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文檔簡介
2021年廣東卷物理
一、單選題(本大題共7小題,共28.0分)
1.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)銀河系中存在大量的放射性同位素鋁26,鋁26的半衰期為72萬年,其
衰變方程為轉(zhuǎn)A1-得Mg+Y,下列說法正確的是()
A.丫是氮核
B.y是質(zhì)子
C.再經(jīng)過72萬年,現(xiàn)有的鋁26衰變一半
D.再經(jīng)過144萬年,現(xiàn)有的鋁26全部衰變
2.2021年4月,我國自主研發(fā)的空間站“天和”核心艙成功發(fā)射并入軌運(yùn)行,若核心
艙繞地球的運(yùn)行可視為勻速圓周運(yùn)動,已知引力常量,由下列物理量能計(jì)算出地球
質(zhì)量的是()
A.核心艙的質(zhì)量和繞地半徑B.核心艙的質(zhì)量和繞地周期
C.核心艙的繞地角速度和繞地周期D.核心艙的繞地線速度和繞地半徑
3,唐代俅耙經(jīng)》記載了曲轅犁相對直轅犁的優(yōu)勢之一是起土省力,設(shè)牛用大小相等
的拉力尸通過耕索分別拉兩種犁,尸與豎直方向的夾角分別為a和a<p,如圖
所示,忽略耕索質(zhì)量,耕地過程中,下列說法正確的是()
A.耕索對曲轅犁拉力的水平分力比對直轅犁的大
B.耕索對曲轅犁拉力的豎直分力比對直轅犁的大
C.曲轅犁勻速前進(jìn)時(shí),耕索對犁的拉力小于犁對耕索的拉力
A.尸點(diǎn)的線速度大小不變B.尸點(diǎn)的加速度方向不變
C.。點(diǎn)在豎直方向做勻速運(yùn)動D.Q點(diǎn)在水平方向做勻速運(yùn)動
截面為正方形的絕緣彈性長管中心有一固定長直導(dǎo)線,長
管外表面固定著對稱分布的四根平行長直導(dǎo)線,若中心直
導(dǎo)線通入電流/1,四根平行直導(dǎo)線均通入電流5A>>/2,
電流方向如圖所示,下列截面圖中可能正確表示通電后長
管發(fā)生形變的是()
6.圖是某種靜電推進(jìn)裝置的原理圖,發(fā)射極與吸極接在高壓電源兩端,兩極間產(chǎn)生強(qiáng)
電場,虛線為等勢面,在強(qiáng)電場作用下,一帶電液滴從發(fā)射極加速飛向吸極,〃、6
是其路徑上的兩點(diǎn),不計(jì)液滴重力,下列說法正確的是()
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——2Hl-----------
高壓電源\
\\
發(fā)射極\\
?
帶電液滴/-卜吸板
等勢面!
A.a點(diǎn)的電勢比人點(diǎn)的低B.a點(diǎn)的電場強(qiáng)度比匕點(diǎn)的小
C.液滴在。點(diǎn)的加速度比在6點(diǎn)的小D.液滴在“點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的大
7.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)充電裝置,如圖所示,假設(shè)永磁鐵的往復(fù)運(yùn)動在螺線管中產(chǎn)生近
似正弦式交流電,周期為0.2s,電壓最大值為0.05叭理想變壓器原線圈接螺線管,
副線圈接充電電路,原、副線圈匝數(shù)比為1:60,下列說法正確的是()
永磁鐵
充電電路
螺線管
A.交流電的頻率為10Hz
B.副線圈兩端電壓最大值為31
C.變壓器輸入電壓與永磁鐵磁場強(qiáng)弱無關(guān)
D.充電電路的輸入功率大于變壓器的輸入功率
二、多選題(本大題共3小題,共18.0分)
8.賽龍舟是端午節(jié)的傳統(tǒng)活動。下列u-t和s-t圖像描述了五條相同的龍舟從同一
起點(diǎn)線同時(shí)出發(fā)、沿長直河道劃向同一終點(diǎn)線的運(yùn)動全過程,其中能反映龍舟甲與
其它龍舟在途中出現(xiàn)船頭并齊的有()
9.長征途中,為了突破敵方關(guān)隘,戰(zhàn)士爬上陡銷的山頭,居高臨下向敵方工事內(nèi)投擲
