高中物理综合题

如图所示，坐标系中第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=10²T，同时有竖直向上与y轴同方向的匀强电场，场强大小E₁＝10²V/m，第四象限有竖直向上与y轴同方向的匀强电场，场强大小E_2­＝2E₁＝2×10²V/m。若有一个带正电的微粒，质量m＝10^－12kg，电量q＝10^－13C，以水平与x轴同方向的初速度从坐标轴的P₁点射入第四象限，OP₁＝0.2m，然后从x轴上的P₂点穿入第一象限，OP₂＝0.4m，接着继续运动。取g＝10m/s²。求：
（1）微粒射入的初速度；
（2）微粒第三次过x轴的位置；
（3）从P₁开始到第三次过x轴的总时间。

如图所示，某货物仓库，需将生产成品用传送带从底端传递到高度为H的高处存放，货物从静止开始轻放到传送带的最下端，已知货物与传送带间的动摩擦因数为μ＝，传送带始终保持恒定速度运动。若想用最短时间将货物匀加速的运送至顶端，则传送带与水平面夹角θ应设计为多大？最短时间为多少?（传送带长度可随设计需要而变化，g＝10m/s²）

如图所示，射线管阴极K发射电子，阳极P和阴极K间加上电压后电子被加速。.A、B是偏向板，使飞进的电子偏离．若已知P、K间所加电压U₁，偏向板长L，板间距离d，所加电压U₂．电子质量m，电子电量e．设从阴极出来的电子速度为0．求电子：
（1）经过P板时的速度υ₀?   （2）飞出偏转电场时的速率υ_t?
（3）电子最终到达距离偏向板为R的荧光屏上的O′点，此点偏离入射方向的距离Y是多少?

如图所示，长木板A右边固定着一个档板，包括档板在内的总质量为1.5M，静止在光滑的水平地面上。小木块B质量为M，从A的左端开始以初速度v₀在A上滑动，滑到右端与档板发生碰撞，已知碰撞过程时间极短，碰后木块B恰好滑到A的左端就停止滑动。已知B与A间的动摩擦因数为μ，B在A板上单程滑行长度为l。求：
①若, 在B与档板碰撞后的运动过程中，摩擦力对木板A做正功还是负功，做多少功？
②讨论A和B在整个运动过程中，是否有可能在某一段时间里运动方向是向左的。如果不可能，说明理由；如果可能，求出发生这种情况的条件。

总质量为M的气球以2m/s的速度匀速上升，在某高度处，从气球上落下质量为M/5的物体，不计空气阻力，物体落地时的速率为14m/s，则此时气球的速率为多大？

如图所示为光滑的平直轨道上分布着间距为L的物块，其中M=4m，其余的质量均为m．当一水平恒力F作用于M上，M将与物块1碰后形成一整体，再与物块2 碰后又形成一整体，如此继续碰下去，求M的最大速度? 设轨道足够长，小物块足够多．

如图所示，光滑水平面上有A、B两辆小车，质量mc=0.50kg的小球用0.50m长的细线悬挂在A车的支架上．已知=1.0kg，开始时，B车静止，A车以=4m/s的速度驶向B车并与其正碰后粘在一起．若碰撞时间极短．且不计空气阻力，取g=10m/．求小球C摆起的最大高度．

如图所示，甲、乙两小孩各乘一辆冰车在山坡前的水平冰道上游戏。甲和他的冰车总质量=40kg，从山坡上自由下滑到水平冰道上的速度=3m/s；乙和他的冰车总质量=60kg，以大小为=0.5m/s的速度迎着甲滑来，与甲相碰。若不计一切摩擦，小车也不直接接触，问相碰时，甲对乙施加的推力对乙做功在什么范围内，才能使两车分开，并且以后在原直线上运动甲、乙俩人不再相碰？（山坡与水平冰道连接处为圆弧形）

空间探测器从行星旁绕过，由于行星的作用，可以使探测器的运动速率增大，这种现象被称为“弹弓效应”。在航天技术中，“弹弓效应”是用来增大人造小天体运动速率的一种有效方法。1989年10月发射的伽利略探测器就曾利用这种效应。土星的质量M=5.67×1026 kg ，以相对太阳的轨道速率u0="9.6" km/s 运行；伽利略空间探测器的质量为m="150" kg ，相对于太阳迎向土星的速率为v0="10.4" km/s ，由于“弹弓效应”探测器绕过土星后，沿与原来速度相反的方向离去，求它离开土星后相对于太阳的速率。

