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如圖所示直角坐標(biāo)系xOy的第二象限中有一平行x軸放置的平行板電容器ab，其中b板置于x軸，兩板間距d=2m，板間電壓U_ab=2×10²V，板間有一方向垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B₁=1T．第一象限中存在一方向垂直xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B₂=0.5T．第四象限中有方向與x軸成θ=60°斜向左上方的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=100N/C．一個(gè)質(zhì)量m=2.0×10^-12kg、帶電荷量q=2.0×10^-10C的正離子（不計(jì)重力）從ab兩板中央P點(diǎn)以某一水平速度υ射入平行板電容器ab，恰好沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)并垂直y軸進(jìn)入第一象限的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．求：
（1）正離子速度υ的大小；
（2）正離子第一次經(jīng)過(guò)x軸的位置；
（3）正離子從進(jìn)入第一象限開(kāi)始到第三次經(jīng)過(guò)x軸的時(shí)間t．

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（19分）如圖所示平面直角坐標(biāo)系xoy位于豎直平面內(nèi)，在坐標(biāo)系的整個(gè)空間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在區(qū)域Ⅰ(0≤x≤L)還存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xoy平面向里。在x軸上方有一光滑弧形軌道PQ，PQ兩點(diǎn)間豎直高度差為。弧形軌道PQ末端水平，端口為Q (3L，)；某時(shí)刻一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球b從y軸上的M點(diǎn)進(jìn)入?yún)^(qū)域I，其速度方向沿x軸正方向；小球b在I區(qū)內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。b進(jìn)入磁場(chǎng)的同時(shí)，另一個(gè)質(zhì)量也為m、帶電荷量為-q的小球a從P點(diǎn)由靜止釋放。兩小球剛好在x=2L上的N點(diǎn)（沒(méi)具體畫(huà)出）反向等速率相碰。重力加速度為g。

求：(l)電場(chǎng)強(qiáng)度E；
(2)a球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的速度v；
(3)M點(diǎn)的坐標(biāo)。

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1．D  2．B（提示：將汽車的實(shí)際速度v₀沿繩和垂直于繩方向正交分解，設(shè)兩段繩間的夾角為θ，則A的速度為v_A=v₀sinθ，隨θ的增大而增大，存在向上的加速度，因此處于超重。）3．C（提示：作出此時(shí)的速度分解，v_y=v₀tanθ=gt，而水平位移x=v₀t）4．A（提示：設(shè)重力的下滑分力為G_x，滑動(dòng)摩擦力為f，有G_x-f=ma；F-G_x-f=ma，因此F=2G_x） 5．B（提示：碰撞過(guò)程系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，認(rèn)為動(dòng)量守恒。碰后向左運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明碰前系統(tǒng)總動(dòng)量向左。）6．D 7．D（提示：小球和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒。脫離彈簧前，重力和彈力等大的平衡位置小球動(dòng)能最大，從該平衡位置到脫離彈簧過(guò)程，小球動(dòng)能減小，彈性勢(shì)能減小，小球機(jī)械能增大。）8．C（提示：根據(jù)完全非彈性碰撞結(jié)論，碰撞過(guò)程的動(dòng)能損失相同。第一次系統(tǒng)初動(dòng)能較小，因此末動(dòng)能也較小。）9．D（提示：小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒，設(shè)該機(jī)械能為E。以圓環(huán)最低點(diǎn)處為重力勢(shì)能參考平面，園的直徑為D，則任意直徑兩端處兩球的重力勢(shì)能之和為mgD恒定，因此動(dòng)能之和也恒定。）10．D（提示：此時(shí)刻P振動(dòng)方向向下，因此波沿x負(fù)向傳播；如右圖所示，P點(diǎn)和P´點(diǎn)的振動(dòng)情況總是相同的，P´與Q平衡位置間的距離小于半個(gè)波長(zhǎng)，因此它們瞬時(shí)速度的方向可能同向可能反向，瞬時(shí)加速度的方向也可能同向可能反向。）11．C（提示：木板和物塊的速度圖線所圍面積表示它們相對(duì)滑動(dòng)的距離，即木板的最小長(zhǎng)度。）12．C（提示：第一階段物體的位移s₁恰好等于物體和傳送帶間相對(duì)移動(dòng)的距離d。摩擦生熱Q=fd，物塊機(jī)械能增加ΔE=fs₁。）

13．⑴8km/s ⑵40m/s  14．⑴A ⑵2v ⑶3mv²  15．⑴9N；⑵0.125 

16．⑴3mg；⑵2d；⑶3m（提示：帶電質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)外自由落體位移為2d，接著在電場(chǎng)內(nèi)勻減速運(yùn)動(dòng)位移為d，兩段平均速度相同，時(shí)間與位移成正比。自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間，因此帶電質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間，電場(chǎng)力沖量）

17．⑴1.4×10³W（提示：）  ⑵1.3×10⁴W（提示：P₂=P₁Sη₁） ⑶7.5×10³W（提示：P₃=P₂η₂t/T）

18．⑴（提示：A、B兩車相碰后瞬間的共同速度是，

然后A、B兩車整體和物塊C發(fā)生完全非彈性碰撞，系統(tǒng)損失的動(dòng)能就是Q。）

⑵v₀＜v＜v₀（提示：由知，A車的初速度v∝。若物塊C剛好相對(duì)滑行到A車右端，對(duì)應(yīng)的摩擦生熱Q₁=2Q，對(duì)應(yīng)的v₁=v₀；若物塊C剛好相對(duì)滑行到A車左端，對(duì)應(yīng)的摩擦生熱Q₂=6Q，對(duì)應(yīng)的v₂=v₀。）