手榴彈,戰(zhàn)士在同一位置先后投出甲、乙兩顆質(zhì)量均為根的手榴彈,手榴彈從投出
的位置到落地點(diǎn)的高度差為/7,在空中的運(yùn)動可視
為平拋運(yùn)動,軌跡如圖所示,重力加速度為g,下
列說法正確的有()
A.甲在空中的運(yùn)動時(shí)間比乙的長
B.兩手榴彈在落地前瞬間,重力的功率相等
C.從投出到落地,每顆手榴彈的重力勢能減少皿的
D.從投出到落地,每顆手榴彈的機(jī)械能變化量為,咫人
10.如圖所示,水平放置足夠長光滑金屬導(dǎo)軌abc和de,ab與de平行,be是以O(shè)為圓
心的圓弧導(dǎo)軌,圓弧屁左側(cè)和扇形0兒內(nèi)有方向如圖的勻強(qiáng)磁場,金屬桿OP的O
端與e點(diǎn)用導(dǎo)線相接,P端與圓弧機(jī)?接觸良好,初始時(shí),可滑動的金屬桿MN靜止
在平行導(dǎo)軌上,若桿OP繞O點(diǎn)在勻強(qiáng)磁場區(qū)內(nèi)從h到c勻速轉(zhuǎn)動時(shí),回路中始終
A.桿OP產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定B.桿OP受到的安培力不變
C.桿MN做勻加速直線運(yùn)動D.桿仞N中的電流逐漸減小
三、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題,共16.0分)
11.某興趣小組測量一緩沖裝置中彈簧的勁度系數(shù),緩沖裝置如圖所示,固定在斜面上
的透明有機(jī)玻璃管與水平面夾角為30。,彈簧固定在有機(jī)玻璃管底端。實(shí)驗(yàn)過程如
下:先沿管軸線方向固定一毫米刻度尺,再將單個(gè)質(zhì)量為200g的鋼球(直徑略小于
玻璃管內(nèi)徑)逐個(gè)從管口滑進(jìn),每滑進(jìn)一個(gè)鋼球,待彈簧靜止,記錄管內(nèi)鋼球的個(gè)
數(shù)〃和彈簧上端對應(yīng)的刻度尺示數(shù)L。,數(shù)據(jù)如表所示。實(shí)驗(yàn)過程中彈簧始終處于彈
性限度內(nèi)。采用逐差法計(jì)算彈簧壓縮量,進(jìn)而計(jì)算其勁度系數(shù)。
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刻度尺
飛機(jī)玻璃管
30°
n123456
人/cm8.0410.0312.0514.0716.1118.09
(1)利用=。+3—=123)計(jì)算彈簧的壓縮量:AZ.),…:;,,,〃,
ALj-6.川〃〃,A/.,cm,壓縮量的平均值M+"i
(2)上述AA是管中增加個(gè)鋼球時(shí)產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量;
(3)忽略摩擦,重力加速度g取9.80m/s2,該彈簧的勁度系數(shù)為N/m.(結(jié)果
保留3位有效數(shù)字)
12.某小組研究熱敏電阻阻值隨溫度的變化規(guī)律,根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要已選用了規(guī)格和量程合
適的器材。
(1)先用多用電表預(yù)判熱敏電阻阻值隨溫度的變化趨勢。選擇適當(dāng)倍率的歐姆擋,
將兩表筆,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指向右邊“00”處。測量時(shí)觀察到
熱敏電阻溫度越高,相同倍率下多用電表指針向右偏轉(zhuǎn)角度越大,由此可判斷熱敏
電阻阻值隨溫度的升高而。
(2)再按圖連接好電路進(jìn)行測量。
①閉合開關(guān)S前,將滑動變阻器k的滑片滑到端(選填或"b”)o
將溫控室的溫度設(shè)置為T,電阻箱扁調(diào)為某一阻值閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變
阻器N,使電壓表和電流表的指針偏轉(zhuǎn)到某一位置。記錄此時(shí)電壓表和電流表的示
