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题型：解答题题类：难易度：困难

浙江省杭州市浙南联盟2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题

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。

（1）、①沿x轴正向从左向右观察，判断亥姆霍兹线圈通入电流的方向为顺时针还是逆时针？

②未加电场时，粒子在线圈间做匀速圆周运动，求粒子做圆周运动的半径r；

（2）、若粒子源在垂直于x轴的平面内，沿各向持续均匀发射速度大小均为 $\text{[math]}$ 的粒子，单位时间发射的粒子数为n，粒子打到接收屏后被立即吸收，圆形接收屏的半径 $\text{[math]}$ 。

①若要使所有粒子恰好打在接收屏的中心，求OP间的最小距离 $\text{[math]}$ ；

②若OP间的距离为 $\text{[math]}$ ，求接收屏所受粒子作用力的大小。

举一反三

某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力：将一张白纸铺在水平地面上，把排球在水里弄湿，然后让排球从规定的高度自由落下，并在白纸上留下球的水印．再将印有水印的白纸铺在台秤上，将球放在纸上的水印中心，缓慢地压球，使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印，记下此时台秤的示数即冲击力的最大值．下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是（）

静止在粗糙水平面上的物块A受方向始终水平向右、大小先后为F₁、F₂、F₃的拉力作用做直线运动，t=4s时停下，其速度﹣时间图像如图所示，已知物块A与水平面间的动摩擦因数处处相同，下列判断正确的是（）

一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，F随时间按正弦规律变化，如图所示，下列说法正确的是（）

质量为0.5kg的小球从h=2.45m的高空自由下落至水平地面，与地面作用0.2s后，再以5m/s的速度反向弹回，求小球与地面的碰撞过程中对地面的平均作用力．（不计空气阻力，g=10m/s²）

一个质量为 $\text{[math]}$ 的蹦床运动员，从离水平网面 $\text{[math]}$ 高处自由下落，着网后沿竖直方向恰好蹦回到离水平网面 $\text{[math]}$ 高处，该过程运动员与网面接触时间为 $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ 。则此过程网面对运动员的冲量大小为（　　）

如图所示，BCDG是光滑绝缘的 $\text{[math]}$ 圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与光滑水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中。现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的静电力大小为 $\text{[math]}$ （g为重力加速度）。将滑块从B点右侧距离为x的A点由静止释放。

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