- 二一组卷

题型：综合题题类：真题难易度：困难

浙江省2021年普通高校物理6月招生选考试卷

如图甲所示，空间站上某种离子推进器由离子源、间距为d的中间有小孔的两平行金属板M、N和边长为L的立方体构成，其后端面P为喷口。以金属板N的中心O为坐标原点，垂直立方体侧面和金属板建立x、y和z坐标轴。M、N板之间存在场强为E、方向沿z轴正方向的匀强电场；立方体内存在磁场，其磁感应强度沿z方向的分量始终为零，沿x和y方向的分量 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 随时间周期性变化规律如图乙所示，图中 $\text{[math]}$ 可调。氙离子（ $\text{[math]}$ ）束从离子源小孔S射出，沿z方向匀速运动到M板，经电场加速进入磁场区域，最后从端面P射出，测得离子经电场加速后在金属板N中心点O处相对推进器的速度为v₀。已知单个离子的质量为m、电荷量为 $\text{[math]}$ ，忽略离子间的相互作用，且射出的离子总质量远小于推进器的质量。

（1）、求离子从小孔S射出时相对推进器的速度大小v；

（2）、不考虑在磁场突变时运动的离子，调节 $\text{[math]}$ 的值，使得从小孔S射出的离子均能从喷口后端面P射出，求 $\text{[math]}$ 的取值范围；

（3）、设离子在磁场中的运动时间远小于磁场变化周期T，单位时间从端面P射出的离子数为n，且 $\text{[math]}$ 。求图乙中 $\text{[math]}$ 时刻离子束对推进器作用力沿z轴方向的分力。

举一反三

如图所示，在铅板A中心处有一个放射源C，它能向各个方向不断地射出速度大小相等的电子流，B为金属网，M为紧靠金属网外侧的荧光屏，电子打在荧光屏上会使其发出荧光，A和B连接在分压电路上，它们相互平行且正对面积足够大．已知电源电动势为E，滑动变阻器的最大电阻是电源内阻的4倍，A、B间距为d，电子质量为m，电量为e，闭合电键k，不计电子运动所形成的电流对电路的影响、忽略重力作用．

玻璃杯从同一高度落下，掉在石头上比掉在草地上容易碎，这是由于玻璃杯与石头的撞击过程中（）

如图所示为一水平弹簧振子，小球在M、N间做简谐运动，O是平衡位置，P是ON之间的一点．下列说法错误的是（）

某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化的关系”的实验如图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W．当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．

如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑，半径R=0.2m，A与B的质量相等，A与B整体与桌面之间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ =0.2。取重力加速度g=10m/s² ，求：

如图所示，质量为m的小球自由下落高度为R后沿竖直平面内的轨道ABC运动。AB是半径为R的1/4粗糙圆弧，BC是直径为R的光滑半圆弧，小球运动到C时对轨道的压力恰为零，B是轨道最低点，求：

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