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文檔簡介
PAGE12-仿真模擬沖刺標(biāo)準(zhǔn)練(一)選擇題部分一、單項選擇題:本題共8小題,每小題3分,共24分.在每小題給出的四個選項中,只有一個選項符合題目要求的.1.2024年是世界上首次實現(xiàn)元素人工轉(zhuǎn)變100周年。1919年,盧瑟福用氦核轟擊氮原子核,發(fā)覺產(chǎn)生了另一種元素,該核反應(yīng)方程可寫為eq\o\al(4,2)He+eq\o\al(14,7)N→eq\o\al(m,8)X+eq\o\al(1,n)Y.以下推斷正確的是()A.m=16,n=1B.m=17,n=1C.m=16,n=0D.m=17,n=02.如圖所示,水平放置、內(nèi)壁光滑的密閉絕熱氣缸,被一鎖定的絕熱活塞分為體積相等的a、b兩部分.已知a部分氣體為1mol氧氣,b部分氣體為2mol氧氣,兩部分氣體溫度相等,均可視為志向氣體.解除鎖定,活塞滑動一段距離后,兩部分氣體各自再次達(dá)到平衡狀態(tài)時,它們的體積分別為Va、Vb,溫度分別為Ta、Tb.下列說法正確的是()A.Va>Vb,Ta>TbB.Va>Vb,Ta<TbC.Va<Vb,Ta<TbD.Va<Vb,Ta>Tb3.我國自主研制的絞吸挖泥船“天鯤號”達(dá)到世界先進(jìn)水平.若某段工作時間內(nèi),“天鯤號”的泥泵輸出功率恒為1×104kW,排泥量為1.4m3/s,排泥管的橫截面積為0.7m2.則泥泵對排泥管內(nèi)泥漿的推力為()A.5×106NB.2×107NC.2×109ND.5×109N4.某一列沿x軸傳播的簡諧橫波,在t=eq\f(T,4)時刻的波形圖如圖所示,P、Q為介質(zhì)中的兩質(zhì)點,質(zhì)點P正在向動能增大的方向運動.下列說法正確的是()A.波沿x軸正方向傳播B.t=eq\f(T,4)時刻,Q的速度比P的速度大C.t=eq\f(3T,4)時刻,Q到達(dá)平衡位置D.t=eq\f(3T,4)時刻,P向y軸正方向運動5.2024年10月28日發(fā)生了天王星沖日現(xiàn)象,即太陽、地球、天王星處于同始終線上,此時是視察天王星的最佳時間.已知日地距離為R0,天王星和地球的公轉(zhuǎn)周期分別為T和T0,則天王星與太陽的距離為()A.eq\r(3,\f(T2,T\o\al(2,0)))R0B.eq\r(\f(T3,T\o\al(3,0)))R0C.eq\r(3,\f(T\o\al(2,0),T2))R0D.eq\r(\f(T\o\al(3,0),T3))R06.如圖所示,有一束單色光入射到極限頻率為ν0的金屬板K上,具有最大初動能的某出射電子,沿垂直于平行板電容器極板的方向,從左側(cè)極板上的小孔入射到兩極板間的勻強電場后,到達(dá)右側(cè)極板時速度剛好為零.已知電容器的電容為C,帶電荷量為Q,極板間距為d,普朗克常量為h,電子電荷量的肯定值為e,不計電子的重力.關(guān)于電容器右側(cè)極板的帶電狀況和入射光的頻率ν,以下推斷正確的是()A.帶正電,ν0+eq\f(Qe,Ch)B.帶正電,ν0+eq\f(Qe,Chd)C.帶負(fù)電,ν0+eq\f(Qe,Ch)D.帶負(fù)電,ν0+eq\f(Qe,Chd)7.如圖所示,由某種透亮介質(zhì)制成的長直細(xì)圓柱體置于真空中.某種單色光在介質(zhì)中傳輸,經(jīng)過多次全反射后從右端射出.若以全反射臨界角傳輸?shù)墓饩€剛好從右端以張角2θ出射,則此介質(zhì)的折射率為()A.eq\r(1+sin2θ)B.eq\r(1+cos2θ)C.eq\r(1+cos2θ)D.eq\r(1+sin2θ)8.秦山核電站是我國第一座核電站,其三期工程采納重水反應(yīng)堆技術(shù),利用中子(eq\o\al(1,0)n)與靜止氘核(eq\o\al(2,1)H)的多次碰撞,使中子減速.