數(shù)、T和斷開開關(guān)S。
再將電壓表與熱敏電阻C端間的導(dǎo)線改接到。端,閉合開關(guān)S。反復(fù)調(diào)節(jié)和%,
使電壓表和電流表的示數(shù)與上述記錄的示數(shù)相同。記錄此時(shí)電阻箱的阻值凡2。斷
開開關(guān)5。
②實(shí)驗(yàn)中記錄的阻值Roi&2(選填“大于”、“小于”或“等于”)。此時(shí)熱
敏電阻阻值RT=。
四、計(jì)算題(本大題共2小題,共26.0分)
13.算盤是我國古老的計(jì)算工具,中心帶孔的相同算珠可在算盤的固定導(dǎo)桿上滑動,使
用前算珠需要?dú)w零,如圖所示,水平放置的算盤中有甲、乙兩顆算珠未在歸零位置,
甲靠邊框匕,甲、乙相隔S]=3.5x10-2m,乙與邊框a相隔S2=2.0x算
珠與導(dǎo)桿間的動摩擦因數(shù)〃=0.1?,F(xiàn)用手指將甲以0.4m/s的初速度撥出,甲、乙
碰撞后甲的速度大小為0.1m/s,方向不變,碰撞時(shí)間極短且不計(jì),重力加速度g取
10m/s2?
(1)通過計(jì)算,判斷乙算珠能否滑動到邊框必
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(2)求甲算珠從撥出到停下所需的時(shí)間。
算珠歸零狀態(tài)
L
邊框
邊框
14.圖是一種花瓣形電子加速器簡化示意圖,空間有三個(gè)同心圓“、仄c圍成的區(qū)域,
圓a內(nèi)為無場區(qū),圓〃與圓人之間存在輻射狀電場,圓方與圓。之間有三個(gè)圓心角
均略小于90。的扇環(huán)形勻強(qiáng)磁場區(qū)I、n和HIo各區(qū)感應(yīng)強(qiáng)度恒定,大小不同,方
向均垂直紙面向外。電子以初動能從圓6上P點(diǎn)沿徑向進(jìn)入電場,電場可以反
向,保證電子每次進(jìn)入電場即被全程加速,已知圓〃與圓。之間電勢差為U,圓匕
半徑為R,圓c半徑為百8電子質(zhì)量為相,電荷量為e,忽略相對論效應(yīng),取
tan22.5°=0.4?
(1)當(dāng)a0=0時(shí),電子加速后均沿各磁場區(qū)邊緣進(jìn)入磁場,且在電場內(nèi)相鄰運(yùn)動軌
跡的夾角。均為45。,最終從。點(diǎn)出射,運(yùn)動軌跡如圖中帶箭頭實(shí)線所示,求I區(qū)
的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、電子在I區(qū)磁場中的運(yùn)動時(shí)間及在。點(diǎn)出射時(shí)的動能;
(2)已知電子只要不與I區(qū)磁場外邊界相碰,就能從出射區(qū)域出射。當(dāng)Ek。=keU時(shí),
要保證電子從出射區(qū)域出射,求上的最大值。
n區(qū)
五、綜合題(本大題共4小題,共36.0分)
15.在高空飛行的客機(jī)上某乘客喝完一瓶礦泉水后,把瓶蓋擰緊。下飛機(jī)后發(fā)現(xiàn)礦泉水
瓶變癟了,機(jī)場地面溫度與高空客艙內(nèi)溫度相同。由此可判斷,高空客艙內(nèi)的氣體
壓強(qiáng)(選填“大于”、“小于”或“等于")機(jī)場地面大氣壓強(qiáng):從高空客艙
到機(jī)場地面,礦泉水瓶內(nèi)氣體的分子平均動能(選填“變大”、“變小”或
“不變”)。
16.為方便抽取密封藥瓶里的藥液,護(hù)士一般先用注射器注入少量氣體到藥瓶里后再抽
取藥液,如圖所示,某種藥瓶的容積為0.963內(nèi)裝有0.5mL的藥液,瓶內(nèi)氣體壓
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強(qiáng)為l.OxlOSpa,護(hù)士把注射器內(nèi)橫截面積為0.3cm2、長度為0.4cm、壓強(qiáng)為1.0x
105pa的氣體注入藥瓶,若瓶內(nèi)外溫度相同且保持不變,氣體視為理想氣體,求此
時(shí)藥瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。i
