2023屆河南省新鄭市新鄭高中高三上學(xué)期一測模擬物理試題( 含答案解析 )_第1頁
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文檔簡介

第1頁/共1頁十一調(diào)物理試卷一、選擇題:每題4分,共48分1.某同學(xué)做家務(wù)時,使用浸濕的拖把清理地板上的油漬。假設(shè)濕拖把的質(zhì)量為2kg,拖把桿與水平方向成53°角,當(dāng)對拖把施加一個沿拖把桿向下、大小為10N的力F1時,恰好能推動拖把向前勻速運(yùn)動。當(dāng)遇到地板上的油漬時,如果想要把地板上的油漬清理干凈,必須克服油漬與地板間的靜摩擦力,該同學(xué)需將沿拖把桿向下的力至少增大到F2=25N。設(shè)拖把與地板、油漬間的動摩擦因數(shù)相等且始終不變,已知重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。則此時油漬與地板間的最大靜摩擦力約為()A.7.7N B.8.6N C.13.3N D.15N【答案】B【解析】【分析】【詳解】施加時,由平衡條件有解得當(dāng)施加的力為時,摩擦力為故選B。2.計(jì)算機(jī)鍵盤每個鍵下面都連有一塊小金屬片,與該金屬片隔有一定空氣間隙的另一塊固定的小金屬片組成一個可變電容器,如圖所示。當(dāng)連接電源不斷電,按下某個鍵時,與之相連的電子線路就給出該鍵相應(yīng)的信號。當(dāng)按下該鍵時,下列說法正確的是()A.電容減小 B.極板間的電壓增大C.極板間的電場強(qiáng)度變大 D.極板間的電量不變【答案】C【解析】【詳解】A.當(dāng)按下該鍵時,兩金屬片間距d減小,由可知,電容C變大,故A錯誤;B.由于電容器保持與電源相連,極板間的電壓不變,故B錯誤;C.由,U不變,d減小,所以極板間的場強(qiáng)變大,故C正確;D.由,U不變,C變大,所以極板的電量變大,故D錯誤;故選C。3.如圖甲所示,市面上有種磁力軌道陀螺深受小朋友們喜愛。這種玩具由兩個圓形磁力軌道,和一個轉(zhuǎn)動陀螺組成如圖乙所示。兩磁力軌道對陀螺軸有磁性吸引作用,可以使陀螺軸始終與磁力軌道緊貼著,饒磁力軌道外沿運(yùn)動。不考慮陀螺的自旋作用影響,將陀螺視為粗細(xì)不計(jì)的質(zhì)量為m的細(xì)桿,磁力軌道半徑為R,重力加速度為g,單個磁力軌道對陀螺軸的磁性引力大小恒為5mg,不計(jì)軌道粗細(xì)及所有阻力作用。磁力軌道豎直放置,陀螺從軌道最高點(diǎn)由靜止沿軌道運(yùn)動至最低點(diǎn)過程中()A.陀螺運(yùn)動到最低點(diǎn)時,速度大小為B.陀螺運(yùn)動到最低點(diǎn)時,速度大小為C.陀螺運(yùn)動至最低點(diǎn)時,受到彈力大小和為3mgD.陀螺運(yùn)動至最低點(diǎn)時,受到彈力大小和為6mg【答案】B【解析】【詳解】AB.陀螺運(yùn)動過程中受重力、軌道彈力、磁力作用,其中軌道彈力、磁力與速度方向時刻垂直,不做功,對于陀螺從最高點(diǎn)運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程應(yīng)用動能定理解得故A錯誤,B正確;CD.在最低點(diǎn),設(shè)陀螺受到的彈力為F,由牛頓第二定律解得故CD錯誤。故選B。4.如圖所示,A、B、C、D、E、F、G、H是一正方體的8個頂點(diǎn),正方體邊長為d,AE邊豎直向下??臻g有一沿AB方向的勻強(qiáng)電場,從A點(diǎn)沿AD方向水平拋出一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球,小球恰好落到G點(diǎn),重力加速度為g,則()A.電場強(qiáng)度大小為B.小球拋出的速度大小為C.小球從A點(diǎn)運(yùn)動到G點(diǎn)的時間為D.小球運(yùn)動到G點(diǎn)時速度方向與水平面的夾角θ滿足【答案】A【解析】【分析】小球在重力和電場力的作用下,小球在做類平拋運(yùn)動,結(jié)合電場和重力場知識及運(yùn)動學(xué)公式計(jì)算可以得出答案?!