已知中子某次碰撞前的動能為E,碰撞可視為彈性正碰.經(jīng)過該次碰撞后,中子損失的動能為()A.eq\f(1,9)EB.eq\f(8,9)EC.eq\f(1,3)ED.eq\f(2,3)E二、多項選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分.在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求,全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分.9.在金屬球殼的球心有一個正點電荷,球殼內(nèi)外的電場線分布如圖所示,下列說法正確的是()A.M點的電場強度比K點的大B.球殼內(nèi)表面帶負(fù)電,外表面帶正電C.摸索電荷-q在K點的電勢能比在L點的大D.摸索電荷-q沿電場線從M點運動到N點,電場力做負(fù)功10.其次屆進(jìn)博會于2024年11月在上海舉辦,會上展出了一種乒乓球陪練機器人,該機器人能夠依據(jù)發(fā)球人的身體動作和來球信息,剛好調(diào)整球拍將球擊回.若機器人將乒乓球以原速率斜向上擊回,球在空中運動一段時間后落到對方的臺面上,忽視空氣阻力和乒乓球的旋轉(zhuǎn).下列說法正確的是()A.擊球過程合外力對乒乓球做的功為零B.擊球過程合外力對乒乓球的沖量為零C.在上升過程中,乒乓球處于失重狀態(tài)D.在下落過程中,乒乓球處于超重狀態(tài)11.如圖所示,某人從距水面肯定高度的平臺上做蹦極運動.勁度系數(shù)為k的彈性繩一端固定在人身上,另一端固定在平臺上.人由靜止起先豎直跳下,到達(dá)水面前速度大小減為零.運動過程中,彈性繩始終處于彈性限度內(nèi).取與平臺同高度的O點為坐標(biāo)原點,以豎直向下為y軸正方向,忽視空氣阻力,人可視為質(zhì)點.從跳下至第一次到達(dá)最低點的運動過程中,用v、a、t分別表示人的速度、加速度和下落時間.下列描述v與t、a與y關(guān)系的圖象可能正確的是()12.豎直放置的長直密繞螺線管接入如圖甲所示的電路中,螺線管中通有順時針方向(俯視)的電流,電流大小按圖乙所示的規(guī)律改變.螺線管內(nèi)中間位置固定有一水平放置的硬質(zhì)閉合金屬小圓環(huán)(未畫出),圓環(huán)軸線與螺線管軸線重合.下列說法正確的是()A.t=eq\f(T,4)時刻,小圓環(huán)有擴張的趨勢B.t=eq\f(T,4)時刻,小圓環(huán)有收縮的趨勢C.t=eq\f(T,4)和t=eq\f(3T,4)時刻,小圓環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電流大小相等D.t=eq\f(3T,4)時刻,俯視時小圓環(huán)內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流非選擇題部分三、非選擇題:本題共6小題,共60分.13.(6分)2024年9月,我國勝利完成了76km/h高速下列車實車對撞試驗,標(biāo)記著我國高速列車被動平安技術(shù)達(dá)到了世界領(lǐng)先水平.某學(xué)習(xí)小組受此啟發(fā),設(shè)計了如下的碰撞試驗,探究其中的能量損耗問題,試驗裝置如圖甲所示.該小組打算了質(zhì)量分別為0.20kg、0.20kg、0.40kg的滑塊A、B、C,滑塊A右側(cè)帶有自動鎖扣,左側(cè)與穿過打點計時器(圖中未畫出)的紙帶相連,滑塊B、C左側(cè)均帶有自動鎖扣,打點計時器所接電源的頻率f=50Hz.調(diào)整好試驗裝置后,在水平氣墊導(dǎo)軌上放置A、B兩個滑塊,啟動打點計時器,使滑塊A以某一速度與靜止的滑塊B相碰并粘合在一起運動,紙帶記錄的數(shù)據(jù)如圖乙所示;用滑塊C替代滑塊B,重復(fù)上述試驗過程,紙帶數(shù)據(jù)如圖丙所示.