點(diǎn)C為界，AC段與CB段摩擦因數(shù)不同.現(xiàn)給車施加一個(gè)向右的水平恒力，使車向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)金屬塊在車上開始滑動(dòng)，當(dāng)金屬塊滑到中點(diǎn)C時(shí)，即撤去這個(gè)力.已知撤去力的瞬間，金屬塊的速度為v0，車的速度為2v0，最后金屬塊恰停在車的左端(B點(diǎn))。如果金屬塊與車的AC段間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，與CB段間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，求 與 的比值.
14(18分)如圖10所示,空間分布著有理想邊界的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,左側(cè)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E、方向水平向右，其寬度為L;中間區(qū)域勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外;右側(cè)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B、方向垂直紙面向里。一個(gè)帶正電的粒子(質(zhì)量m,電量q,不計(jì)重力)從電場左邊緣a點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，穿過中間磁場區(qū)域進(jìn)入右側(cè)磁場區(qū)域后，又回到了a點(diǎn)，然后重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)過程。(圖中虛線為電場與磁場、相反方向磁場間的分界面，并不表示有什么障礙物)。
(1)中間磁場區(qū)域的寬度d為多大;
(2)帶電粒子在兩個(gè)磁場區(qū)域中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比;
(3)帶電粒子從a點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到第一次回到a點(diǎn)時(shí)所用的時(shí)間t.
15.(20分)如圖10所示，abcd是一個(gè)正方形的盒子，在cd邊的中點(diǎn)有一小孔e，盒子中存在著沿ad方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E。一粒子源不斷地從a處的小孔沿ab方向向盒內(nèi)發(fā)射相同的帶電粒子，粒子的初速度為v0，經(jīng)電場作用后恰好從e處的小孔射出�，F(xiàn)撤去電場，在盒子中加一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B(圖中未畫出)，粒子仍恰好從e孔射出。(帶電粒子的重力和粒子之間的相互作用力均可忽略)
(1)所加磁場的方向如何?
(2)電場強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比值為多大?
16.(8分)
如圖所示，水平軌道與直徑為d=0.8m的半圓軌道相接，半圓軌道的兩端點(diǎn)A、B連線是一條豎直線，整個(gè)裝置處于方向水平向右，大小為103V/m的勻強(qiáng)電場中，一小球質(zhì)量m=0.5kg,帶有q=510-3C電量的正電荷，在電場力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切摩擦，g=10m/s2，
(1)若它運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)離A為L，它恰能到達(dá)軌道最高點(diǎn)B，求小球在B點(diǎn)的速度和L的值.
(2)若它運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)離A為L=2.6m，且它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)電場消失，它繼續(xù)運(yùn)動(dòng)直到落地，求落地點(diǎn)與起點(diǎn)的距離.
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