17.如圖所示,一個(gè)輕質(zhì)彈簧下端掛一小球,小球靜止?,F(xiàn)將小球向下拉動距離A后由
靜止釋放,并開始計(jì)時(shí),小球在豎直方向做簡諧運(yùn)動,周期為兀經(jīng)[時(shí)間,小球
從最低點(diǎn)向上運(yùn)動的距離選填“大于”、“小于”或“等于”);在(時(shí)刻,
小球的動能(選填“最大”或“最小”)o
18.如圖所示,一種光學(xué)傳感器是通過接收器Q接收到光的強(qiáng)度變化而觸發(fā)工作的。光
從擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)尸點(diǎn)射向外側(cè)M點(diǎn)再折射到空氣中,測得入射角為a,折射角為伙
光從尸點(diǎn)射向外側(cè)N點(diǎn),剛好發(fā)生全反射并被。接收,求光從玻璃射向空氣時(shí)臨
界角。的正弦值表達(dá)式。
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答案和解析
1.【答案】C
【解析】4B.根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知,該核反應(yīng)是患AI-隹Mg+
?e
即y是正電子,選項(xiàng)AB錯誤;
CD.因72萬年是一個(gè)半衰期,可知再過72萬年,現(xiàn)有的鋁26衰變一半;再過144萬年,
即兩個(gè)半衰期,現(xiàn)有的鋁26衰變四分之三,選項(xiàng)C正確,。錯誤;
故選Co
2.【答案】D
【解析】根據(jù)核心艙做圓周運(yùn)動的向心力由地球的萬有引力提供,可得G萼=m^=
r"r
247T2
ma)£r=m-r
可得知=立="=止
GGGT2
可知已知核心艙的質(zhì)量和繞地半徑、已知核心艙的質(zhì)量和繞地周期以及已知核心艙的角
速度和繞地周期,都不能求解地球的質(zhì)量;若已知核心艙的繞地線速度和繞地半徑可求
解地球的質(zhì)量。
故選。。
3.【答案】B
y,
【解析】A.將拉力F正交分解如下圖所示工仁二口引
則在X方向可得出“物=FsinaFx=Fsinp
在y方向可得出與劭=Fcosa0直=Feos/?
由題知a<0,則sina<sin/3,cosa>cos0
則可得到<<Fx直,%>Fy直
A錯誤,B正確;
CD.耕索對犁的拉力與犁對耕索的拉力是一對相互作用力,它們大小相等,方向相反,
與物體加速運(yùn)動還是勻速運(yùn)動無關(guān),則C。錯誤。
故選Bo
4.【答案】A
【解析】A.由桿0P繞0點(diǎn)從與水平方向成30。勻速轉(zhuǎn)動到60。,可知P點(diǎn)繞O點(diǎn)做勻
速圓周運(yùn)動,則P點(diǎn)的線速度大小不變,A正確;
B.由桿OP繞。點(diǎn)從與水平方向成30。勻速轉(zhuǎn)動到60。,可知P點(diǎn)繞0點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)
動,尸點(diǎn)的加速度方向時(shí)刻指向。點(diǎn),B錯誤;
CD.因?yàn)镼點(diǎn)繞。點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動,速度的大小不變,方向不斷改變,所以在道閘抬
起的過程中。點(diǎn)的速度在水平方向和豎直方向的分速度是不斷變化的,故。點(diǎn)沿水平
和豎直方向都不會做勻速運(yùn)動,CD錯誤。
故選Ao
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5.【答案】C
【解析】因/1>>,2,故可不考慮四個(gè)邊上的直導(dǎo)線之間的相互作用;根據(jù)兩通電直導(dǎo)
線間的安培力作用滿足“同向電流相互吸引,異向電流相互排斥”,則正方形左右兩側(cè)
的直導(dǎo)線/2要受到4吸引的安培力,形成凹形,正方形上下兩邊的直導(dǎo)線/2要受到人排斥