驹斀狻緼.小球在正方體內(nèi)做類平拋運(yùn)動,只有當(dāng)重力等于電場力時,小球才可以到達(dá)G點(diǎn),故A正確;B.由運(yùn)動學(xué)公式可得B錯誤;C.由B可得C錯誤;D.小球運(yùn)動到G點(diǎn)時速度方向與水平面的夾角θ滿足D錯誤。故選A。5.如圖所示,三顆衛(wèi)星a、b、c繞地球做勻速圓周運(yùn)動,軌道半徑相同,其中a是地球同步衛(wèi)星,b是傾斜軌道衛(wèi)星,c是極地衛(wèi)星.則()A.衛(wèi)星a可以經(jīng)過北京正上空 B.衛(wèi)星a、b、c的運(yùn)行角速度相等C.衛(wèi)星b的運(yùn)行速度大于7.9km/s D.衛(wèi)星c的運(yùn)行周期小于24小時【答案】B【解析】【詳解】A.衛(wèi)星a是同步衛(wèi)星,只能定點(diǎn)在赤道的上空,不可能經(jīng)過北京正上空,A錯誤;B.根據(jù)可知由圖可知,衛(wèi)星a、b、c的半徑相等,故三顆衛(wèi)星的角速度相等,B正確;C.根據(jù)可知,衛(wèi)星b的軌道半徑大于地球的半徑,則衛(wèi)星b的運(yùn)行速率小于7.9km/s,C錯誤;D.衛(wèi)星a、c的軌道半徑相同,則兩衛(wèi)星的周期相同,即衛(wèi)星c的運(yùn)行周期為24小時,D錯誤。故選B。6.如圖所示,兩根足夠長通電直導(dǎo)線a、b與虛線垂直相交于兩點(diǎn),與兩點(diǎn)在同一水平直線上,。已知無限長通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與該點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離成反比,O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為,方向相同,則點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為()A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】設(shè)通電直導(dǎo)線a產(chǎn)生的磁場在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為Ba,則在O2點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為?Ba,在O1點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為;設(shè)通電直導(dǎo)線b產(chǎn)生的磁場在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bb,則在O1點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為?Bb,在O2點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為。設(shè)通電直導(dǎo)線a、b產(chǎn)生的磁場在O2點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,由磁場的疊加原理可得:在O點(diǎn)有Ba+Bb=B0在O1點(diǎn)有+(?Bb)=3B0在O2點(diǎn)則有B=(?Ba)+聯(lián)立解得ACD錯誤,B正確。故選B。7.甲、乙兩球在光滑水平軌道上同向運(yùn)動,已知它們的動量分別是,,甲追上乙并發(fā)生碰撞,碰后乙球的動量變?yōu)?,則兩球質(zhì)量m甲與m乙的關(guān)系可能是()A.m甲=m乙B.m乙=2m甲C.m乙=4m甲D.m乙=6m甲【答案】C【解析】【分析】【詳解】根據(jù)動量守恒定律得解得碰撞過程系統(tǒng)的總動能不增加,則有代入數(shù)據(jù)解得碰撞后甲的速度不大于乙的速度,則有代入數(shù)據(jù)解得綜上有故選C。