赤壁一中2017届高二物理竞赛试题1．公路上行驶的两汽车之间保持一定的安全距离。当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s。当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120m，设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5，若要求安全距离仍为120m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度。2．如图所示，在E＝103V/m的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R＝0.4m，一带正电荷q＝10－4C的小滑块质量为m＝0.04kg，与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.2，g取10m/s2，求：(1)要使小滑块能运动到半圆轨道的最高点L，滑块应在水平轨道上离N点多远处释放？(2)这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是多大？(P为半圆轨道中点)3．如图所示，电路中电源电动势为E，内阻不计，其余三个电阻均为R。水平放置的平行金属板A、B间的距离为d，板长为L。在A板的左端且非常靠近极板A的位置，有一质量为m、电荷量为－q的小液滴以初速度v0水平向右射入两板间。(重力加速度用g表示)则：(1)若使液滴能沿v0方向射出电场，电动势E1应为多大？(2)若使液滴能从B板右端边缘射出电场，电动势E2应为多大？4．如图所示，oxyz坐标系的y轴竖直向上，在坐标系所在的空间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向与x轴平行．从y轴上的M点（0，H，0）无初速释放一个质量为m、电荷量为q的带负电的小球，它落在xz平面上的N（l，0，b）点（l>0，b>0）．若撤去磁场则小球落在xz平面的P点（l，0，0）．已知重力加速度为ｇ．（1）已知匀强磁场方向与某个坐标轴平行，试判断其可能的具体方向．（2）求电场强度E的大小．（3）求小球落至N点时的速率v．yxzoM(0,H,0)N(l,0,b)P(l,0,0)5．两块平行金属板MN、PQ水平放置，板长为L，两板间距离为L.在紧靠平行板右侧的正三角形区域内存在着垂直纸面的匀强磁场，三角形底边BC与PQ在同一水平线上，顶点A与MN在同一水平线上，如图所示．一个质量为m、电荷量为＋q的粒子沿两板间中心线以初速度v0水平射入，若在两板间加某一恒定电压，粒子离开电场后恰好垂直AB边进入磁场，并垂直AC边射出．不计粒子的重力，整个装置都处于真空中．求：(1)两极板间的电压的大小；(2)三角形区域内的磁感应强度的大小；(3)粒子从开始进入电场到从AC边射出经历的时间．赤壁一中2017届高二物理竞赛试题参考答案1．解：设路面干燥时，汽车与地面的动摩擦因数为，刹车时汽车的加速度大小为a，安全距离为s反应时间为t，由牛顿第二定律和运动学公式得①②式中，m和分别为汽车的质量和刹车前的速度。设在雨天行驶时，汽车与地面的动摩擦因数为，依题意有=③设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a，安全行驶的最大速度为，由牛顿第二定律和运动学公式得④⑤联立①②③④⑤式并代入题给数据得=20m/s（72km/h）⑥2．解析(1)滑块刚能通过轨道最高点条件是mg＝m，v＝＝2m/s滑块由释放点到最高点过程由动能定理得：Eqs－μmgs－mg2R＝mv2所以s＝代入数据得：s＝20m(2)滑块过P点时，由动能定理：－mgR－EqR＝mv2－mv所以v＝v2＋2(g＋)R在P点由牛顿第二定律：N－Eq＝所以N＝3(mg＋Eq)代入数据得：N＝1.5N答案(1)20m(2)1.5N3．解析：(1)I＝＝，∴UAB＝IR＝E1由于平衡mg＝＝q①由①得E1＝.②(2)由于液滴从B板边缘飞出，利用平抛规律有：L＝v0t③d＝at2④－mg＝ma⑤又UBA′＝E2⑥联立③④⑤⑥式得E2＝.答案：(1)(2)4．解析：（1）用左手定则判断出：磁场方向为－x方向或－y方向．（2）在未加匀强磁场时，带电小球在电场力和重力作用下落到P点，设运动时间为t，小球自由下落，有①小球沿x轴方向只受电场力作用②小球沿x轴的位移为③小球沿x轴方向的加速度④联立求解，得⑤（3）带电小球在匀强磁场和匀强电场共存的区域运动时，洛仑兹力不做功电场力做功为WE=qEl⑥重力做功为WG=mgH⑦设落到N点速度大小为v,根据动能定理有⑧解得⑨5、解析：(1)运动的水平位移L＝v0t1④分解电场中类平抛的末速度可得tan30°＝⑤由牛顿第...
