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题型：解答题题类：难易度：困难

江西省吉安市宁冈中学2023-2024学年高三上学期11月期中物理试题

如图（a），“L”型绝缘不带电木板静止在水平地面上，电荷量 $\text{[math]}$ 的滑块 $\text{[math]}$ 静止在木板上左端，电荷量 $\text{[math]}$ 的滑块 $\text{[math]}$ 静止在木板上距木板右端 $\text{[math]}$ 处； $\text{[math]}$ 左侧（含B所在位置）的木板面粗糙，右侧的木板面光滑； $\text{[math]}$ 和粗糙木板面间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，木板和地面间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 时刻，在空间加一水平向右的电场，场强大小 $\text{[math]}$ 随时间 $\text{[math]}$ 变化的图像如图（b）， $\text{[math]}$ 时刻，撤去电场。已知木板、 $\text{[math]}$ 的质量均为 $\text{[math]}$ 可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，可能的碰撞均为时间极短的弹性碰撞，不计 $\text{[math]}$ 间的库仑力，重力加速度 $\text{[math]}$ 。

（1）试通过计算判断： $\text{[math]}$ 时刻，滑块 $\text{[math]}$ 和木板是否处于静止状态；

（2）求 $\text{[math]}$ 时刻，滑块B的速度大小；

（3）求滑块B再次返回木板上初始位置的时刻。

举一反三

如图所示，质量为2m、长为L的长木板c静止在光滑水平面上，质量为m的物块b放在c的正中央，质量为m的物块a以大小为 $\text{[math]}$ 的速度从c的左端滑上c，a与b发生弹性正碰，最终b刚好到c的右端与c相对静止，不计物块大小，物块a、b与c间动摩擦因数相同，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）

如图所示，由金属和绝缘部件组成的无限长光滑平行导轨，其间距为 $\text{[math]}$ ，金属导轨中间嵌有两段由绝缘材料制成的导轨M、N（图中用黑实体表示），导轨左端连有电动势 $\text{[math]}$ 的电源．质量 $\text{[math]}$ ，电阻 $\text{[math]}$ 的三根相同导体棒ab、cd和ef垂直导轨放置，其中cd用两根很长的轻质绝缘细线悬挂，刚好与导轨接触且无挤压．ghkj是一个置于金属导轨上的“

”型导体线框，由三根导体棒组成，每根棒质量均为m，电阻均为R，长度均为L．若ef棒与线框ghkj相碰则连接成一个正方形导体框，初始时，导体棒和线框均静止在金属导轨上．导轨上方有三个方向垂直于导轨平面向下的有界匀强磁场：紧靠绝缘导轨M左侧的区域Ⅰ中有磁感应强度为 $\text{[math]}$ 的磁场；区域Ⅱ中有磁感应强度为 $\text{[math]}$ 的磁场，cd棒紧靠区域Ⅱ的左边界放置；紧靠绝缘导轨N右侧的区域Ⅲ中有宽度为L、磁感应强度为 $\text{[math]}$ 的磁场．初始时ef处于区域Ⅱ中，区域Ⅱ、Ⅲ位于绝缘导轨N两侧．导体线框gj两点紧靠区域Ⅲ的左边界，闭合开关S，ab棒启动，进入绝缘轨道M之前已做匀速运动．导体棒ab和cd相碰后结合在一起形成“联动二棒”，与导轨短暂接触后即向右上方摆起，摆起的最大高度为 $\text{[math]}$ ，到达最高点后不再下落，同时发现ef棒向右运动，进入区域Ⅲ．不计其他电阻．求：

（1）ab棒匀速运动时的速度；

（2）ef棒离开区域Ⅱ时的速度 $\text{[math]}$ ；

（3）“”导体线框能产生的焦耳热。

如图所示，光滑水平面AB和竖直面内的光滑 $\text{[math]}$ 圆弧导轨在B点平滑连接，导轨半径为R。质量为m的带正电小球将轻质弹簧压缩至A点后由静止释放，释放前弹簧的弹性势能为 $\text{[math]}$ ，脱离弹簧后经过B点，之后沿轨道BO运动恰好到达O点。以O为坐标原点建立直角坐标系xOy，在 $\text{[math]}$ 区域有方向与x轴夹角为 $\text{[math]}$ 的匀强电场，小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度为g。求：

（1）求匀强电场的场强E；

（2）小球到达B点刚进入圆弧轨道时对B点的压力；

（3）若将匀强电场的场强大小调整为 $\text{[math]}$ ，方向水平向右，其他条件不变，求在小球离开弹簧后，运动过程中的最小速度。

如图所示，质量 $\text{[math]}$ 的滑块B静止放置于光滑平台上，B的左端固定一轻质弹簧。平台右侧有一质量 $\text{[math]}$ 的小车C，其上表面与平台等高，小车与水平面间的摩擦不计。平台左侧的光滑圆弧轨道与平台平滑连接，圆弧轨道半径 $\text{[math]}$ ，其左侧端点P与圆弧圆心O的连线与竖直方向的夹角 $\text{[math]}$ 。现将滑块A从P点由静止开始释放，滑块A滑至平台上挤压弹簧，经过一段时间弹簧恢复原长后，滑块B离开平台滑上小车C，最终滑块B恰好未从小车C上滑落。已知滑块B与小车C之间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，小车的长度 $\text{[math]}$ ，重力加速度大小 $\text{[math]}$ ，滑块A、B均可视为质点，求：

（1）滑块B刚滑上小车C时的速度大小 $\text{[math]}$ ；

（2）滑块A的质量 $\text{[math]}$ ；

（3）该过程中弹簧弹性势能的最大值 $\text{[math]}$ 。

一种电子透镜的电场分布如图所示，其中虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动，其轨迹如图中实线所示，a、b、c是轨迹上的三点，则下列说法正确的是（　　）

如图（a）所示，“L”形木板 $\text{[math]}$ 静止于粗糙水平地面上，质量为 $\text{[math]}$ 的滑块 $\text{[math]}$ 以 $\text{[math]}$ 的初速度滑上木板， $\text{[math]}$ 时与木板相撞并粘在一起。两者运动的 $\text{[math]}$ 图像如图（b）所示。重力加速度大小 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ，则（　　）

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