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题型：解答题题类：难易度：困难

广东省广州市实验外语学校2023-2024学年高二上学期期中物理试题

如图所示，竖直放置长为L的平行金属板A、B，板间距离为 $\text{[math]}$ ， A、B板与一电压为 $\text{[math]}$ 的电源保持连接，从A板内侧中央O处以等大的速率 $\text{[math]}$ ，在沿纸面180°范围内朝各个方向均匀喷出质量为 $\text{[math]}$ 、电量为 $\text{[math]}$ 的带负电微粒。微粒重力不计，求：

（1）若微粒沿垂直B板的虚线方向射出，该微粒达到B板时的动能；

（2）若粒子能全部落在B板上，板长L至少多长；

（3）若B板长 $\text{[math]}$ ，且恰好有三分之二的微粒落在板上，此时所加电压U的大小。

举一反三

如图所示，一质量为 $\text{[math]}$ 的小物块（可视为质点）置于一光滑倾斜直轨道上。倾斜直轨道足够长且与光滑平台平滑连接，在平台的右端有一传送带，AB长 $\text{[math]}$ ，物块与传送带间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，与传送带相邻的粗糙水平面BC长 $\text{[math]}$ ，它与物块间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，在C点右侧有一半径为R的光滑竖直面内的半圆弧CEF与BC平滑连接。半圆弧的直径CF与BC垂直，点F处有一固定挡板，物块撞上挡板后会以原速率反弹回来。若传送带以 $\text{[math]}$ 的速率顺时针转动，不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失。现将小物块从P点沿直轨道下滑，初速度 $\text{[math]}$ ，小物块恰能滑到与圆心等高的E点，P点与平台的高度差为1.25m，g取 $\text{[math]}$ 。

（1）求小物块第一次到达A处时的速度大小；

（2）小物块第一次通过传送带产生的热量；

（3）若小物块由静止释放，可通过调节小物块释放时的高度，使小物块与挡板只碰一次，且碰后不脱离圆弧轨道，求其高度的可调节范围。

如图所示，两个等量异种点电荷 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 固定在同一条水平线上，电荷量分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 是水平放置的足够长的光滑绝缘细杆，细杆上套着一个中间穿孔的小球 $\text{[math]}$ ，其质量为 $\text{[math]}$ ，电荷量为 $\text{[math]}$ （可视为试探电荷，不影响电场的分布）。现将小球从点电荷 $\text{[math]}$ 的正下方 $\text{[math]}$ 点由静止释放，到达点电荷 $\text{[math]}$ 的正下方 $\text{[math]}$ 点时，速度为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ 的中点。则（　　）

如图所示，在平面直角坐标系xOy中， $\text{[math]}$ 四点的坐标分别为 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 内（包含边界）有垂直坐标平面向里的匀强磁场（磁感应强度大小B未知）；第Ⅰ、Ⅳ象限（含y轴）存在电场强度大小相同的匀强电场，方向分别沿y轴负方向和正方向。质量为m、电荷量为 $\text{[math]}$ 的带电粒子在坐标平面内从P点沿与x轴负方向成θ角的方向射入第Ⅰ象限，经电场偏转后从Q点以速率 $\text{[math]}$ 垂直y轴射进磁场，经磁场偏转后恰好未从SK边界射出磁场，然后粒子分别第二次通过x轴、y轴。粒子重力不计，整个装置处于真空中。

亥姆霍兹线圈是一种产生匀强磁场的器件，其结构主要由一对平行的完全相同的圆形线圈组成，两线圈通入方向相同的恒定电流后，在线圈间足够大的区域形成平行于中心轴线 $\text{[math]}$ 的匀强磁场。沿 $\text{[math]}$ 建立x轴，一圆形接收屏接地并垂直于x轴放置，其圆心位于x轴上的P点，圆形接收屏可沿x轴方向左右移动，如图所示。在两线圈间的区域加上平行于x轴的匀强电场，粒子源从x轴上的O点以垂直于x轴的方向持续发射初速度大小为 $\text{[math]}$ 的粒子，已知粒子质量为m，电荷量为q（ $\text{[math]}$ ），电场强度大小为E，磁感应强度大小为B，电场和磁场均沿x轴正方向，不计粒子重力和粒子间相互作用。

活检针可用于活体组织取样，如图所示。取样时，活检针的针鞘被瞬间弹射，开始进入组织。在软组织中运动距离d₁后进入目标组织，继续运动d₂后停下来。若两段运动中针鞘只受到组织的阻力。已知该阻力与针鞘在组织中的长度成正比，比例系数为K，则（　　）

质量相同的两个带电粒子M、N以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行金属板间的匀强电场中，不计带电粒子的重力，M从两板正中央射入，N从下板边缘处射入，它们最后打在同一点，如图所示。则从开始射入至打到上板的过程中（　　）

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