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高考物理电磁学计算题(三)含答案与解析

高考物理电磁学计算题(三)含答案与解析
高考物理电磁学计算题(三)含答案与解析

高考物理电磁学计算题(三)

组卷老师:莫老师

一.计算题(共50小题)

1.如图所示,两根金属导体棒a和b的长度均为L,电阻均为R,质量分布均匀且大小分别为3m和m.现用两根等长的、质量和电阻均忽略不计且不可伸长的柔软导线将它们组成闭合回路,并悬跨在光滑绝缘的水平圆棒两侧。其中导体棒b处在宽度为H的垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,导体棒a 位于磁场的正上方。现将导体棒b从磁场的下边界由静止释放,若磁场宽度H 足够大,导体棒b穿过磁场的过程中,导体棒a未能进入磁场,整个运动过程中导体棒a、b始终处于水平状态,重力加速度为g.求:

(1)导体棒b在磁场中运动时获得的最大速度v;

(2)若导体棒b获得最大速度v时,恰好到达磁场的上边界,则b棒从释放到穿出磁场所需要的时间t;

(3)在(2)问过程中产生的热量Q。

2.利用如图所示的装置可以测出电子的比荷和初速度大小,该装置可简化为:

半径R=m的圆简处于磁感应强度大小B=2×10﹣9T的匀强磁场中,磁场方向与筒的中心轴O平行,过某一直径的两端分别开有小孔a、b.电子以某一速度从小孔a沿着ab方向射入筒内,与此同吋,简绕其中心轴以角速度ω=3.6×102rad/s 顺时针转动。当筒转过60°时,该粒子恰好从小孔b飞出圆筒被接收器收到,不计重力。若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞,求:

(1)电子的比荷;

(2)电子的初速度大小(结果保留两位有效数字)。

3.如图所示,ACDE、FGHI为相互平行的轨道,AC、FG段为半径为r的四分之一圆弧,CDE、GHI段在同一水平面内,CG连线与轨道垂直,两轨道间距为L,在E、I端连接阻值为R的定值电阻。一质量为m的金属导体棒静止在轨道上紧靠A、F端,且与导轨垂直,导体棒的电阻也为R,其它电阻不计,整个轨道处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。让导体棒由静止释放,导体棒在下滑过程中始终与导轨接触良好,当导体棒运动到与CG重合时,速度大小为v,导体棒最终静止在水平轨道DE、HI段某处。轨道DE、HI段粗糙、其它部分光滑,HI=DE,最终定值电阻R上产生的热量为Q,重力加速度为g,求:

(1)导体棒运动到与CG重合时,通过定值电阻R的电量;

(2)导体棒运动到CG前瞬间,导体棒的加速度大小

(3)导体棒因与轨道DE、HI段摩擦产生的热量。

4.如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t1=0.1s时刻的波形图,M、N两点的坐标分别为(﹣2,0)和(﹣7,0).已知t2=0.3s时,M处质点第一次出现在波谷位置。

(ⅰ)这列波的传播速度多大?

(ⅱ)当N处质点第一次出现在波峰位置时,M处质点通过的路程为多少?5.如图所示,实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形图,虚线是在t2=0.2s时刻的波形图。

①若周期T符合:2T<t2﹣t1<3T,且波向x轴正方向传播,波速多大?

②若周期T符合:2T<t2﹣t1<3T,且波向x轴负方向传播,波速多大?

③在t1到t2的时间内,如果M通过的路程为1m,那么波的传播方向怎样?波速多大?

6.如图所示,一内壁光滑的绝缘圆管A加固定在竖直平面内.圆管的圆心为O,D点为圆管的最低点,AB两点在同一水平线上,AB=2L,圆环的半径为r=(圆管的直径忽略不计),过OD的虚线与过AB的虚线垂直相交于C点.在虚线AB 的上方存在水平向右的、范围足够大的匀强电场;虚线AB的下方存在竖直向下的、范围足够大的匀强电场,电场强度大小等于.圆心O正上方的P点有一质量为m、电荷量为﹣q(q>0)的绝缘小物体(视q为质点),PC间距为L.现将该小物体无初速释放,经过一段时间,小物体刚好沿切线无碰撞地进入圆管内,并继续运动.重力加速度用g表示.

(1)虚线AB上方匀强电场的电场强度为多大?

(2)小物体从管口B离开后,经过一段时间的运动落到虚线AB上的N点(图中未标出N点),则N点距离C点多远?

(3)小物体由P点运动到N点的总时间为多少?

7.如图所示,在平面直角坐标系中存在有界匀强电场区域,电场方向沿y轴负方向,电场强度大小为E.边界为y轴,右边界为平行于y轴的虚线,右边界与x轴交点横坐标等于L(L>0).一带电粒子(不计重力)从坐标原点O处以初速度v0沿x轴正方向射入电场区域,粒子所带电荷量等于﹣q,质量为m.求:(1)带电粒子从电场右边界射出时的速度v的大小;

(2)若电场方向在平面内沿逆时针方向旋转θ(θ<90°)角,恰好使粒子不射出电场右边界,sinθ的值是多少。

8.如图所示,在平面直角坐标系xOy(x≥0,y≥0)内,存在垂直纸面向里的两个匀强磁场图中未画出),磁感应强度大小分别用B1、B2表示,OM是两个磁场的分界面,且与x轴正方向的夹角为45°,一带正电的粒子(重力不计)从坐标原点O沿x轴正方向射入磁场B1中,之后粒子在磁场B2中的运动轨迹恰与y 轴相切,但未离开磁场,题中B1、B2为未知量。求:

(1)两磁场磁感应强度B1与B2的比值;

(2)从该粒子进入磁场B1到第二次经过边界OM时,粒子在磁场B1与B2中运动的时间之比。

9.如图甲所示,单匝正方形线框abcd的电阻R=0.5Ω,边长L=20cm,匀强磁场垂直于线框平面,磁感强度B随时间t的变化规律如图乙所示。求:

(1)0~2s内通过ab边横截面的电荷量q;

(2)3s时ab边所受安培力的大小F;

(3)0~4s内线框中产生的焦耳热Q。

10.如图所示,在第三,第四象限存在电场强度为E,方向与x轴成θ=60°的匀强电场,在第一象限某个区域存在磁感应强度为B,垂直纸面向里的有界匀强磁场,x轴上的P点处在磁场的边界上,现有一群质量为m,电量为+q的带电粒子在纸面内以速度v(0≤v≤垂直于x轴从P点射入磁场,所有粒子均与x轴负方向成φ=30°角进入匀强电场中,其中速度最大的粒子刚好从坐标原点O射入电场,不计粒子的重力和粒子间的相互作用力,第二象限为无场区,求:

(1)P点的坐标;

(2)速度最大的粒子自P点开始射入磁场到离开电场所用的时间;

(3)磁场区域的最小面积。

11.如图所示,在xOy坐标系中,在y<d的区域内分布由指向y轴正方向的匀强电场,在d≤y≤3d的区域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场,MN为

电场和磁场的边界,在y=3d处放置一垂直于y轴的足够大金属挡板ab,带电粒子打到板上即被吸收(设轨迹圆与挡板ab相切的粒子刚好不会被吸收),一质量为m.电量为+q的粒子以初速度v0由坐标原点O处沿x轴正方向射入电场,已

知电场强度大小为,粒子的重力不计。

(1)要使粒子不打到挡板上,磁感应强度应满足什么条件?