8.如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5:1,原線圈接交流電源和交流電壓表,副線圈通過電阻為R的導(dǎo)線與熱水器、抽油煙機(jī)連接,已知副線圈上的電壓按圖乙所示規(guī)律變化。下列說法正確的是()A.電壓表示數(shù)為1100VB.電壓表示數(shù)為44VC.若閉合開關(guān)S,熱水器的實(shí)際功率減小D.若閉合開關(guān)S,原線圈中電流減小【答案】C【解析】【分析】【詳解】AB.根據(jù)變壓器原理可得則電壓表示數(shù)為1100V,故AB錯誤;C.接通開關(guān),副線圈電阻減小,電流增大,R上的分壓增大,熱水器兩端的電壓減小,所以實(shí)際功率減小,故C正確;D.接通開關(guān),電流增大,電壓不變,所以線圈消耗的功率增大,輸入功率等于輸出功率,則原線圈中電流增大,故D錯誤;故選C。9.如圖所示,有一金屬塊放在垂直于側(cè)面C的勻強(qiáng)磁場中,當(dāng)有穩(wěn)恒電流自左向右通過時,下列說法正確的是()A.金屬塊上表面的電勢高于下表面的電勢B.磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時,金屬塊上、下兩表面間的電勢差U增大C.電流增大時,金屬塊上、下兩表面間的電勢差U減小D.電流不變時,金屬塊中單位體積內(nèi)自由電子越多,上下兩表面間的電勢差U越大【答案】B【解析】【分析】電子做定向移動時,受到洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn),在上下表面間形成電勢差,最終電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡,根據(jù)電流的微觀表達(dá)式以及平衡求出電壓表的示數(shù)和單位體積內(nèi)的自由電子數(shù).【詳解】A項(xiàng):根據(jù)左手定則,知電子向上表面偏轉(zhuǎn),上表面帶負(fù)電,下表面帶正電,所以上表面比下表面電勢低,故A錯誤;B項(xiàng):最終電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡,有:,得U=Bvd,故B增大時M、N兩表面間的電壓U增大,B正確;C項(xiàng):設(shè)電流橫截面的寬為b,高為d,電流的微觀表達(dá)式為I=nevS=nevbd,電流增大,則v增大,又U=Bvd則U增大,故C錯誤;D項(xiàng):由C選項(xiàng)分析可知,,則,單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)越多,則電勢差越小,故D錯誤.故選B.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力方向,以及最終電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡.10.等腰梯形ABCD區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,梯形上、下底AB、CD長度分別為L和2L,,下底CD的中點(diǎn)E處有一個α粒子放射源,可以向CD上方射出速率不等的α粒子,α粒子的速度方向與磁場方向垂直,不計(jì)粒子間的相互作用力,已知質(zhì)子的電荷量為e,質(zhì)量為m,下列說法正確的是()A.若AB、AD邊有粒子射出,則BC邊一定有粒子射出B.若粒子可以到達(dá)B點(diǎn),則其最小速度為C.到達(dá)A點(diǎn)和到達(dá)B點(diǎn)的粒子一定具有相同的速率D.運(yùn)動軌跡與AD邊相切(由CD邊出磁場)的速率最小的粒子在磁場中的運(yùn)動時間為【答案】BD【解析】【分析】【詳解】A.如圖甲所示,當(dāng)AB、AD邊恰有粒子射出時,由幾何關(guān)系可知,粒子運(yùn)動軌跡沒有到達(dá)BC邊,A錯誤;B.如圖乙所示,由幾何關(guān)系可知,當(dāng)時,速度最小,其半徑為由,可得,B正確;C.