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2009屆湛師附中(實(shí)驗(yàn)學(xué)校)高三年級物理X科模擬測試題

20．（18分）如圖所示，空間某平面內(nèi)有一條折線是磁場的分界線，在折線的兩側(cè)分布著方向相反、與平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B．折線的頂角∠A＝90°，P、Q是折線上的兩點(diǎn)，AP=AQ=L．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電微粒從P點(diǎn)沿PQ方向射出，不計(jì)微粒的重力．

（1）若P、Q間外加一與磁場方向垂直的勻強(qiáng)電場，能使速度為v₀射出的微粒沿PQ直線運(yùn)動到Q點(diǎn)，則場強(qiáng)為多大？

（2）撤去電場，為使微粒從P點(diǎn)射出后，途經(jīng)折線的頂點(diǎn)A而到達(dá)Q點(diǎn)，求初速度v應(yīng)滿足什么條件？

（3）求第（2）中微粒從P點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)所用時(shí)間的最小值．

⑵a、b兩球碰撞中損失的機(jī)械能；

⑶a球碰撞b球前的速度v。

19．（18分）如圖所示，光滑絕緣桿上套有兩個(gè)完全相同、質(zhì)量都是m的金屬小球a、b，a帶電量為q（q＞0），b不帶電。M點(diǎn)是ON的中點(diǎn)，且OM=MN=L，整個(gè)裝置放在與桿平行的勻強(qiáng)電場中。開始時(shí)，b靜止在桿上MN之間的某點(diǎn)P處，a從桿上O點(diǎn)以速度v₀向右運(yùn)動，到達(dá)M點(diǎn)時(shí)速度為，再到P點(diǎn)與b球相碰并粘合在一起（碰撞時(shí)間極短），運(yùn)動到N點(diǎn)時(shí)速度恰好為零。求：

⑴電場強(qiáng)度E的大小和方向；

18．(16分)某游樂場中有一種叫“空中飛椅”的游樂設(shè)施，其基本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤的邊緣上，繩子下端連接座椅，人坐在座椅上隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋。若將人和座椅看成是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，則可簡化為如圖所示的物理模型。其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤，可繞豎直轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動，設(shè)繩長l=10m，質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=60kg，轉(zhuǎn)盤靜止時(shí)質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)軸之間的距離d=4m。轉(zhuǎn)盤逐漸加速轉(zhuǎn)動，經(jīng)過一段時(shí)間后質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動，此時(shí)繩與豎直方向的夾角θ=37⁰。（不計(jì)空氣阻力及繩重，繩子不可伸長，sin37⁰=0.6，cos37⁰=0.8，g=10m/s²）求：

（1）質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動時(shí)轉(zhuǎn)盤的角速度及繩子的拉力；

（2）質(zhì)點(diǎn)從靜止到做勻速圓周運(yùn)動的過程中，繩子對質(zhì)點(diǎn)做的功。

0.32～0.4

（1）在計(jì)算中駕駛員的反應(yīng)時(shí)間、路面與輪胎之間的動摩擦因數(shù)應(yīng)各取多少？

（2）通過你的計(jì)算來說明200m為必要的安全距離。

0.6～0.7

濕瀝青與混凝土路面

0.7～0.8

干碎石路面

    資料一：駕駛員的反應(yīng)時(shí)間：0.3s―0.6s之間。

資料二：各種路面與輪胎之間的動摩擦因數(shù)：

路面

動摩擦因數(shù)

干瀝青與混凝土路面

17．(14分)為了安全，在公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離。我國公安部門規(guī)定：高速公路上行駛汽車的安全距離為200m，汽車行駛的最高速度為120km／h．請你根據(jù)下面提供的資料，通過計(jì)算來說明安全距離為200m的理論依據(jù)。（取g=10 m/s²。）