(1)依據(jù)紙帶記錄的數(shù)據(jù),滑塊A與B碰撞過程中系統(tǒng)損失的動能為________J,滑塊A與C碰撞過程中系統(tǒng)損失的動能為________J.(計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)(2)依據(jù)試驗結(jié)果可知,被碰物體質(zhì)量增大,系統(tǒng)損失的動能________(填“增大”“減小”或“不變”).14.(8分)某同學(xué)為了測量一根鉛筆芯的電阻率,設(shè)計了如圖甲所示的電路測量該鉛筆芯的阻值Rx.所用器材有電流表A1、A2,電阻箱R1、滑動變阻器R2、待測鉛筆芯、電源E、開關(guān)S及導(dǎo)線等.操作步驟如下:調(diào)整滑動變阻器和電阻箱的阻值達(dá)到最大;閉合開關(guān),適當(dāng)調(diào)整滑動變阻器和電阻箱的阻值;記錄電流表A1、A2的示數(shù),分別為I1、I2.請回答以下問題:(1)若電流表的內(nèi)阻可忽視,則電流表示數(shù)I2=________I1時,電阻箱的阻值等于待測鉛筆芯的阻值.(2)用螺旋測微器測量該鉛筆芯的直徑,螺旋測微器的示數(shù)如圖乙所示,該鉛筆芯的直徑為________mm.(3)已測得該鉛筆芯的長度L=20.00cm,電阻箱R1的讀數(shù)為5.00Ω,依據(jù)上面測量的數(shù)據(jù)可計算出鉛筆芯的電阻率ρ=________Ω·m.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)(4)若電流表A2的內(nèi)阻不能忽視,仍利用(1)中方法,則鉛筆芯電阻的測量值________(填“大于”“小于”或“等于”)真實值.15.(8分)如圖甲所示,在高速馬路的連續(xù)下坡路段通常會設(shè)置避險車道,供發(fā)生緊急狀況的車輛避險運用,本題中避險車道是主車道旁的一段上坡路面.一輛貨車在行駛過程中剎車失靈,以v0=90km/h的速度駛?cè)氡茈U車道,如圖乙所示.設(shè)貨車進(jìn)入避險車道后牽引力為零,貨車與路面間的動摩擦因數(shù)μ=0.30,取重力加速度g=10m/s2.(1)為了防止貨車在避險車道上停下后發(fā)生溜滑現(xiàn)象,該避險車道上坡路面的傾角θ應(yīng)當(dāng)滿意什么條件?設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,結(jié)果用θ的正切值表示.(2)若避險車道路面傾角為15°,求貨車在避險車道上行駛的最大距離.(已知sin15°=0.26,cos15°=0.97,結(jié)果保留2位有效數(shù)字.)16.(8分)如圖所示,按下壓水器,能夠把肯定量的外界空氣,經(jīng)單向進(jìn)氣口壓入密閉水桶內(nèi).起先時桶內(nèi)氣體的體積V0=8.0L,出水管豎直部分內(nèi)外液面相平,出水口與大氣相通且與桶內(nèi)水面的高度差h1=0.20m.出水管內(nèi)水的體積忽視不計,水桶的橫截面積S=0.08m2.現(xiàn)壓入空氣,緩慢流出了V1=2.0L的水.求壓入的空氣在外界時的體積ΔV為多少?已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,外界大氣壓強p0=1.0×105Pa,取重力加速度大小g=10m/s2,設(shè)整個過程中氣體可視為志向氣體,溫度保持不變.17.(14分)如圖所示,在第一象限內(nèi),存在垂直于xOy平面對外的勻強磁場Ⅰ,其次象限內(nèi)存在水平向右的勻強電場,第三、四象限內(nèi)存在垂直于xOy平面對外、磁感應(yīng)強度大小為B0的勻強磁場Ⅱ.一質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子,從x軸上M點以某一初速度垂直于x軸進(jìn)入第四象限,在xOy平面內(nèi),以原點O為圓心做半徑為R0的圓周運動;隨后進(jìn)入電場運動至y軸上的N點,沿與y軸正方向成45°角的方向離開電場;在磁場Ⅰ中運動一段時間后,再次垂直于x軸進(jìn)入第四象限.