到達(dá)A點(diǎn)和到達(dá)B點(diǎn)的粒子半徑可以不相同,速率就不同,C錯誤;D.如圖丙所示,當(dāng)時,速度最小,由,得D正確;故選BD。11.一輛汽車以速度v0勻速行駛,司機(jī)觀察到前方人行橫道有行人要通過,于是立即剎車。從剎車到停止,汽車正好經(jīng)過了24塊規(guī)格相同路邊石,汽車剎車過程可視為勻減速直線運(yùn)動。下列說法正確的是()A.汽車經(jīng)過第1塊路邊石末端時的速度大小為B.汽車經(jīng)過第18塊路邊石末端時的速度大小為C.汽車經(jīng)過前12塊路邊石與后12塊路邊石的時間比為D.汽車經(jīng)過前18塊路邊石與后6塊路邊石時間比為1:1【答案】AD【解析】【詳解】A.從剎車到停止,汽車正好經(jīng)過了24塊規(guī)格相同的路邊石,設(shè)路邊石的長度為L,則有解得則汽車經(jīng)過第1塊路邊石末端時的速度大小為A正確;B.汽車經(jīng)過第18塊路邊石末端時的速度大小為B錯誤;C.根據(jù)初速度為零的勻變速運(yùn)動的連續(xù)相等位移的所用時間比例關(guān)系可得:汽車經(jīng)過前12塊路邊石與后12塊路邊石的時間比為,C錯誤;D.根據(jù)初速度為零的勻變速運(yùn)動的連續(xù)相等時間的通過位移比例關(guān)系是可得:汽車經(jīng)過前18塊路邊石與后6塊路邊石的時間比為1:1,D正確。故選AD。12.如圖所示,電源電動勢E,內(nèi)電阻恒為r,R是定值電阻,熱敏電阻RT的阻值隨溫度降低而增大,C是平行板電容器.閉合開關(guān)S,帶電液滴剛好靜止在C內(nèi).在溫度降低的過程中,分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示電流表、電壓表1、電壓表2和電壓表3示數(shù)變化量的絕對值.關(guān)于該電路工作狀態(tài)的變化,下列說法正確的是()A、、一定都變大B.和一定不變,一定變大C.帶電液滴一定向下加速運(yùn)動D.電源的工作效率一定變大【答案】D【解析】【詳解】AB、根據(jù)電路知識知,V3測路端電壓,V2測熱敏電阻RT的電壓,V1測定值電阻R的電阻,由,得:由得

:得:故AB錯;C、帶電液滴在平行板中受到向上的電場力和向下的重力處于平衡狀態(tài),在溫度降低的過程,熱敏電阻RT阻值變大,回路中電流變小,路端電壓增大,由于流過定值電阻R的電流變小,所以分的電壓也就變小,而路端電壓增大,故V2讀數(shù)增大,平行板間的電場強(qiáng)度也增大,導(dǎo)致帶電液滴向上運(yùn)動,故C錯;D、,由于路端電壓增大,所以電源的工作效率一定變大,故D正確;綜上所述本題答案是:D點(diǎn)睛:認(rèn)清本題電路結(jié)構(gòu),并要明確、、,分別代表什么,然后結(jié)合串并聯(lián)電路求解帶求量二、實(shí)驗(yàn)題13.為測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻,某同學(xué)設(shè)計(jì)了圖(a)所示的電路,圖中電流表的量程為0.6A,內(nèi)阻為rA=0.2Ω。(1)請根據(jù)圖(a)在答題卡虛線框中完成實(shí)物連線。()(2)實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)利用測得的電壓U、電流I數(shù)據(jù)作出了圖(c)所示的圖像。由圖可得:電池的電動勢為___________V、內(nèi)阻為___________Ω。(保留2位小數(shù))【答案】①.②.1.47③.0.55【解析】【詳解】(1)[1]根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖如圖所示(2)[2][3]由閉合電路歐姆定律得可知圖像縱軸截距為電源電動勢,結(jié)合圖像可得圖像斜率的絕對值為則14.