(2)通过调节磁感应强度的大小,可让粒子刚好通过点P(4d,0)(图中未画出),求磁感应强度的大小。

12.一台质谱仪的工作原理如图1所示。大量的甲、乙两种离子以0到v范围内的初速度从A 点进入电压为U的加速电场,经过加速后从0点垂直边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片上并被全部吸收。已知甲、乙两种离子的电荷量均为+q,质量分别为2m和m。不考虑离子间的相互作用。(1)求乙离子离开电场时的速度范围;

(2)求所有离子打在底片上距O孔最远距离x m;

(3)若离子进入0孔时速度方向分布在y轴两侧各为θ=30°的范围内如图2所示,要使甲、乙两种离子在底片上没有重叠,求离子最大初速度v应满足的条件。

13.如图所示,一个电子由静止开始经加速电场加速后,又沿中心轴线从O点垂直射入偏转电场,并从另一侧射出打到荧光屏上的P点,O′点为荧光屏的中心。

已知电子质量m=9.0×10﹣31kg,电荷量e=1.6×10﹣19C,加速电场电压U0=2500V,偏转电场电压U=200V,极板的长度L1=6.0cm,板间距离d=2.0cm,极板的末端到荧光屏的距离L2=3.0cm(忽略电子所受重力,结果保留两位有效数字)。求:(1)电子射入偏转电场时的初速度v0;

(2)电子打在荧光屏上的P点到O点的距离h;

(3)电子经过偏转电场过程中电场力对它所做的功W。

14.如图所示,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上。一电阻不计、质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc 构成矩形闭合回路。棒与导轨间动摩擦因数为μ,棒左侧有两个固定于水平面的立柱。导轨bc段长为L,开始时PQ左侧导轨的总电阻为R,右侧导轨单位长度的电阻为r,整个空间存在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。在t=0时,一水平向左的拉力垂直作用于导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为a.已知重力加速度为g,求:

(1)在t=t1时刻,电路中感应电动势的大小及流过PQ棒的感应电流方向;(2)从t=0时刻开始计时,经过多长时间矩形回路中感应电流最大?最大值是多少?

(3)从t=0时刻到回路中感应电流最大的过程中,回路产生的焦耳热为Q,求拉力所做的功。

15.如图所示,空间有一水平向右的匀强电场,虚线AD为电场的边界,在AD 的右侧边长为d的正方形虚线区域ABCD内存在方向水平向外、磁感应强度大小

为B0的匀强磁场。在BA的延长线上到A点的距离为d的O点有一粒子源,从粒子源释放(认为初速度为零)的一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子恰好从D点离开磁场。粒子重力不计,不考虑粒子离开磁场后再次进入磁场的情形。(1)求该匀强电场的电场强度大小E;

(2)求粒子从释放到从D点离开磁场的总时间t;

(3)保持电场不变,改变磁场的磁感应强度的大小,使粒子从到D点距离为的O′点的右侧、C点的左侧离开磁场(不包含这两点),求磁场的磁感应强度大小需满足的条件。

16.如图所示,光滑绝缘斜面倾角为θ,斜面上平行于底边的虚线MN、PQ间存在垂直于斜面向上,磁感应强度为B的匀强磁场,MN、PQ相距为L,以质量为m、边长为d(d<L)的正方形金属线框abef置于斜面上,线框电阻为R,ab边与磁场边界MN平行,相距为L,线框由静止释放后沿斜面下滑,ef边离开磁场前已做匀速运动,重力加速度为g,求:

(1)线框进入磁场过程中通过线框横截面的电荷量q;

(2)线框ef边离开磁场区域时的速度v;

(3)线框穿过磁场区域产生的热量Q。

17.如图所示,在xoy第一象限内分布有垂直xoy向外的匀强磁场,磁感应强度大小B=2.5×10﹣2T.在第二象限紧贴y轴和x轴放置一对平行金属板MN,极板间距d=0.4m;极板与左侧电路相连接,通过移动滑动头P可以改变极板MN间的电压,a、b为滑动变阻器的最下端和最上端(滑动变阻器的阻值分布均匀),a、b两端所加电压U=V.在MN中心轴线上距y轴距离为L=0.4m处,

有一粒子源S沿x轴正方向连续射出比荷为C/kg,速度为v0=2.0×104m/s带正电的粒子,粒子经过y轴进入磁场(忽略粒子的重力和粒子之间的相互作用)。

(1)当滑动头P在a端时,求粒子在磁场中做圆周运动的半径R0;

(2)滑动头P的位置不同,粒子从y轴进入磁场位置不同。是否存在粒子进入磁场后返回平行板间的情况?请计算说明理由。

(3)设粒子从y轴上某点C进入磁场,从x轴上某点D射出磁场,滑动头P的位置不同,则C,D两点间距不同。求C,D两点间距的最大值?

18.如图所示,虚线框内为某种电磁缓冲车的结构俯视图,缓冲车厢的底部安装电磁铁(图中未画出),能产生竖直向下的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,车厢上有两个光滑水平绝缘导轨PQ、MN,将高强度绝缘材料制成的缓冲滑块K 置于导轨上,并可在导轨上无摩擦滑动。滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd,线圈的总电阻为R,匝数为n,ab边长为L,假设关闭发动机后,缓冲车厢与滑块K以速度v0与障碍物C碰撞。滑块K立即停下,此后缓冲车相会受到线圈对它的磁场力而做减速运动,从而实现缓冲,缓冲车厢质量为m,缓冲滑块的质量为m0,车厢与地面间的动摩擦因数为,其他摩擦阻力不计,求:

(1)缓冲滑块K的线圈中感应电流的方向和最大安培力的大小;

(2)若缓冲车厢向前移动时间t后速度减为零,缓冲车厢与障碍物和线圈的ab 边均没有接触,求此过程线圈abcd中通过的电量;

(3)接(2)求此过程线圈abcd中产生的焦耳热。

19.如图所示,光滑的水平平行金属导轨间距为L,导轨电阻忽略不计。空间存在垂直于导轨平面竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B.轻质导体棒ab 垂直导轨放置,导体棒ab的电阻为r,与导轨之间接触良好。两导轨之间接有定值电阻,其阻值为R,轻质导体棒中间系一轻细线,细线通过定滑轮悬挂质量为m的物体,现从静止释放该物体,当物体速度达到最大时,下落的高度为h.在本问题情景中,物体下落过程中不着地,导轨足够长,忽略空气阻力和一切摩擦阻力,重力加速度为g.求:

(1)物体下落过程的最大速度v m;

(2)物体从静止开始下落至速度达到最大的过程中,电阻R上产生的电热Q;(3)物体从静止开始下落至速度达到最大时,所需的时间t。

20.匝数为N=100、边长为L=0.5m、阻值为r=1.5Ω的正方形导线框与间距为d=0.5m的竖直导轨相连,正方形线框的上半部分处在水平向外的磁场B1中,导轨的下部存在着水平向里的磁感应强度为B2=1T的匀强磁场。质量为m=0.2kg、电阻为R=0.5Ω的导体棒ab可以沿竖直导轨无摩擦地滑动。当磁场B1发生变化时,导体棒ab刚好能处于静止状态。重力加速度g取10m/s2,试求:

(1)此时通过ab棒的电流I的大小和方向;

(2)此过程中磁场B1的变化率;

(3)开始的5s内回路中产生的焦耳热Q。

21.如图所示,在直角坐标系xOy平面的四个象限内各有一个边长为L的正方形区域,其中在第二象限内有垂直坐标平面向外的匀强碰场,第一、三、四象限内有垂直坐标平面向内的匀强磁场,各磁场的磁感应强度大小均相等,第一象限的x<L、L<y<2L的区域内,有沿y轴正方向的匀强电场.现有一质量为m电荷量为q的带负电粒子从坐标(L,)处以初速度v0沿x轴负方向射人电场,射出电场时通过坐标(0,L)点,不计粒子重力.

(1)求电扬强度大小E;

(2)为使粒子进人磁场后途经坐标原点口到达坐标(﹣L,0)点,求勺强磁场的磁感应强度大小B;

(3)求第(2)问中粒子从进人磁场到从坐标(﹣L,0)点射出磁场整个过程所用的时间.