的安培力,形成凸形,故變形后的形狀如圖C。
故選Co
6.【答案】D
【解析14.高壓電源左為正極,則所加強(qiáng)電場的場強(qiáng)向右,而沿著電場線電勢逐漸降低,
可知0a>仍),故4錯誤。
B.等差等勢線的疏密反映場強(qiáng)的大小,由圖可知a處的等勢線較密,則Ea>Eb,故8
錯誤。
C.液滴的重力不計(jì),根據(jù)牛頓第二定律可知,液滴的加速度為。=臂,又因Ea>Eb,可
得aa>3,故C錯誤。
。.液滴在電場力作用下向右加速,則電場力做正功,動能增大,電勢能減少,即Epa>Epb,
故。正確。
故選。。
7.【答案】B
【解析】A周期是7=0.2s,頻率是/="=5Hz故A錯誤;
8由理想變壓器原理可知號=?解得,副線兩端的最大電壓為3=詈%=3V故8正確;
172幾2幾1
C.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,相同條件下永磁鐵磁場越強(qiáng),線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動
勢越大,變壓器的輸入電壓會越大,故c錯誤;
D由理想變壓器原理可知,充電電路的輸入功率等于變壓器的輸入功率,故O錯誤。
故選B。
本題主要考查變壓器的基本關(guān)系及交變電流的基礎(chǔ)概念,有一定的綜合性,學(xué)生需夯實(shí)
基礎(chǔ)概念,把握試題細(xì)節(jié)。
8.【答案】BD
【解析】人此圖是速度時(shí)間圖像,由圖可知,甲的速度一直大于乙的速度,所以中途不
可能出現(xiàn)甲乙船頭并齊,故A錯誤;
A此圖是速度時(shí)間圖像,由圖可知,開始丙的速度大,丙在甲前,后來甲的速度大,速
度圖像中圖像與橫軸圍成的面積表示位移,由圖可以判斷最后甲先抵達(dá)終點(diǎn),故在中途
甲、丙位移會相同,所以在中途甲丙船頭會并齊,故8正確;
C.此圖是位移時(shí)間圖像,由圖可知,丁一直運(yùn)動在甲的前面,所以中途不可能出現(xiàn)甲丁
船頭并齊,故C錯誤;
。.此圖是位移時(shí)間圖像,交點(diǎn)表示相遇,所以甲戊在中途會出現(xiàn)船頭并齊的情況,故。
正確。
故選BD.
本題主要考查速度時(shí)間圖像與位移時(shí)間圖像的基本理解,注意首先把握橫縱坐標(biāo)的物理
量,然后思考對應(yīng)圖像的意義,難度不大,把握基礎(chǔ)即可。
9.【答案】BC
【解析】A.由平拋運(yùn)動規(guī)律可知,做平拋運(yùn)動的時(shí)間t=后
因?yàn)閮墒至駨椷\(yùn)動的高度差相同,所以在空中運(yùn)動時(shí)間相等,故4錯誤;
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8.做平拋運(yùn)動的物體落地前瞬間重力的功率P=mgvcosd-mgvy=mg12gli
因?yàn)閮墒至駨椷\(yùn)動的高度差相同,質(zhì)量相同,所以落地前瞬間,兩手榴彈重力功率相同,
故8正確;
C.從投出到落地,手榴彈下降的高度為〃,所以手榴彈重力勢能減小量/Ep=mg/i
故C正確;
D從投出到落地,手榴彈做平拋運(yùn)動,只有重力做功,機(jī)械能守恒,故。錯誤。
故選BC。
10.【答案】
【解析】AOP轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=因?yàn)镺P勻速轉(zhuǎn)動,所
以桿OP產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定,故A正確;
BCD.桿O尸勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢產(chǎn)生的感應(yīng)電流由M到N通過棒,由左手
定則可知,棒會向左運(yùn)動,棒運(yùn)動會切割磁感線,產(chǎn)生電動勢與原來電流方向
相反,讓回路電流減小,MN棒所受合力為安培力,電流減小,安培力會減小,加速度
減小,故。正確,BC錯誤。
故選AD.