伽利略斜面實(shí)驗(yàn)被譽(yù)為物理學(xué)史上最美實(shí)驗(yàn)之一、研究小組嘗試使用等時性良好的“節(jié)拍法”來重現(xiàn)伽利略的斜面實(shí)驗(yàn),研究物體沿斜面運(yùn)動的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)所用節(jié)拍頻率是每秒2拍,實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)所示。在光滑傾斜的軌道上裝有可沿軌道移動的框架,框架上懸掛輕薄小金屬片,滑塊下滑撞擊金屬片會發(fā)出“叮”的聲音(金屬片對滑塊運(yùn)動的影響可忽略)。實(shí)驗(yàn)步驟如下:①從某位置(記為A0)靜止釋放滑塊,同時開始計(jì)拍調(diào)節(jié)框架的位置,使相鄰金屬片發(fā)出的“?!甭暻『瞄g隔1個拍,并標(biāo)記框架在軌道上的位置A1、A2、A3……;②測量A1、A2、A3……到A0的距離s1、s2、s3……如圖(b)所示。③將測量數(shù)據(jù)記錄于下表,并將節(jié)拍數(shù)n轉(zhuǎn)換成對應(yīng)時間t的平方。n123456s/cm9.538.586.2153.2240.3346.4t2/s20.251.00C4.006.259.00(1)表格中“C”處的數(shù)據(jù)應(yīng)為___________;(2)由表中數(shù)據(jù)分析可得,s與t2成___________關(guān)系(填“線性”或“非線性”);(3)滑塊的加速度大小為___________m/s2(結(jié)果保留2位小數(shù))。【答案】①.2.25②.線性③.0.76~0.78【解析】【詳解】(1)[1]所用節(jié)拍頻率是每秒2拍,所以每拍0.5s,表格中“C”處對應(yīng)的是3拍,對應(yīng)時間是1.5s,平方后為2.25s。(2)[2]表中s與t2的比值近似為一常數(shù),所以s與t2成線性關(guān)系。(3)[3]加速度為三、計(jì)算題15.如圖,ABC是固定在豎直面內(nèi)、圓心在O點(diǎn)、半徑為R的絕緣光滑圓弧形軌道,B、C分別為軌道的最低和最高點(diǎn),∠AOB=60°,軌道所在空間有豎直方向(未畫出場強(qiáng)方向)的勻強(qiáng)電場?,F(xiàn)從軌道所在豎直面內(nèi)距A點(diǎn)高度為2R的P點(diǎn),以大小的初速度水平向右拋出一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的小球,小球恰能在A點(diǎn)沿軌道切線進(jìn)入軌道。小球可視為質(zhì)點(diǎn)且運(yùn)動過程中電荷量不變,不計(jì)空氣阻力,重力加速度大小為g。(1)求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度;(2)小球能否通過C點(diǎn)?若能,則求出在C點(diǎn)軌道對小球的彈力大??;若不能,則說明理由。【答案】(1),方向豎直向上;(2)小球能通過C點(diǎn);【解析】【詳解】(1)從P到A,小球受重力和電場力共同作用做類平拋運(yùn)動如圖,將小球在A點(diǎn)的速度分解,可知速度偏轉(zhuǎn)角為60°由運(yùn)動學(xué)規(guī)律有由牛頓第二定律有將,代入,聯(lián)立以上各式解得故勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為,方向豎直向上;(2)由題意,小球在A點(diǎn)沿軌道切線進(jìn)入軌道,可知進(jìn)入時無能量損失假設(shè)小球能夠到達(dá)C點(diǎn)。設(shè)小球在C點(diǎn)的速度大小為,軌道對小球的彈力為F從P到C,由動能定理有在C點(diǎn),由牛頓第二定律有聯(lián)立兩式解得假設(shè)成立,小球能通過C點(diǎn)。16.