22.如图所示,有一倾斜光滑平行金属导轨,导轨平面与水平面的夹角θ=30°,导轨间距L=0.5m,电阻不计,在两导轨间接有R=3Ω的电阻。在导轨中间加一垂直轨道平面向上的宽度为d=0.4m的匀强磁场,B=2T.一质量为m=0.08kg,电阻为r=2Ω的导体棒从距磁场上边缘d=0.4m处由静止释放,运动过程中始终与导轨保持垂直且接触良好,取g=10m/s2.求:

(1)导体棒进入磁场上边缘的速度v;

(2)导体棒通过磁场区域的过程中,通过导体棒的电量q;

(3)导体棒通过磁场区域的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q。

23.如图所示,aegik﹣bfhjl是两平行闭合导轨,间距L=1m,aefb部分倾斜其中与水平面夹角θ=37°,eflk部分水平。其中hj和gi段为绝缘材料(电阻视为无穷大),kl段电阻R=5Ω,其余电阻均不计,ab之间接有电容量C=0.1F的电容器;fh和eg段摩擦因素u=0.4,其余段均光滑。L1=5m,L2=2m,L3未知,eflk平面和地面相距h2=5m.在斜面和平面上均有垂直向上的磁场,磁感应强度B1=B2=1T 现有一根电阻不计的金属棒cd,质量m=0.1kg,从离平面轨道高h1=3.6m处自由释放,最后从kl出抛出,落地点距kl水平距离为2m.(重力加速度g=10m/s2)(注意,由于在电阻为零时电磁感应电路中会有电磁波的辐射,所以本题并不能

用能量关系来求解)

求:(1)若物体下滑过程中某时刻加速度为a,试推导安培力的表达式

(2)棒到达ef处的速度大小

(3)棒到达ij处的速度大小

(4)L3的大小为多少

(5)整个过程中k1棒的焦耳热为多少?

24.如图所示,在xOy平面内,有一线状电子源沿x正方向发射速度均为v的电子,形成宽为2R、在y轴方向均为分布且关于x轴对称的电子流。电子流沿x 方向射入一个半径为R、中心位于原点O的圆形匀强磁场区域(区域边界存在磁场),磁场方向垂直xoy平面向里,电子经过磁场偏转后均从P点射出。在磁场区域的正下方,正对的金属平行板K和A与x轴平行,其中K板与P点的距离为d,中间开有宽度为2d且关于y轴对称的小孔。A与K两板间加有恒定电压U AK,

且K板电势高于A板电势,已知电子质量为m,电荷量为e,U AK=,不计电子重力及它们间的相互作用。

(1)能打到A板上的电子在进入平行金属板时与金属板K的夹角应满足什么条件?

(2)能进入AK极板间的电子数占发射电子总数的比例为多大?

25.如图所示,在xOy直角坐标系中,第一象限内的等腰直角三角形ABO区域内有水平向左的匀强电场(电场强度大小未知),在第二象限边长为L的正方形CBOM区域内有竖直向下的匀强电场,电场强度大小为E0,现有一带正电粒子(重力不计)从AB边上的A点由静止释放,恰好能通过M点。

(1)求ABO区域内的匀强电场的电场强度大小E1;

(2)若ABO区域内的匀强电场的电场强度为3E0,要使从AO线上某点由静止释放题述相同的带电粒子,通过坐标为(﹣2L,0)的点,求释放点的坐标。

26.在如图所示的平面直角坐标系中,存在一个半径R=0.2m的圆形勻强磁场区域,磁感应强度B=1.0T,方向垂直纸面向外,该磁场区域的右边缘与坐标原点O

相切。y轴右侧存在电场强度大小为E=1.0×10﹣9N/C的匀强电场,方向沿y轴正方向,电场区域宽度L=0.1m.现从坐标为(﹣0.2m,﹣0.2m)的P点发射出质量m=2.0×10﹣9kg、带电荷量q=5.0×10﹣5C的带正电粒子,沿y轴正方向射入匀强磁场,速度大小v0=5.0×103m/s.重力不计。

(1)求该带电粒子射出电场时的位置坐标;

(2)为了使该带电粒子能从坐标为(0.1m,﹣0.05m)的点回到电场后,可在紧邻电场的右侧一正方形区域内加匀强磁场,试求所加匀强磁场的破感应强度大小和正方形区域的最小面积。

27.如图所示的平面直角坐标系xOy,在第I象限内有平行于y铀的匀强电场,方向沿y轴正方向;在第Ⅳ象限某一矩形区域内有方向垂直于xOy平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为﹣q的粒子,从y轴上的P(O,h)点,以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场,通过电场后从x 轴上的Q(2h,0)点进人第Ⅳ象限,经过磁场偏转后从y轴上M(0,﹣2h)点垂直y轴进入第Ⅲ象限,不计粒子所受的力。求:

(1)电场强度E的大小;

(2)粒子到达Q点时速度的大小和方向;

(3)矩形磁场区域的最小面积。

28.间距为l=0.5m两平行金属导轨由倾斜部分和水平部分平滑连接而成,如图所示,倾斜部分导轨的倾角θ=30°,上端连有阻值R=0.5Ω的定值电阻且倾斜导轨

处于大小为B1=0.5T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中.水平部分导轨足够长,图示矩形虚线框区域存在大小为B2=1T、方向竖直向上的匀强磁场,磁场区域的宽度d=3m.现将质量m=0.1kg、内阻r=0.5Ω、长l=0.5m的导体棒ab从倾斜导轨上端释放,达到稳定速度v0后进入水平导轨,当恰好穿过B2磁场时速度v=2m/s,已知导体棒穿过B2磁场的过程中速度变化量与在磁场中通过的距离满足△v=k△x(比例系数k未知),运动过程中导体棒始终与导轨垂直并接触良好,不计摩擦阻力和导轨电阻.求:

(1)导体棒ab的速度v0;

(2)导体棒ab穿过B2磁场过程中通过R的电荷量及导体棒ab产生的焦耳热;(3)若磁场B1大小可以调节,其他条件不变,为了使导体棒ab停留在B2磁场区域,B1需满足什么条件.

29.如图所示,在半个空间中分布一匀强磁场,磁感应强度为B(垂直纸面并指向纸面内)。磁场边界为MN(垂直纸面的一个平面)。在磁场区内有一点电子源(辐射发射源)S,向四面八方均匀地,持续不断地发射电子。这里仅考察电子源所在的平面内,由电子源发射的电子,不计电子间的相互作用,并设电子源离界面MN的垂直距离为L。

(1)点源S发射的电子,其速度达多大时,界面MN上将有电子逸出?

(2)若点源S发射的电子速度大小均为,在界面MN上多宽范围内有电子逸出?

(其中m为电子质量,e为电子带电量。)

(3)若电子速度为,逸出的电子数占总发射电子数的比例?

30.如图所示,两金属杆AB和CD长均为L,电阻均为R,质量分别为3m和m.用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路,并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧.在图中虚线下方有足够深广的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与回路平面垂直,此时,金属杆CD处于磁场中.现从静止开始释放金属杆AB,经过一段时间,AB尚未到达而即将到达磁场的上边界,其加速度已变为零(金属杆CD尚未离开磁场),这一过程中金属杆AB产生的焦耳热为Q.

(1)判断金属杆CD中的电流方向,并说明判断依据;

(2)金属杆AB刚到达磁场边界时的速度v1多大?

(3)此过程中金属杆CD移动的距离h和通过导线截面的电量q分别是多少?(4)通过推理分析金属杆AB进入磁场而CD尚未离开磁场可能出现的运动情况(加速度与速度的变化情况,只需文字说明,不需要计算).