不計粒子重力.求:(1)帶電粒子從M點進(jìn)入第四象限時的初速度大小v0;(2)電場強度的大小E;(3)磁場Ⅰ的磁感應(yīng)強度大小B1.18.(16分)如圖所示,不行伸長的輕質(zhì)細(xì)線下方懸掛一可視為質(zhì)點的小球,另一端固定在豎直光滑墻面上的O點.起先時,小球靜止于A點,現(xiàn)給小球一水平向右的初速度,使其恰好能在豎直平面內(nèi)繞O點做圓周運動。垂直于墻面的釘子N位于過O點豎直線的左側(cè),eq\x\to(ON)與eq\x\to(OA)的夾角為θ(0<θ<π),且細(xì)線遇到釘子后,小球繞釘子在豎直平面內(nèi)做圓周運動.當(dāng)小球運動到釘子正下方時,細(xì)線剛好被拉斷.已知小球的質(zhì)量為m,細(xì)線的長度為L,細(xì)線能夠承受的最大拉力為7mg,g為重力加速度大小.(1)求小球的初速度大小v0;(2)求小球繞釘子做圓周運動的半徑r與θ的關(guān)系式;(3)在細(xì)線被拉斷后,小球接著向前運動,試推斷它能否通過A點.若能,懇求出細(xì)線被拉斷時θ的值;若不能,請通過計算說明理由.仿真模擬沖刺標(biāo)準(zhǔn)練(一)1.B依據(jù)核反應(yīng)方程滿意質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒,可知m=4+14-1=17,n=2+7-8=1,選項B正確.2.D設(shè)初狀態(tài)時每部分志向氣體的體積為V0,溫度為T0,依據(jù)志向氣體狀態(tài)方程知,a部分氣體,eq\f(paV0,T0)=R,b部分氣體,eq\f(pbV0,T0)=2R,聯(lián)立解得pb=2pa.解除鎖定后,活塞向左移動,Va<Vb,活塞對a部分氣體做正功,對b部分氣體做負(fù)功,依據(jù)熱力學(xué)第肯定律知,a部分氣體內(nèi)能增大,b部分氣體內(nèi)能減小。依據(jù)志向氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)可知,a部分氣體溫度高于b部分氣體溫度,即Ta>Tb,選項D正確.3.A排泥量Q=Sv=1.4m3/s,泥泵的輸出功率P=Fv,聯(lián)立解得泥泵對排泥管內(nèi)泥漿的推力F=5×106N,選項A正確.4.D依據(jù)題述質(zhì)點P正在向動能增大的方向運動可知,質(zhì)點P正在向平衡位置運動,可推斷出波沿x軸負(fù)方向傳播,選項A錯誤;t=eq\f(T,4)時刻Q處于波谷,速度為零,Q的速度比P的速度小,選項B錯誤;在eq\f(T,4)時刻Q處于波谷,再經(jīng)過半個周期即t=eq\f(3T,4)時刻,Q到達(dá)波峰,選項C錯誤;在eq\f(T,4)時刻P向y軸負(fù)方向運動(即向下運動),再經(jīng)過半個周期即t=eq\f(3T,4)時刻,P向y軸正方向運動,選項D正確.5.A對于地球繞太陽的運動,設(shè)太陽質(zhì)量為M,地球質(zhì)量為m0,由萬有引力供應(yīng)向心力可得Geq\f(Mm0,R\o\al(2,0))=m0R0eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T0)))2,對于天王星繞太陽的運動,設(shè)天王星質(zhì)量為m,天王星與太陽的距離為R,由萬有引力供應(yīng)向心力可得Geq\f(Mm,R2)=mReq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))2,聯(lián)立解得R=eq\r(3,\f(T2,T\o\al(2,0)))R0,選項A正確.6.C由電子在電容器兩帶電平行板之間做減速運動可知,電容器右側(cè)極板帶負(fù)電.