如圖所示,兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角θ=30°的斜面上,導(dǎo)軌電阻不計(jì),間距L=0.4m,導(dǎo)軌所在空間被分成區(qū)域I和II,兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為MN,區(qū)域I中的勻強(qiáng)磁場方向垂直斜面向下,區(qū)域II中的勻強(qiáng)磁場方向垂直斜面向上,兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=0.5T,在區(qū)域I中,將質(zhì)量m1=0.1kg,電阻R1=0.1Ω的金屬條ab放在導(dǎo)軌上,ab剛好不下滑。在區(qū)域II中將質(zhì)量m2=0.4kg,電阻R2=0.1Ω的光滑導(dǎo)體棒cd置于導(dǎo)軌上,由靜止開始下滑,cd在滑動過程中始終處于區(qū)域II的磁場中,ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸,從cd開始下滑到ab剛要向上滑動的過程中,cd滑動的距離x=3.8m。g取10m/s2,求:(1)ab剛要向上滑動時,cd的速度大小;(2)此過程中cd上產(chǎn)生的熱量Q;(3)此過程中cd運(yùn)動的時間t?!敬鸢浮浚?)5m/s;(2)1.3J;(3)1.38s【解析】【分析】【詳解】(1)最初ab剛好不下滑,有ab剛要向上滑動時,有聯(lián)立代人數(shù)據(jù)得(2)此過程中聯(lián)立,代人數(shù)據(jù)得(3)此過程中,對cd棒由動量定理有聯(lián)立,代人數(shù)據(jù)得17.質(zhì)量為m的飛機(jī)模型,在水平跑道上由靜止勻加速起飛,假定起飛過程中受到的平均阻力恒為飛機(jī)所受重力的k倍,發(fā)動機(jī)牽引力恒為F,離開地面起飛時的速度為v,重力加速度為g.求:(1)飛機(jī)模型起飛距離(離開地面前的運(yùn)動距離);(2)若飛機(jī)起飛利用電磁彈射技術(shù),將大大縮短起飛距離。圖甲為電磁彈射裝置的原理簡化示意圖,與飛機(jī)連接的金屬塊(圖中未畫出)可以沿兩根相互靠近且平行的導(dǎo)軌無摩擦滑動.使用前先給電容為C的大容量電容器充電,彈射飛機(jī)時,電容器釋放儲存電能所產(chǎn)生的強(qiáng)大電流從一根導(dǎo)軌流入,經(jīng)過金屬塊,再從另一根導(dǎo)軌流出;導(dǎo)軌中的強(qiáng)大電流形成的磁場使金屬塊受磁場力而加速,從而推動飛機(jī)起飛。①在圖乙中畫出電源向電容器充電過程中電容器兩極板間電壓u與極板上所帶電荷量q的圖像,在此基礎(chǔ)上求電容器充電電壓為U0時儲存的電能;②當(dāng)電容器充電電壓為Um時彈射上述飛機(jī)模型,在電磁彈射裝置與飛機(jī)發(fā)動機(jī)同時工作的情況下,可使起飛距離縮短為x.若金屬塊推動飛機(jī)所做的功與電容器釋放電能的比值為η,飛機(jī)發(fā)動的牽引力F及受到的平均阻力不變,求完成此次彈射后電容器剩余的電能?!敬鸢浮浚?);(2)①,;②【解析】【分析】【詳解】(1)平均阻力為依據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)規(guī)律有設(shè)飛機(jī)的起飛距離為s,依據(jù)運(yùn)動學(xué)公式解得(2)①根據(jù)如圖所示依據(jù)圖像可得電容器儲存電能的規(guī)律由于則電容器充電電壓為U0時,電容器儲存電能②電容器電壓為Um時,電容器儲存電能設(shè)電容器釋放電能為E',由動能定理有解得電容器剩余的電能解得18.如圖所示,一帶電荷量,質(zhì)量M=1kg的絕緣平板置于光滑的水平面上,板上最右端放一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量m=1kg的不帶電小物塊,平板與物塊間的動摩擦因數(shù)μ=0.75。距平板左端L=0.8m處有一固定彈性擋板,擋板與平板等高,平板撞上擋板后會原速率反彈。整個空間存在電場強(qiáng)度E=500N/C的水平向

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