31.如图甲所示,间距L=0.4m的金属轨道竖直放置,上端接定值电阻R1=1Ω,下端接定值电阻R2=4Ω.其间分布着两个有界匀强磁场区域:区域Ⅰ内的磁场方向垂直纸面向里,其磁感应强度B1=3T;区域Ⅱ内的磁场方向竖直向下,其磁感应强度B2=2T.金属棒MN的质量m=0.12kg、在轨道间的电阻r=4Ω,金属棒与轨道间的动摩擦因数μ=0.8.现从区域I的上方某一高度处静止释放金属棒,当

金属棒MN刚离开区域Ⅰ后B1便开始均匀变化。整个过程中金属棒的速度随下落位移的变化情况如图乙所示,“v2﹣x”图象中除ab段外均为直线,oa段与cd 段平行。金属棒在下降过程中始终保持水平且与轨道间接触良好,轨道电阻及空气阻力忽略不计,两磁场间互不影响。求:

(1)金属棒在图象上a、c两点对应的速度大小;

(2)金属棒经过区域I的时间;

(3)B1随时间变化的函数关系式(从金属棒离开区域I后计时):

(4)从金属棒开始下落到刚进入区域Ⅱ的过程中回路内的焦耳热。

32.如图所示,电阻不计且足够长的U型金属框架放置在倾角θ=37°的绝缘斜面上,该装置处于垂直斜面向下的匀强磁场中,磁感应强度大小B=0.5T.质量m=0.1kg、电阻R=0.4Ω的导体棒ab垂直放在框架上,从静止开始沿框架无摩擦下滑,与框架接触良好。框架的质量M=0.2kg、宽度L=0.4m,框架与斜面间的动摩擦因数μ=0.6,与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2。

(1)若框架固定,求导体棒的最大速度v m;

(2)若柜架固定,导体棒从静止下滑至某一位置时速度为5m/s,此过程中共有3C的电量通过导体棒,求此过程回路产生的热量Q;

(3)若框架不固定,求当框架刚开始运动时棒的速度v1。

33.如图所示,光滑斜面倾角为θ,水平虚线PQ平行于底边,虚线下方有垂直于斜面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一正方形线框abcd放置于斜面上,ab边平行于斜面底边且用一轻绝缘轻弹簧与底边相连,线框质量为m,边长为L,电阻为R.线框静止在斜面上时。线框cd边在虚线PQ下面、离PQ距离为L.将线框拉到如图所示的位置,ab边距虚线PQ的距离也为L,由静止释放线框。线框在弹簧的弹力和自身重力的作用下沿斜面向下运动,cd边第一次刚要进入磁场时线框的加速度为a,速度为v,线框中产生的焦耳热为Q.,运动过程中cd边始终平行于pQ,求:

(1)cd边第一次刚要进磁场时,通过cd边的电量q;

(2)cd边第一次出磁场时,线框的加速度a′;

(3)线框中最终产生的焦耳热Q。

34.如图所示,在虚线HF上方存在着垂直于纸面向里的匀强磁场B1,在x轴上方存在沿x轴正方向的匀强电场,在x轴下方的矩形区域ABCD内还存在垂直于纸面向外的匀强磁场,矩形区域的AB边与x轴重合。M点是HF和y轴的交点,在M点有一静止镭核(Ra),某时刻发生放射性衰变,放出某种质量为m、电荷量为q的粒子后变为一氡核(Rn),氡核恰好沿y轴正向做匀速直线运动,粒子则以初速度v0沿y轴负方向运动,恰好从N点进入磁场,当粒子第二次经过x轴时电场反向,粒子恰好回到M点,若|OM|=2|ON|,核子的质量数与质量成正比,不计氡核和粒子的重力。

(1)写出上述过程中镭核的衰变方程。

(2)求电场强度的大小E。

(3)求N点的横坐标x。

(4)求矩形区域ABCD内匀强磁场的磁感应强度的大小B2及矩形区域的最小面积S。

35.如图所示,两根间距为L的金属导轨MN和PQ,电阻不计,左端弯曲部分光滑,水平部分导轨与导体棒间的滑动摩擦因数为μ,水平导轨左端有宽度为d、方向竖直向上的匀强磁场Ⅰ,右端有另一磁场Ⅱ,其宽度也为d,但方向竖直向下,两磁场的磁感强度大小均为B0,相隔的距离也为d。有两根质量为m、电阻均为R的金属棒a和b与导轨垂直放置,b棒置于磁场Ⅱ中点C、D处。现将a 棒从弯曲导轨上某一高处由静止释放并沿导轨运动下去。

(1)当a棒在磁场Ⅰ中运动时,若要使b棒在导轨上保持静止,则a棒刚释放时的高度应小于某一值h0,求h0的大小;

(2)若将a棒从弯曲导轨上高度为h(h<h0)处由静止释放,a棒恰好能运动到磁场Ⅱ的左边界处停止,求a棒克服安培力所做的功;

(3)若将a棒仍从弯曲导轨上高度为h(h<h0)处由静止释放,为使a棒通过磁场Ⅰ时恰好无感应电流,可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间而变化,将a棒刚进入磁场Ⅰ的时刻记为t=0,此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B0,试求出在a棒通过磁场Ⅰ的这段时间里,磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化的关系式。

36.如图所示,在xOy平面内,以O1(0,R)为圆心、R为半径的圆形区域内有垂直平面向里的匀强磁场B1,x轴下方有一直线ab,ab与x轴相距为d,x轴

与直线ab间区域有平行于y轴的匀强电场E,在ab的下方有一平行于x轴的感光板MN,ab与MN间区域有垂直于纸平面向外的匀强磁场B2.在0≤y≤2R的区域内,质量为m的电子从圆形区域左侧的任何位置沿x轴正方向以速度v0射入圆形区域,经过磁场B1偏转后都经过O点,然后进入x轴下方。已知x轴与

直线ab间匀强电场场强大小E=,ab与MN间磁场磁感应强度B2=.不计电子重力。

(1)求圆形区域内磁场磁感应强度B1的大小?

(2)若要求从所有不同位置出发的电子都不能打在感光板MN上,MN与ab板间的最小距离h1是多大?

(3)若要求从所有不同位置出发的电子都能打在感光板MN上,MN与ab板间的最大距离h2是多大?当MN与ab板间的距离最大时,电子从O点到MN板,运动时间最长是多少?

37.如图所示,匝数N、截面积S、电阻R的线圈内有方向垂直于线圈平面向下的随时间均匀增加的匀强磁场B1.线圈通过开关k连接两根相互平行、间距d 的倾斜导轨,导轨平面和水平面的夹角为α,下端连接阻值R的电阻。在倾斜导轨间的区域仅有垂直导轨平面斜向上的匀强磁场B.接通开关k后,将一根阻值2R、质量m的导体棒ab放在导轨上,导体棒恰好静止不动。假设导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好,不计摩擦阻力和导轨电阻,重力加速度为g。(1)求磁场B1的变化率;

(2)断开开关k,导体棒ab开始下滑,经时间t沿导轨下滑的距离为x,求此过程导体棒上产生的热量Q。

2021届高考物理人教版二轮复习 计算题精解训练 机械波 作业(12) 含解析

2021届高考物理二轮复习计算题精解训练 (12)机械波 1.如图是一列横波在某一时刻的波形图像。已知这列波的频率为5 Hz ,此时0.5 m x =处的质点正向 y 轴正方向振动,可以推知: (1)这列波正在沿轴哪个方向方向传播; (2)波速大小是多少; (3)该质点1 s 内通过的路程是多少。 2.一列沿 x 轴传播的简谐横波,在0t =时刻的波形如图实线所示,在1=0.2 s t 时刻的波形如图虚线所示: (1)若波向 x 轴负方向传播,求该波的最小波速; (2)若波向 x 轴正方向传播,且1t T <,求 2 m x =处的 P 质点第一次出现波峰的时刻。 3.简谐横波沿 x 轴传播,M N 、是 x 轴上两质点,如图甲是质点 N 的振动图象.图乙中实线是 3 s t =时刻的波形图象,质点 M 位于8 m x =处,虚线是再过t ?时间后的波形图象.图中两波峰间距离7.0 m x ?=.求 (1)波速大小和方向; (2)时间t ?.