由愛因斯坦光電效應(yīng)方程有Ek=hν-W,W=hν0,由電容器電容定義式知C=eq\f(Q,U),由動能定理有-eU=0-Ek,聯(lián)立解得ν=ν0+eq\f(Qe,Ch),選項C正確.7.D設(shè)此介質(zhì)折射率為n,光線以全反射臨界角傳輸,則sinC=eq\f(1,n),從右端出射時,設(shè)入射角為r,則r+C=90°,折射角為θ,依據(jù)折射定律有n=eq\f(sinθ,sinr),聯(lián)立解得,n=eq\r(1+sin2θ),選項D正確.8.B設(shè)中子質(zhì)量為m,則氘核質(zhì)量為2m,設(shè)碰撞后中子動量為p,氘核動量為p′,由動能與動量的關(guān)系有E=eq\f(p\o\al(2,0),2m),由彈性碰撞遵循動量守恒定律,碰撞前后總動能不變,可得p0=p+p′,eq\f(p\o\al(2,0),2m)=eq\f(p2,2m)+eq\f(p′2,4m),中子損失的動能ΔE=eq\f(p\o\al(2,0),2m)-eq\f(p2,2m)=eq\f(p′2,4m),聯(lián)立解得ΔE=eq\f(8E,9),選項B正確.9.ABD依據(jù)電場線的疏密表示電場強度的大小,可知M點的電場強度大于K點的電場強度,選項A正確;依據(jù)電場線由正電荷動身到負(fù)電荷終止,可知球殼內(nèi)表面帶負(fù)電,外表面帶正電,選項B正確;依據(jù)沿電場線方向電勢漸漸降低可知,L點電勢比K點電勢低,所以摸索電荷-q在K點的電勢能比在L點的電勢能小,選項C錯誤;摸索電荷-q沿電場線方向從M點運動到N點,由于負(fù)電荷所受電場力方向與電場線方向相反,所以電場力做負(fù)功,選項D正確.10.AC機器人將乒乓球以原速率斜向上擊回,擊球過程中乒乓球動能改變量為零,依據(jù)動能定理知,擊球過程中合外力做的功為零,選項A正確;擊球過程中乒乓球動量改變量不為零,依據(jù)動量定理知,擊球過程中合外力對乒乓球的沖量不為零,選項B錯誤;由于忽視空氣阻力,乒乓球在上升過程中和下落過程中均只受重力,其加速度方向豎直向下,可知選項C正確,D錯誤.11.AD人由靜止起先跳下,在彈性繩剛好伸直前,人做自由落體運動,速度從零起先勻稱增加,加速度為g;彈性繩伸直后人做加速度漸漸減小的加速運動,當(dāng)加速度減小到零時速度最大,之后做加速度反向增大的減速運動,到達(dá)最低點,此時加速度最大,結(jié)合v-t圖線斜率表示加速度,可知A正確,B錯誤;彈性繩伸直后,設(shè)彈性繩伸長量為x,由牛頓其次定律有mg-kx=ma,解得a=g-eq\f(kx,m),即加速度a與彈性繩伸長量x成線性關(guān)系,選項C錯誤,D正確.12.BC由題圖乙可知,0~eq\f(T,2)時間內(nèi),螺線管中的電流勻稱增大,由安培定則可推斷出螺線管中產(chǎn)生的磁場方向向下且磁感應(yīng)強度漸漸增大,故小圓環(huán)中磁通量增加,由楞次定律可知,小圓環(huán)有收縮的趨勢,選項B正確,A錯誤;eq\f(T,2)~T時間內(nèi),螺線管中的電流勻稱減小,由安培定則可推斷出螺線管中產(chǎn)生的磁場方向向下且磁感應(yīng)強度漸漸減小,故小圓環(huán)中磁通量削減,由楞次定律可知,俯視時小圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生有順時針方向的感應(yīng)電流,選項D錯誤;t=eq\f(T,4)時刻和t=eq\f(3T,4)時刻,螺線管中電流改變率大小相等,故小圓環(huán)中磁通量改變率相等,依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知,小圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小相等,由閉合電路歐姆定律可知,小圓環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電流大小相等,選項C正確.13.