题目内容
【题目】如图所示，底板长度L＝1 m、总质量M＝10 kg的小车放在光滑水平面上，原长为
的水平轻弹簧左端固定在小车上．现将一质量m＝1 kg的钢块C(可视为质点)放在小车底板上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，弹簧弹性势能Ep0＝8.14 J．开始时小车和钢块均静止，现突然烧断细绳，钢块被释放，使钢块离开弹簧水平向右运动，与B端碰后水平向左反弹，碰撞时均不考虑系统机械能的损失．若小车底板上左侧一半是光滑的，右侧一半是粗糙的，且与钢块间的动摩擦因数μ＝0.1，取重力加速度g＝10 m/s2.
①求钢块第1次离开弹簧后的运动过程中弹簧的最大弹性势能Epmax.
②钢块最终停在何处？
【答案】①7.14 J ②0.36 m
【解析】试题分析：钢块和小车大作用的过程中，动量守恒，由能量守恒可求弹簧的最大弹性势能Epmax，和钢块最终位置。
①烧断细绳后，当钢块第1次从B端返回后压缩弹簧且与小车速度相等时，弹簧的弹性势能最大，设此时速度为v1，则根据动量守恒定律有
得
根据能量守恒定律有
得Epmax=7.14 J
②钢块最终停在粗糙的底板上，此时小车与钢块的共同速度设为v2，则根据动量守恒定律有
，得
根据能量守恒定律有
得xmax=8.14 m
又
钢块最终停止时与B端相距为
【题型】解答题
【结束】
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【题目】（18 分）如图所示，在平面直角坐标系第Ⅲ象限内充满＋y 方向的匀强电场， 在第Ⅰ象限的某个圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场（电场、磁场均未画出）；一个比荷为
的带电粒子以大小为 v 0的初速度自点
沿＋x 方向运动，恰经原点O进入第Ⅰ象限，粒子穿过匀强磁场后，最终从 x轴上的点 Q（9 d,0 ）沿－y 方向进入第Ⅳ象限；已知该匀强磁场的磁感应强度为 
，不计粒子重力。
（1）求第Ⅲ象限内匀强电场的场强E的大小；
（2） 求粒子在匀强磁场中运动的半径R及时间t B；
（3） 求圆形磁场区的最小半径rm。
【答案】（1）
（2）
（3）d
【解析】
试题分析：⑴粒子在第Ⅲ象限做类平抛运动：
①
②
③
解得：场强
④
（2）设粒子到达O点瞬间，速度大小为
，与
轴夹角为
：
⑤
⑥
，
⑦
粒子在磁场中，洛伦兹力提供向心力：
⑧
解得，粒子在匀强磁场中运动的半径
⑨
在磁场时运动角度：
⑩
在磁场时运动时间
（11）
（3）如图，若粒子进入磁场和离开磁场的位置恰位于磁场区的某条直径两端，可求得磁场区的最小半径
（12）
解得：
（13）