11.【答案】(1)604(2).6.05(3).3(4).48.6
【解析】根據(jù)壓縮量的變化量為I/"I「」,『,「,,,liilb-
[2]壓縮量的平均值為
ALi+ALj+ALj6.03+6.0H+6.04
△L------------------------------------------rm-
33
(2)因三個(gè)是相差3個(gè)鋼球的壓縮量之差,則所求平均值為管中增加3個(gè)鋼球時(shí)產(chǎn)生
的彈簧平均壓縮量;
(3)根據(jù)鋼球的平衡條件有3/ngsin。=k?AL
,3mgsin03x0.2x9.8xsin300.
解得k=-=—=---------1---NKT/mx48.6N/m
AL6.05X10-2//
12.【答案】(1)短接;減小;(2)①b;②大于;Roi—島2。
【解析】
【分析】
本題考查了歐姆表的使用,考查了等效法測熱敏電阻阻值問題;理解實(shí)驗(yàn)原理是解題的
前提;要知道歐姆表的使用方法與注意事項(xiàng)、歐姆表刻度值特點(diǎn);根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)用串
聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律即可解題。
(1)歐姆表選擇倍率后要進(jìn)行歐姆調(diào)零;歐姆表零刻度線在最右側(cè),越靠近右側(cè)歐姆刻
度值越小。
(2)①滑動變阻器采用限流接法時(shí),為保護(hù)電路,閉合開關(guān)前滑片要置于阻值最大處。
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律分析答題。
【解答】
(1)選擇適當(dāng)倍率的歐姆擋,將兩表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指向右邊“00”
處;歐姆表表盤右側(cè)刻度值小,左側(cè)刻度值大,測量時(shí)觀察到熱敏電阻溫度越高,相同
倍率下多用電表指針向右偏轉(zhuǎn)角度越大,說明此時(shí)熱敏電阻阻值越小,由此可判斷熱敏
電阻阻值隨溫度的升高而減小。
(2)①由圖示電路圖可知,滑動變阻器采用限流接法,為保護(hù)電路,電路接入最大電阻,
閉合開關(guān)S前,將滑動變阻器%的滑片滑到b端。
②設(shè)電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)為/,設(shè)電流表內(nèi)阻為心,根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟,由串聯(lián)電
路特點(diǎn)與歐姆定律得:RA+/?oi=pRA+%+即=%
解得:Roi>R02,RT=R01—R°2。
13.【答案】(1)能;(2)0.2s
【解析】(1)甲乙滑動時(shí)的加速度大小均為Q=〃g=lm/s2,甲與乙碰前的速度打,則
說=詔-2asr
解得見=0.3m/s
第16頁,共19頁
甲乙碰撞時(shí)由動量守恒定律m%=mv2+mv3解得碰后乙的速度%=0.2m/s
然后乙做減速運(yùn)動,當(dāng)速度減為零時(shí)則X=直==0.02m=s2
2a2x1/
可知乙恰好能滑到邊框“;
(2)甲與乙碰前運(yùn)動的時(shí)間0=七"=絲產(chǎn)s=0.1s
碰后甲運(yùn)動的時(shí)間t2=^=ys=0.1s
則甲運(yùn)動的總時(shí)間為t=ti+t2=0.2s
14.【答案】8eU;(2)-
一eR4eU6
【解析】(1)電子在電場中加速有2eU=3小戶
在磁場I中,由幾何關(guān)系可得r=/?tan22.5°=0.4/?Bev-m—聯(lián)立解得當(dāng)=
xr
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