4.如图所示、一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,实线和虚线分别为10 s t =时与2 2 s t =时的波形图像,已知该波中各个质点的振动周期大于4 s 。求: (i)该波的传播速度大小; (ii)从10 s t =开始计时,写出 1 m x =处质点的振动方程。 5.如图,在平静的湖面上有相距12 m 的B C 、两片小树叶,将一枚小石子投到B C 、连线左侧的 O 点, 6 m OB =,经过24 s ,第1个波峰传到树叶 B 时,第13个波峰刚好在 O 点形成。求: (ⅰ)这列水波的波长和水波的频率; (ⅱ)从第1个波峰传到树叶 B 算起,需要多长时间 C 树叶开始振动。 6.如图所示,图甲为一列简谐横波在2s t =时的图象,Q 为4m x =处的质点,P 为11m x =处的质点,图乙为质点P 的振动图象。 (1)求质点P 的振动方程及该波的传播速度; (2)2s t =后经过多长时间Q 点位于波峰?

高中物理 运动学经典试题

1.如图所示,以匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有2 s 将熄灭,此时汽车距离 停车线18m 。该车加速时最大加速度大小为,减速时最大加速度大小为。 此路段允许行驶的最大速度为,下列说法中正确的有 A .如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线 B .如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速 C .如果立即做匀减速运动,在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线 D .如果距停车线处减速,汽车能停在停车线处 2.甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的 v -t 图象如图所示.两图象在t =t 1时 相交于P 点,P 在横轴上的投影为Q ,△OPQ 的面积为S .在t =0时刻,乙车在甲车前面,相距为 d .已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t ′,则下面四组t ′和d 的组合可能的是 ( ) A . B . C . D . 3.A 、B 两辆汽车在笔直的公路上同向行驶,当B 车在A 车前84 m 处时,B 车速度为4 m/s ,且以2 m/s 2的加速度做匀加速运动;经过一段时间后,B 车加速度突然变为零.A 车一直以20 m/s 的速度做匀速运动,经过12 s 后两车相遇.问B 车加速行驶的时间是多少? 4. 已知O 、A 、B 、C 为同一直线上的四点.AB 间的距离为l 1,BC 间的距离为l 2,一物体自O 点 由静止出发,沿此直线做匀加速运动,依次经过A 、B 、C 三点,已知物体通过AB 段与BC 段所用的时间相等.求O 与A 的距离. 5. 甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t =0时刻同时经过公路旁的同一 个路标.在描述两车运动的v -t 图中(如图),直线a 、b 分别描述了甲乙两车在0~20秒的 运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是 ( ) A .在0~10秒内两车逐渐靠近 B .在10~20秒内两车逐渐远离 C .在5~15秒内两车的位移相等 D .在t =10秒时两车在公路上相遇 6.如图是一娱乐场的喷水滑梯.若忽略摩擦力,人从滑梯顶 端滑下直到入水前,速度大小随时间变化的关系最接近图 8m/s 22m/s 25m/s 12.5m/s 5m S d t t ==',1S d t t 41,211=='S d t t 2 1,211=='S d t t 43,211=='

2020高考物理计算题专题训练含答案

计算题 1.为了使航天员能适应在失重环境下是的工作和生活,国家航天局组织对 航天员进行失重训练。故需要创造一种失重环境;航天员乘坐到民航客机 上后,训练客机总重5×104kg,以200m/s速度沿300倾角爬升到7000米 高空后飞机向上拉起,沿竖直方向以200m/s 的初速度向上作匀减速直线 运动,匀减速的加速度为g,当飞机到最高点后立即掉头向下,仍沿竖直 方向以加速度为g加速运动,在前段时间内创造出完全失重,当飞机离地 2000米高时为了安全必须拉起,后又可一次次重复为航天员失重训练。若 飞机飞行时所受的空气阻力f=Kv(k=900N·s/m),每次飞机速度达到 350m/s 后必须终止失重训练(否则Array飞机可能失速)。 求:(1)飞机一次上下运动为航天员创 造的完全失重的时间。 (2)飞机下降离地4500米时飞机 发动机的推力(整个运动空间重力加速 度不变)。 (3)经过几次飞行后,驾驶员想在保持其它不变,在失重训练时间不 变的情况下,降低飞机拉起的高度(在B点前把飞机拉起)以节约燃油, 若不考虑飞机的长度,计算出一次最多能节约的能量。

2.如图所示是一种测定风速的装置,一个压力传感器固定在竖直墙上,一弹簧一端固定在传感器上的M 点,另一端N 与导电的迎风板相连,弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属细杆上,弹簧是不导电的材料制成的。测得该弹簧的形变量与压力传感器示数关系见下表。 迎风板面积S =0.50m 2,工作时总是正对着风吹来的方向。电路的一端与迎风板相连,另一端在M 点与金属杆相连。迎风板可 在金属杆上滑动,且与金属杆接触良好。定值电阻R =1.0Ω,电源的电动势E =12V ,内阻r =0.50Ω。闭合开关,没有风吹时,弹簧处于原长L 0=0.50m ,电压 传感器的示数U 1=3.0V ,某时刻由于风吹迎风板,电压传感器的示数变为 U 2=2.0V 。求: (1)金属杆单位长度的电阻; 形变量(m ) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 压 力(N ) 0 130 260 390 520

2020高考物理运动学专题练习

直线运动规律及追及问题 一 、 例题 例题1.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4m/s ,1s 后速度的大小变为10m/s ,在这1s 内该物体的 ( ) A.位移的大小可能小于4m B.位移的大小可能大于10m C.加速度的大小可能小于4m/s D.加速度的大小可能大于10m/s 析:同向时2201/6/14 10s m s m t v v a t =-=-= m m t v v s t 71210 4201=?+=?+= 反向时2202/14/14 10s m s m t v v a t -=--=-= m m t v v s t 312 10 4202-=?-=?+= 式中负号表示方向跟规定正方向相反 答案:A 、D 例题2:两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木快每次曝光时的位置,如图所示,连续两次曝光的时间间隔是相等的,由图可知 ( ) A 在时刻t 2以及时刻t 5两木块速度相同 B 在时刻t1两木块速度相同 C 在时刻t 3和时刻t 4之间某瞬间两木块速度相同 D 在时刻t 4和时刻t 5之间某瞬间两木块速度相同 解析:首先由图看出:上边那个物体相邻相等时间内的位移之差为恒量,可以判定其做匀变速直线运动;下边那个物体很明显地是做匀速直线运动。由于t 2及t 3时刻两物体位置相同,说明这段时间内它们的位移相等,因此其中间时刻的即时速度相等,这个中间时刻显然在t 3、t 4之间 答案:C 例题3 一跳水运动员从离水面10m 高的平台上跃起,举双臂直立身体离开台面,此时中心位于从手到脚全长的中点,跃起后重心升高0.45m 达到最高点,落水时身体竖直,手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计)从离开跳 台到手触水面,他可用于完成空中动作的时间是多少?(g 取10m/s 2 结果保留两位数字) 解析:根据题意计算时,可以把运动员的全部质量集中在重心的一个质点,且忽略其水平方向 的运动,因此运动员做的是竖直上抛运动,由g v h 22 0=可求出刚离开台面时的速 度 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7

2020届高考物理计算题复习《竖直上抛运动》(解析版)

《竖直上抛运动》 计算题 在竖直井的井底,将一物块以 的速度竖直向上抛出,物块在上升过程 中做加速度大小 的匀减速直线运动,物块上升到井口时被人接住,在 被人接住前1s 内物块的位移 求: 物块从抛出到被人接住所经历的时间; 此竖直井的深度. 原地纵跳摸高是篮球和羽毛球重要的训练项目。已知质量 的运动员原地 摸高为 米,比赛过程中,该运动员先下蹲, 重心下降 米,经过充分调整后, 发力跳起摸到了 米的高度。假设运动员起跳过程为匀加速运动,忽略空气阻 力影响,g 取 求: 1. 如图甲所示,将一小球从地面上方 气阻力,上升和下降过程中加速度不变, 小球从抛出到上升至最高点所需的时间 小球从抛出到落地所需的时间 t; 在图乙中画出小球从抛出到落地过程中的 处以 的速度竖直上抛,不计空 g 取 ,求: 图象。 2. 3.

