2018-2019高考物理二輪復習 計算題規(guī)范練5.doc
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計算題規(guī)范練5 1. (2018黃岡模擬)如圖所示,MN為絕緣板,C、D為板上兩個小孔,AO為CD的中垂線,在MN的下方有勻強磁場,方向垂直紙面向外(圖中未畫出),質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子(不計重力)以某一速度從A點沿平行于MN的方向進入靜電分析器,靜電分析器內(nèi)有均勻輻向分布的電場(電場方向指向O點),已知圖中虛線圓弧的半徑為R,其所在處場強大小為E,若粒子恰好沿圖中虛線做圓周運動后從小孔C垂直于MN進入下方磁場. (1)求粒子運動的速度大?。? (2)粒子在磁場中運動,與MN板碰撞,碰后以原速率反彈,且碰撞時無電荷的轉(zhuǎn)移,經(jīng)過幾次碰撞后恰好從小孔D進入MN上方的一個三角形勻強磁場,從A點射出磁場,則三角形磁場區(qū)域最小面積為多少?MN上下兩區(qū)域磁場的磁感應強度大小之比為多少? (3)粒子從A點出發(fā)后,第一次回到A點所經(jīng)過的總時間為多少? 解析:(1)粒子進入靜電分析器做圓周運動,有Eq=, 解得v=. (2)粒子從D到A做勻速圓周運動,如圖所示,三角形區(qū)域面積最小值為S=. 在磁場中洛倫茲力提供向心力,有Bqv= 解得r=, 設MN下方磁場的磁感應強度為B1,上方的磁感應強度為B2,r1==,r2=R=,故=(n=1,2,3,…), (3)粒子在電場中運動時間t1==, 在MN下方的磁場中運動時間 t2=2πr1=πR=π, 在MN上方的磁場中運動時間t3==, 總時間t=t1+t2+t3=2π. 答案:(1) (2)S=?。?n=1,2,3,…) (3)2π 2.(2018成都檢測)一平臺的局部如圖甲所示,水平面光滑,豎直面粗糙,大小不計的物塊B與豎直面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,右角上固定一定滑輪,在水平面上放著一質(zhì)量mA=1.0 kg,大小不計的物塊A,一輕繩繞過定滑輪,輕繩左端系在物塊A上,右端系住物塊B,物塊B質(zhì)量mB=1.0 kg,物塊B剛好可與豎直面接觸.起始時令兩物塊都處于靜止狀態(tài),繩被拉直.設A距滑輪足夠遠,臺面足夠高,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,忽略滑輪質(zhì)量及其與軸之間的摩擦,g取10 m/s2. (1)同時由靜止釋放A、B,經(jīng)t=1 s,則A的速度多大; (2)同時由靜止釋放A、B,同時也對B施加力F,方向水平向左,大小隨時間變化如圖乙所示,求B運動過程中的最大速度和B停止運動所需時間. 解析:(1)對A、B系統(tǒng):mBg=(mA+mB)a1, 解得a1=5 m/s2. t=1 s時,v=a1t=5 m/s. (2)A、B先做加速度減小的加速運動,在A、B加速度減為零之前,A、B一起運動,輕繩拉緊. 由題圖乙可得,F(xiàn)=kt(k=20 N/s), 對A、B系統(tǒng):mBg-μF=(mA+mB)a 得:a=-5t+5. 作at圖如圖:0~1 s,a逐漸減小到0, t1=1 s速度最大,且對應三角形面積: vm=15 m/s=2.5 m/s. 當B開始減速時,輕繩松弛,A勻速,B減速. 對B:mBg-μF=mBa, 得:a=-10t+10(t≥1 s) 由圖可知,B停止運動時,圖線與時間軸所圍的總面積為零,即兩三角形面積相等.得:Δt10Δt=2.5, Δt= s,t總=t1+Δt=s≈1.7 s. 答案:(1)5 m/s (2)2.5 m/s 1.7 s 3.如圖所示,兩電阻不計的足夠長光滑平行金屬導軌與水平面夾角為θ,導軌間距為l,所在平面的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在有界勻強磁場,磁感應強度大小為B,方向垂直于斜面向上.將甲、乙兩阻值相同、質(zhì)量均為m的相同金屬桿放置在導軌上,甲金屬桿處在磁場的上邊界,甲、乙相距l(xiāng).從靜止釋放兩金屬桿的同時,在甲金屬桿上施加一個沿著導軌的外力,使甲金屬桿在運動過程中始終沿導軌向下做勻加速直線運動,且加速度大小為a=gsinθ,乙金屬桿剛進入磁場時做勻速運動. (1)求每根金屬桿的電阻R. (2)從剛釋放金屬桿時開始計時,寫出從計時開始到甲金屬桿離開磁場的過程中外力F隨時間t的變化關系式,并說明F的方向. (3)若從開始釋放兩桿到乙金屬桿離開磁場,乙金屬桿共產(chǎn)生熱量Q,試求此過程中外力F對甲做的功. 解析:因為甲、乙加速度相同,所以,當乙進入磁場時,甲剛出磁場,乙進入磁場時的速度v乙=, 根據(jù)平衡條件有mgsinθ=, 解得R=. (2)甲在磁場中運動時,外力始終等于安培力,即 F=F安=,速度v=gtsinθ, 解得F= t,方向沿導軌向下. (3)乙進入磁場前,甲、乙產(chǎn)生的熱量相同,設為Q1,則有F安l=2Q1, 又F=F安, 故外力F對甲做的功WF=Fl=2Q1, 甲出磁場以后,外力F為零, 乙在磁場中,甲、乙產(chǎn)生的熱量相同,設為Q2,則有 F′安l=2Q2, 又F′安=mgsinθ,Q=Q1+Q2, 解得WF=2Q-mglsinθ. 答案:(1) (2)F=t 方向沿導軌向下 (3)2Q-mglsinθ- 配套講稿:
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