如图3-2-8所示，一质量为0．4kg足够长且粗细均匀的绝缘细管置于水平地面上，细管内表面粗糙，外表面光滑；有一质量为0．1kg、电量为0．1C的带正电小球沿管以水平向右的速度进入管内，细管内径略大于小球直径，已知细管所在位置有水平方向垂直于管向里的匀强磁场，磁感强度为1T（g=10m/s²）

当细管固定不动时，在（乙图）中画出小球在管中运动初速度和最终稳定的速度的关系图象．取水平向右为正方向．
若细管不固定，带电小球以20m/s的初速度进入管内，且整个运动过程中细管没有离开地面，则系统最终产生的内能为多少？

如图所示，在光滑的水平面上有质量为m的小车处于静止状态，车底板光滑绝缘，左右两块金属板M和N竖直固定在车上，它们间的距离为d，分别接电压为U的电源两端，N接电源负极且接地．

(1)现有一可看作质点的带正电荷q、质量为的物块A放置在靠近M板的地方(与M板不接触)如图(甲)所示，释放后，求当物块穿过N板的小孔时刻物块和车速度各是多大？
(2)如图(乙)，若物块从N板的小孔以速度射入静止小车的两板间，求物块在两板电场中的最大电势能和小车达到的最大速度(物块始终不与M板接触)
 

如图1所示，一对足够长的平行光滑导轨放置在水平面上，两轨道间距l=0.20m，定值电阻阻值R=1.0Ω．有一金属杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直且接触良好，金属杆与轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度为B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下．现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图2所示．求：


(1)杆的质量m和加速度
(2)在杆从静止开始运动的20s的时间内，通过电阻R的电量．
 

我国发射的"嫦娥一号"探月卫星沿近似于圆形的轨道绕月飞行。为了获得月球表面全貌的信息，让卫星轨道平面缓慢变化。卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球。设地球和月球的质量分别为，地球和月球的半径分别为，月球绕地球的轨道半径和卫星绕月球的轨道半径分别为，月球绕地球转动的周期为。假定在卫星绕月运行的一个周期内卫星轨道平面与地月连心线共面，求在该周期内卫星发射的微波信号因月球遮挡而不能到达地球的时间。（用表示，忽略月球绕地球转动对遮挡时间的影）。

如图(甲)所示，两水平放置的平行金属板C、D相距很近，上面分别开有小孔O和，水平放置的平行金属导轨P、Q与金属板C、D接触良好，且导轨在磁感应强度为B₁＝10T的匀强磁场中，导轨间距L＝0.50m．金属棒AB紧贴着导轨沿平行导轨方向在磁场中做往复运动．其速度图像如图(乙)，若规定向右运动速度方向为正方向，从t＝0时刻开始，由C板小孔O处连续不断飘入质量为m＝3.2×10^－21kg、电量q＝1.6×10^－19C的带正电的粒子(设飘入速度很小，可视为零)．在D板外侧有以MN为边界的匀强磁场B₂＝10T，MN与D相距d＝10cm，B₁和B₂方向如图(甲)所示(粒子重力及其相互作用不计)，求：

(1)0～4.0s时间内哪些时刻发射的粒子能穿过电场并飞出磁场边界MN？
(2)粒子从边界MN射出来的位置之间最大的距离为多少？
 

在光滑的水平面上存在着两个磁感应强度大小相等，方向相反的匀强磁场区域，其宽度均为l，如图所示．一个质量为m、边长为l的正方形线框，在水平恒力作用下，从静止开始运动l，速度达到v₀，进人左边磁场时恰好作匀速运动．求：

(1)当ab边刚越过中界线2时，线框的加速度．
(2)当ab边刚越过中界线2和边界线3的中间位置时，线框又恰好做匀速运动，求线框从开始进人边界线1到ab边到达界线2、3中间位置的过程中，共产生多少热量．