该运动员离开地面时的速度大小为多少; 起跳过程中运动员对地面的压力; 从开始起跳到双脚落地需要多少时间? 4. 气球以的速度匀速上升,当它上升到离地面40m高处,从气球上落下一个物 体.不计空气阻力,求物体落到地面需要的时间;落到地面时速度的大小. 5.小运动员用力将铅球以的速度沿与水平方向成 方向推出,已知铅球出手点到地面的高度为 求: 铅球出手后运动到最高点所需时间; 铅球运动的最高点距地面的高度H ; 铅球落地时到运动员投出点的水平距离x.

6. 气球下挂一重物,以的速度匀速上升,当到达离地高度处时, 悬挂重物的绳子突然断裂,空气阻力不计,g取则求: 绳断后物体还能向上运动多高? 绳断后物体再经过多长时间落到地面。 落地时的速度多大? 7.气球下挂一重物,以的速度匀速上升,当到达离地高度 处时,悬挂重物的绳子突然断裂,那么重物经多长时间落 到地面?落地时的速度多大?空气阻力不计,g取。 8.气球以的速度匀速上升,在离地面75m高处从气球上掉落一个物体,结果气 球便以加速度向上做匀加速直线运动,不计物体在下落过程中受到的 空气阻力,问物体落到地面时气球离地的高度为多少?

高三物理复习〈运动学〉测试题

1.(07北京理综18)图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片.该照片经放大后分析出,在曝光时间内,子弹 影像前后错开的距离约为子弹长度的1%~2%.已知子弹飞 行速度约为500 m/s,由此可估算出这幅照片的曝光时间最 接近() A.10-3 s B.10-6 s C.10-9 s D.10-12 s 2.(1)在测定匀变速直线运动加速度的实验中,将以下步骤的代号按合理顺序填空写在横线上:_____________. (A)拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,先接通电源,后放开纸带; (B)将打点计时器固定在平板上,并接好电路; (C)把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着重量适当的钩码; (D)断开电源,取下纸带; (E)将平板一端抬高,轻推小车,使小车恰能在平板上作匀速运动; (F)将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔; (G)换上新的纸带,再重复做两三次. (2)某同学利用打点计时器所 记录的纸带来研究做匀变速 直线运动小车的运动情况, 实验中获得一条纸带,如图 三所示,其中两相邻计数点 间有四个点未画出。已知所 用电源的频率为50H Z,则打A点时小车运动的速度v A=_______m/s,小车运动的加速度a=_______m/s2。(结果要求保留三位有效数字) 3.如右图所示,甲、乙两个同学在平直跑道上练习“4×100m” 接力,他们在奔跑时具有相同的最大速度。乙从静止开始全力奔跑需跑出25m才能达到最大速度,这一过程可视为匀变速运动。现在甲手持接力棒以最大速度向乙奔来,乙在接力区伺机全力奔出。若要 求乙接棒时奔跑速度达到最大速度的80%,试求: ⑴乙在接力区须奔跑多少距离? ⑵乙应在距离甲多远处时起跑?5.(07全国卷Ⅰ23)甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保 持9 m/s 的速度跑完全程;乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的.为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记.在某次练习中,甲在接力区前s0=13.5 m 处作了标记,并以v=9 m/s 的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令.乙在接力区的前端听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒.已知接力区的长度为L=20 m.求: (1)此次练习中乙在接棒前的加速度 a. (2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离. 6.(08·四川理综·23)A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶,当B车在A车前84 m 处时,B 车速度为 4 m/s,且以2 m/s2的加速度做匀加速运动;经过一段时间后,B车加速度突然变为零.A车一直以20 m/s的速度做匀速运动,经过12 s后两车相遇.问B车加速行驶的时间是多少? .如图所示,直线MN表示一条平直公路,甲、乙两辆汽车原来停在A、B两处, A、B间的距离为85m,现甲车先开始向右做匀加速直线运动,加速度a1=2.5m/s2, 甲车运动 6.0s时,乙车立即开始向右做匀加速直线运动,加速度a2=5.0m/s2,求两 辆汽车相遇处距A处的距离. 8.火车A以速度v1匀速行驶,司机发现正前方同一轨道上相距s处有另一火车B沿同方向以速度v2(对地,且v2小于v1)做匀速运动,A车司机立即以加速度(绝对值)a紧急刹车,为使两车不相撞,a应满足什么条件?

高考物理计算题专项练习(轨道型)

高三物理计算题专练(轨道类) 1.如图所示,质量为m=0.10kg的小物块以初速度v0=4.0m/s,在粗糙水平桌面上做直线运动,经时间t=0.4s后以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上。已知物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,桌面离地高h=0.45m,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。求: (1)小物块飞离桌面时的速度大小v。 (2)小物块落地点距飞出点的水平距离s。 2.如图所示,一滑板爱好者总质量(包括装备)为50kg,从以O为圆心,半径为R=1.6m光滑圆弧轨道的A点(α=60°)由静止开始下滑,到达轨道最低点B后(OB在同一竖直线上),滑板爱好者沿水平切线飞出,并恰好从C点以平行斜面方向的速度进入倾角为37°的斜面,若滑板与斜面的动摩擦因数为μ=0.5,斜面长s=6m,(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求: (1)滑板爱好者在B、C间运动的时间。 (2)滑板爱好者到达斜面底端时的速度大小。 3.学校科技节上,同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置,原理如图甲,AC段是水平放置的同一木板;CD段是竖直放置的光滑半圆弧轨道,圆心为O,半径R=0.2m;MN是与O点处在同一水平面的平台;弹簧的左端固定,右端放一可视为质点、质量m=0.05kg的弹珠P,它紧贴在弹簧的原长处B点;对弹珠P施加一水平外力F,缓慢压缩弹簧,在这一过程中,所用外力F与弹簧压缩量x的关系如图乙所示。已知BC段长L=1.2m,EO间的距离s=0.8m。计算时g取10m/s2,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。压缩弹簧释放弹珠P后,求:

(1)弹珠P通过D点时的最小速度v D; (2)弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点,它通过C点时的速度v C; (3)当缓慢压缩弹簧到压缩量为x0时所用的外力为8.3N,释放后弹珠P能准确击中平台MN 上的目标E点,求压缩量x0。 4.一长l=0.80m的轻绳一端固定在O点,另一端连接一质量m=0.10kg的小球,悬点O距离水平地面的高度H=1.00m。开始时小球处于A点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示。让小球从静止释放,当小球运动到B点时,轻绳碰到悬点O正下方一个固定的钉子P时立刻断裂。不计轻绳断裂的能量损失,重力加速度g取10m/s2。求: (1)当小球运动到B点时的速度大小。 (2)绳断裂后球从B点抛出并落在水平地面的C点,求C点与B点之间的水平距离。 (3)若OP=0.6m,轻绳碰到钉子P时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂,求轻绳能承受的最大拉力。

高中物理运动学测精彩试题(附答题卷和问题详解)