答案:(1)0.450.60(2)增大解析:(1)打點計時器所接電源的頻率f=50Hz,周期T=eq\f(1,f)=0.02s,由題圖乙可知,碰撞前滑塊A的速度為vA=eq\f(6.00,0.02)×10-2m/s=3.0m/s,A與B碰撞并粘合在一起后速度為vAB=eq\f(3.00,0.02)×10-2m/s=1.5m/s.碰撞前滑塊A的動能EkA=eq\f(1,2)mAveq\o\al(2,A)=eq\f(1,2)×0.20×3.02J=0.90J,碰撞后滑塊A、B的總動能EkAB=eq\f(1,2)(mA+mB)veq\o\al(2,AB)=eq\f(1,2)×(0.20+0.20)×1.52J=0.45J,A與B碰撞過程中系統(tǒng)損失的動能為ΔEk1=EkA-EkAB=0.90J-0.45J=0.45J.由題圖丙可知,A與C碰撞并粘合在一起后速度為vAC=eq\f(2.00,0.02)×10-2m/s=1.0m/s.碰撞前滑塊A的動能EkA=eq\f(1,2)mAveq\o\al(2,A)=eq\f(1,2)×0.20×3.02J=0.90J,碰撞后滑塊A、C的總動能EkAC=eq\f(1,2)(mA+mC)veq\o\al(2,AC)=eq\f(1,2)×(0.20+0.40)×1.02J=0.30J,A與C碰撞過程中系統(tǒng)損失的動能為ΔEk2=EkA-EkAC=0.90J-0.30J=0.60J.(2)依據(jù)試驗結(jié)果可知,被碰物體質(zhì)量增大,系統(tǒng)損失的動能增大.14.答案:(1)eq\f(1,2)(2)1.000(3)1.96×10-5(4)小于解析:(1)若電流表的內(nèi)阻可以忽視,由并聯(lián)電路規(guī)律可知,電流表A2的示數(shù)I2=eq\f(I1,2)時,電阻箱的阻值等于待測鉛筆芯的阻值.(2)依據(jù)螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則知,圖乙所示的鉛筆芯的直徑為d=0.5mm+0.500mm=1.000mm.(3)待測鉛筆芯阻值Rx=5.00Ω,鉛筆芯的橫截面積S=eq\f(1,4)πd2=eq\f(1,4)π×(1.000×10-3)2m2=eq\f(1,4)π×10-6m2,由Rx=eq\f(ρL,S),解得ρ=eq\f(RxS,L)=eq\f(5.00π,4×0.20)×10-6Ω·m=1.96×10-5Ω·m.(4)若電流表A2的內(nèi)阻不能忽視,則有R1+RA2=Rx,即電阻箱阻值R1小于待測鉛筆芯阻值Rx,可知鉛筆芯電阻的測量值小于真實值.15.答案:(1)tanθ≤0.30(2)57m解析:(1)當(dāng)貨車在避險車道停下后,若不發(fā)生溜滑現(xiàn)象,則有fm≥mgsinθ貨車所受的最大靜摩擦力fm=μFN=μmgcosθ聯(lián)立解得tanθ≤0.30(2)貨車在避險車道上行駛時a=gsinθ+μgcosθ=5.51m/s2貨車駛?cè)氡茈U車道的初速度v0=25m/s則貨車在避險車道上行駛的最大距離為x=eq\f(v\o\al(2,0),2a)≈57m16.答案:2.225L解析:設(shè)流出2.0L水后,液面下降Δh,則Δh=eq\f(V1,S)此時,桶中氣體壓強p2=p0+ρg(h1+Δh),體積V2=V0+V1設(shè)桶中氣體在外界壓強下的體積為V′,則p2V2=p0V′初始狀態(tài)桶中氣體壓強為p0,體積為V0,故ΔV=V′-V0解得ΔV=2.225L17.答案:(1)eq\f(qB0R0,m)(2)eq\f(qR0B\o\al(2,0),2m)(3)eq\f(B0,2)解析:(1)粒子在第四象限中運動時,由洛倫茲力供應(yīng)向心力,有
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