（江蘇專用）2022高考物理總復習 優(yōu)編題型增分練：計算題規(guī)范練（三）

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1、（江蘇專用）2022高考物理總復習 優(yōu)編題型增分練：計算題規(guī)范練（三） 四、計算題(本題共3小題，共計47分．解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位．) 14.(15分)(2018·蘇州市期初調(diào)研)如圖1所示，在傾角α＝30°的光滑固定斜面上，相距為d的兩平行虛線MN、PQ間分布有大小為B、方向垂直斜面向下的勻強磁場．在PQ上方有一質(zhì)量為m、邊長為L(L

2、圈已做勻速運動．重力加速度為g.求： 圖1 (1)線圈cd邊剛進入磁場時的速率v1； (2)線圈進入磁場的過程中，通過ab邊的電荷量q； (3)線圈通過磁場的過程中所產(chǎn)生的焦耳熱Q. 答案　(1)　(2)　(3)mg(x＋d＋L)－ 解析　(1)線圈沿斜面向下運動至cd邊剛進入磁場時，mgxsin 30°＝mv12－0 解得：v1＝ (2)線圈進入磁場的過程中，感應(yīng)電動勢＝＝ 根據(jù)閉合電路歐姆定律得：＝ 通過的電荷量為：q＝·Δt＝ (3)線圈離開磁場時，勻速運動． 有：BL＝mgsin 30° 解得：v2＝ 由能量守恒：Q＝mg(x＋d＋L)sin 30°－m

3、v22 解得：Q＝mg(x＋d＋L)－. 15．(16分)如圖2所示，半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道豎直固定在水平地面上，下端與水平地面在P點相切，一個質(zhì)量為2m的物塊B(可視為質(zhì)點)靜止在水平地面上，左端固定有輕彈簧，Q點為彈簧處于原長時的左端點，P、Q間的距離為R，PQ段地面粗糙、動摩擦因數(shù)為μ＝0.5，Q點右側(cè)水平地面光滑，現(xiàn)將質(zhì)量為m的物塊A(可視為質(zhì)點)從圓弧軌道的最高點由靜止開始下滑，重力加速度為g.求： 圖2 (1)物塊A沿圓弧軌道滑至P點時對軌道的壓力大?。? (2)彈簧被壓縮的最大彈性勢能(未超過彈性限度)； (3)物塊A最終停止位置到Q點的距離． 答案　(1

4、)3mg　(2)mgR　(3)R 解析　(1)設(shè)物塊A從靜止沿圓弧軌道滑至P點時的速度大小為vP， 由機械能守恒定律有：mgR＝mvP2 在P點軌道對物塊的支持力大小為FN， 由牛頓第二定律有：FN－mg＝m， 聯(lián)立解得：FN＝3mg， 由牛頓第三定律可知物塊滑至P點時對軌道的壓力大小為3mg. (2)設(shè)物塊A與彈簧接觸前瞬間的速度大小為v0， 由動能定理有mgR－μmgR＝mv02－0，v0＝， 物塊A、B具有共同速度v時，彈簧的彈性勢能最大， 由動量守恒定律有：mv0＝(m＋2m)v， 由機械能守恒定律有： mv02＝(m＋2m)v2＋Epm， 聯(lián)立解得Epm＝m

5、gR. (3)設(shè)物塊A與彈簧分離時，A、B的速度大小分別為v1、v2，規(guī)定向右為正，則有mv0＝－mv1＋2mv2， mv02＝mv12＋(2m)v22， 聯(lián)立解得：v1＝， 設(shè)A最終停在Q點左側(cè)x處，由動能定理有：－μmgx＝0－mv12， 解得x＝R. 16．(16分)(2018·蘇州市模擬)如圖3所示，在豎直平面內(nèi)建立平面直角坐標系xOy，y軸正方向豎直向上．在第一、第四象限內(nèi)存在沿x軸負方向的勻強電場，其大小E1＝；在第二、第三象限內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強電場和垂直于xOy平面向外的勻強磁場，電場強度大小E2＝，磁感應(yīng)強度大小為B.現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球從

6、x軸上距坐標原點為d的P點由靜止釋放．(重力加速度為g) 圖3 (1) 求小球從P點開始運動后，第一次經(jīng)過y軸時速度的大??； (2)求小球從P點開始運動后，第二次經(jīng)過y軸時的縱坐標； (3)若小球第二次經(jīng)過y軸后，第一、第四象限內(nèi)的電場強度大小變?yōu)镋1′＝，方向不變，求小球第三次經(jīng)過y軸時的縱坐標． 答案　(1)　(2)－d (3)－d 解析　(1)設(shè)小球在第一、四象限中的加速度為a，由牛頓第二定律得＝ma 得到a＝，對小球受力分析知加速度方向斜向左下，設(shè)其方向與水平面夾角為θ tan θ＝＝，s＝＝2d，所以v0＝＝＝. (2)小球第一次經(jīng)過y軸后，在第二、三象限內(nèi)，

7、qE2＝mg，電場力與重力平衡，故小球做勻速圓周運動，小球運動軌跡如圖所示．設(shè)軌跡半徑為R， 由qv0B＝m，得R＝ 由幾何關(guān)系知Δy＝R＝＝，OP′＝OP·tan θ＝d 故小球第二次經(jīng)過y軸時的縱坐標y2＝－d. (3)第二次經(jīng)過y軸后到第三次經(jīng)過y軸過程，小球在第一、四象限內(nèi)的受力分析如圖所示． tan α＝＝，則剛進入第一象限時小球所受合力方向與速度方向垂直，小球做類平拋運動，加速度a′＝＝2g 小球第三次經(jīng)過y軸時，可知v0t′＝××2gt′2 得t′＝＝＝ 小球第二次經(jīng)過y軸與第三次經(jīng)過y軸的距離為： Δy′＝＝·＝d 故小球第三次經(jīng)過y軸時的縱坐標為： y3＝y(tǒng)2－Δy′＝－d.