运动学测试(附答案) 一.不定项选择题(5分×12=60分) 1. 一物体以初速度0v 、加速度a 做匀加速直线运动,若物体从t 时刻起,加速度a 逐渐减小至零,则物体从t 时刻开始 ( ) A.速度开始减小,直到加速度等于零为止 B.速度继续增大,直到加速度等于零为止 C.速度一直增大 D.位移继续增大,直到加速度等于零为止 2.某人欲估算飞机着陆时的速度,他假设飞机停止运动前在平直跑道上做匀减速运动,飞机在跑道上滑行的距离为x ,从着陆到停下来所用的时间为t ,则飞机着陆时的速度为( ) A.x t B.2x t C.x 2t D.x t 到2x t 之间的某个值 3.2009年7月16日,中国海军第三批护航编队16日已从某军港启航,于7月30日抵达亚丁湾、索马里海域如图1-1-1所示,此次护航从启航,经东海、海峡、南海、马六甲海峡,穿越印度洋到达索马里海域执行护航任务,总航程五千多海里.关于此次护航,下列说确的是( ) A .当研究护航舰艇的运行轨迹时,可以将其看做质点 B .“五千多海里”指的是护航舰艇的航行位移 C .“五千多海里”指的是护航舰艇的航行路程 D .根据题中数据我们可以求得此次航行的平均速度 4.一质点沿直线Ox 方向做变速运动,它离开O 点的距离随时间变化的关系为x =5+2t 3(m),它的速度随时间t 变化关系为v =6t 2(m/s).该质点在t =0到t =2 s 间的平均速度和t =2 s 到t =3 s 间的平均速度大小分别为( ) A .12 m/s ,39 m/s B .8 m/s ,38 m/s C .12 m/s ,19.5 m/s D .8 m/s ,12 m/s 5. 机车在高速公路上行驶,车速超过100 km/h 时,应当与同车道前车保持100 m 以上的距离.从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的时间里,汽车仍要通过一段距离(称为反应距离);从采取制动动作到车完全停止的时间里,汽车又要通过一段距离(称为制动距离),如表所示给出了汽车在不同速度下的反应距离和制动距离的部分数据.如果驾驶员的反应时间一定,路面情况相同 A .驾驶员的反应时间为1.5 s B .汽车制动的加速度大小为2 m/s 2 C .表中Y 为49 D .表中X 为32 6. 在某可看做直线的高速公路旁安装有雷达探速仪,可以精确抓拍超速的汽车,以及测量汽车运动过程中的加速度.若B 为测速仪,A 为汽车,两者相距345 m ,此时刻B 发出超声波,同时A 由于紧急情况而急刹车,当B 接收到反射回来的超声波信号时,A 恰好停止,且此时A 、B 相距325 m ,已知声速为340 m/s ,则汽车刹车过程中的加速度大小为( ) A. 20 m/s 2 B. 10 m/s 2 C. 5 m/s 2 D. 1 m/s 2 7.一人看到闪电12.3 s 后又听到雷声.已知空气中的声速为330 m/s ~340 m/s ,光速为3×108 m/s ,于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1 km.根据你所学的物理知识可以判断( ) A .这种估算方法是错误的,不可采用 B .这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者间的距离 C .这种估算方法没有考虑光的传播时间,结果误差很大

高三物理计算题训练

天津市第一百中学高三物理计算题训练 1、如图所示,质量为1kg的物体静置在水平地面上,现对物体施以水平方向的恒定拉力,1s末将拉力撤 去,物体运动的v—t图象如图所示,试求: (1)在0~3s内物体的位移; (2)滑动摩擦力的大小; (3)拉力的大小。 2、如图所示,在光滑水平面上放有一个长为L的长木板C,在C左端和距左端s处各放有一个小物块A、B,A、B都可视为质点,它们与C之间的动摩擦因数都是μ,A、B、C的质量都是m。开始时B、C静止,A以某一初速度v0向右运动。设B与C之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:⑴A相对于C向右滑动过程中,B与C之间的摩擦力大小。⑵为使A、B能够相碰,A的初速度v0应满足什么条件? v0 A B C 3、如图所示,原来静止在水平面上的长纸带上放有一个质量为m的小金属块A。金属块离纸带左端距离为d,与纸带间动摩擦因数为μ。现用力向右将纸带从金属块下面抽出,设纸带的加速过程极短,可以认为一开始抽动纸带就做匀速运动。求:⑴金属块刚开始运动时所受的摩擦力大小和方向。⑵为了能把纸带从金属 块下面抽出,纸带的速度v应满足什么条件? A v d 4、真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中,若将一个质量为m带正电的小球由静止释放,运动中小球的速度与竖直方向夹角为53o(取sin37o=0.6,cos37o=0.8)。现将该小球从电场中某点以v0=10m/s的初速度竖直向上抛出。求运动过程中 (1)小球受到的电场力的大小和方向; (2)小球从抛出点至最高点的电势能变化量; (3)小球的最小动量的大小和方向。 5、如图所示,质量均为m的A、B两物体,用劲度为k的轻质弹簧相连,A被手用外力F提在空中静止,这时B离地面的高度为h。放手后,A、B下落,若B与地面碰撞后不再反弹,求:A从开始下落到其速度达到最大的过程中,A的重力势能的改变量。 A B h 6、如图所示,竖直的光滑杆上套着一轻质弹簧,弹簧长度为原长时,上端在O 点处。现将质量,m2=3kg 的圆环套在杆上,压缩弹簧,平衡于A点处,A点和O点间距为x0;再将一质量m1=6kg的圆环套在杆上,从距A点3x0处的B点由静止开始下滑并与m2碰撞后粘为一体。它们运动到C处时 速度达到最大值,此时动能E k=19.5J。已知弹簧劲度系数k=300N/m。求: (1)m1在与m2碰撞前瞬间的速度v;

@高考物理计算题训练——滑块与木板模型(答案版)

1、木板M静止在光滑水平面上,木板上放着一个小滑块m,与木板之间的动摩擦因数μ,为了使得m能从M上滑落下来,求下列各种情况下力F的大小范围。 (1)m与M刚要发生相对滑动的临界条件:①要滑动:m 与M间的静摩擦力达到最大静摩擦力;②未滑动:此时m与 M加速度仍相同。受力分析如图,先隔离m,由牛顿第二定 律可得:a=μmg/m=μg 再对整体,由牛顿第二定律可得:F0=(M+m)a 解得:F0=μ(M+m) g 所以,F的大小范围为:F>μ(M+m)g (2)受力分析如图,先隔离M,由牛顿第二定律可得:a=μ mg/M 再对整体,由牛顿第二定律可得:F0=(M+m)a 解得:F0=μ(M+m) mg/M 所以,F的大小范围为:F>μ(M+m)mg/M 2、如图所示,有一块木板静止在光滑水平面上,木板质量M=4kg,长L=1.4m.木板右端放着一个小滑块,小滑块质量m=1kg,其尺寸远小于L,它与木板之间的动摩擦因数μ=0.4,g=10m/s2, (1)现用水平向右的恒力F作用在木板M上,为了使得m能从M上滑落下来,求F的大小范围. (2)若其它条件不变,恒力F=22.8N,且始终作用在M上,求m在M上滑动的时间. (1)小滑块与木板间的滑动摩擦力 f=μFN=μmg=4N…………① 滑动摩擦力f是使滑块产生加速度的最大合外力,其最大加速度 a1=f/m=μg=4m/s2…② 当木板的加速度a2> a1时,滑块将相对于木板向左滑动,直至脱离木板 F-f=m a2>m a1F> f +m a1=20N …………③ 即当F>20N,且保持作用一般时间后,小滑块将从木板上滑落下来。 (2)当恒力F=22.8N时,木板的加速度a2',由牛顿第二定律得F-f=Ma2'

2014-2018高考物理运动学真题

专题一质点的直线运动 (2017~2018年) 201803 4.在一斜面顶端,将甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出,两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的 A.2倍 B.4倍 C.6倍 D.8倍 5.甲乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动, 乙做匀速直线运动。甲乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。 下列说法正确的是 A.在t1时刻两车速度相等 B.从0到t1时间内,两车走过的路程相等 C.从t1到t2时间内,两车走过的路程相等 D.从t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等 6.地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示,其中图线①②分别描述两次不同的提升过程,它们变速阶段加速度的大小都相同;两次提升的高度相同,提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次 和第②次提升过程, A.矿车上升所用的时间之比为4:5 B.电机的最大牵引力之比为2:1 C.电机输出的最大功率之比为2:1 D.电机所做的功之比为4:5

201802 6.甲、乙两汽车同一条平直公路上同向运动,其速度—时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶,下列说法正确的是() A.两车在t1时刻也并排行驶 B.t1时刻甲车在后,乙车在前 C.甲车的加速度大小先增大后减小 D.乙车的加速度大小先减小后增大 (2016~2014年) 1.(2016·全国卷Ⅲ,16,6分)(难度★★)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t内位移为s,动能变为原来的9倍。该质点的加速度为() A.s t2 B.3s 2t2 C.4s t2 D.8s t2 2.(2016·全国卷Ⅰ,21,6分)(难度★★★)(多选)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t图象如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶,则() A.在t=1s时,甲车在乙车后 B.在t=0时,甲车在乙车前7.5m C.两车另一次并排行驶的时刻是t=2s D.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m

(完整word版)高考物理计算题训练

高考物理计算题训练(1) 1.(17分)如图为一滑梯的示意图,滑梯的长度AB为L= 5.0m,倾角θ=37°。BC段为与滑梯平滑连接的水平地面。一个小孩从滑梯顶端由静止开始滑下,离开B点后在地面上滑行了s = 2.25m后停下。小孩与滑梯间的动摩擦因数为μ = 0.3。不计空气阻力。取g = 10m/s2。已知sin37°= 0.6,cos37°= 0.8。求: (1)小孩沿滑梯下滑时的加速度a的大小; (2)小孩滑到滑梯底端B时的速度v的大小; (3)小孩与地面间的动摩擦因数μ′。 2.(18分)在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n = 1500匝,横截面积S = 20cm2。螺线管导线电阻r = 1.0Ω,R1 = 4.0Ω,R2 = 5.0Ω,C=30μF。在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。求: (1)求螺线管中产生的感应电动势; (2)闭合S,电路中的电流稳定后, 求电阻R1的电功率; (3)S断开后,求流经R2的电量。 2 图甲 图乙 s

3.(20分)如图,在平面直角坐标系xOy 内,第Ⅰ象限存在沿y 轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限以ON 为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B 。一质量为m 、电荷量为q 的带正电的粒子,从y 轴正半轴上y = h 处的M 点,以速度v 0垂直于y 轴射入电场,经x 轴上x = 2h 处的P 点进入磁场,最后以垂直于y 轴的方向射出磁场。不计粒子重力。求 (1)电场强度大小E ; (2)粒子在磁场中运动的轨道半径r ; (3)粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t 。 答案 1.(17分) 解:(1)物体受力如右图所示 (1分) 由牛顿运动定律 mg sin θ -μN = ma (1分) N - mg cos θ = 0 (1分) 解得 a = g sin θ -μg cos θ = 3.6m/s 2 (1分) (2) 由 (1分) 求出 (1分) (3)由匀变速直线运动规律 (1分) 由牛顿第二定律 (1 分) 解得 (1分) 2.(18分) 解:(1)根据法拉第电磁感应定律 (3分)求出 E = 1.2(V ) (1分) (2)根据全电路欧姆定律 (1分) 根据 (1分) 求出 P = 5.76×10-2(W ) (1 分) (3)S 断开后,流经R 2的电量即为S 闭合时C 板上所带的电量Q 电容器两端的电压 U = IR 2=0.6(V ) (1分) P O y M N x B v 0 N mg f

高考物理力学,运动学实验题

课时作业(二十六)[第26讲本单元实验] 基础热身 1.在验证机械能守恒定律的实验中: (1)下列实验操作顺序正确合理的一项是________(填序号) A.先将固定在重物上的纸带穿过打点计时器,再将打点计时器固定在铁架台上 B.先用手提着纸带,使重物静止在打点计时器下方,再接通电源 C.先放开纸带让重物下落,再接通打点计时器的电源 D.先取下固定在重物上的打好点的纸带,再切断打点计时器的电源 (2)质量m=1kg的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图K26-1所示,相邻计数点时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2.则(保留3位有效数字): ①打点计时器打下计数点B时,重锤的速度v B=__________m/s; ②从点O到打下计数点B的过程中,重锤重力势能的减少量ΔE p=______________J,动能的增加量ΔE k=__________________J; ③实验结论是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 图K26-1 2.在用如图K26-2所示的装置做“探究动能定理”的实验时,下列说法正确的是() 图K26-2 A.通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值 B.通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值 C.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度 D.通过打点计时器打下的纸速来测定小车加速过程中获得的平均速度 技能强化 3.2011·德州模拟关于“探究动能定理”的实验,下列叙述正确的是() A.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值 B.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致 C.放小车的长木板应该尽量水平 D.先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出 图K26-3 4.2010·安徽卷利用如图K26-3所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v0和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案. A.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v0 B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=2gh计算出瞬时速度v0

高三物理计算题专项训练

S 3 O / 高三物理计算题专项训练一 1. 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴转动,线圈共100匝,转速为(10/π)r/s ,在转动过程中穿过线圈磁通量的最大值为0.03Wb ,则线圈平面转到与磁感线平行时,感应电动势为多少?当线圈平面转到与中性面夹角为π/3时,感应电动势为多少? 2. 质量为m 的物块套在光滑竖直杆上,不可伸长的轻绳跨过固定的光滑小滑轮O (大小不计),小滑轮到杆的水平距离OB=0.3m 。绳另一端挂一质量为M 的物块,当细绳与竖直杆间的夹角为60°时,系统恰可保持静止状态。不计轻绳的重力和一切阻力(g 取10m/s 2 )(1)求 M m 的值。(2)当将m 由B m 将在BC 间做往复运动,求BC 间的距离及最大速度。 3. 如图所示电路中,电源电动势E =9V,内电阻r =2Ω,定值电阻R 1=6Ω,R 2=10Ω,R 3=6Ω,电容器的电容=10μF. ⑴保持开关S 1、S 2闭合,求电容器C 的带电量; ⑵保持开关S 1闭合,将开关S 2断开,求断开开关S 2后流过电阻R 2的电量。 4. 某游乐场中有一种叫“空中飞椅”的游乐设施,其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上,绳子下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看成是一个质点,则可简化为如图所示的物理模型。其中P 为处于水平面内的转盘,可绕竖直转轴OO ′转动,设绳长l =10m ,质点的质量m =60kg d =4m θ=370。(不计空气阻力及绳重,绳子不可伸长,sin370=0.6,cos370=0.8,g =10m/s 2 )求: (1)质点与转盘一起做匀速圆周运动时转盘的角速度及绳子的拉力大小; (2)质点从静止到做匀速圆周运动的过程中,绳子对质点做的功。

2020高考物理:计算题专项训练

计算题专项训练① 本文档中涉及大量公式,上传后可能会在网页中出现位置错乱或乱码等问题,但下载后均可以正常使用,欢迎下载! 1.[直线运动](2019年辽宁沈阳三模)在一段平直道路的路口,一辆货车和一辆电动自行车都停在停止线处.绿灯亮起后两车同时启动,已知货车启动后能保持2.5 m/s 2的加速度,一直达到该路段限制的最大速度25 m/s 后保持匀速直线运动;电动自行车启动后保持4 m/s 2的加速度,一直达到该车的最大速度20 m/s 后保持匀速直线运动,则电动自行车在多长时间内领先货车? 【答案】15 s 【解析】设货车加速的时间为t 1,加速度过程中的位移为x 1,则t 1=v 1a 1,x 1=v 21 2a 1 货车开始做匀速直线运动到追上电动车的时间为t 2,位移为x 2,则x 2=v 1t 2 设电动车加速的时间为t 3,加速过程中的位移为x 3,则 t 3=v 2a 2,x 3=v 22 2a 2 电动车开始做匀速直线运动到被货车追上的时间为t 4,位移为x 4,则x 4=v 2t 4 两车运动的总位移相等,所用的总时间相等 x 1+x 2=x 3+x 4,t =t 1+t 2=t 3+t 4 联立解得t =15 s. 2.[带电粒子在复合场中的运动](2019年河南郑州二模)如图所示,矩形区域abcdef 分为两个矩形区域,左侧区域充满匀强电场,方向竖直向上,右侧区域充满匀强磁场,方向垂直纸面向外,be 为其分界线,af =L ,ab =0.75L ,bc =L .一质量为m 、电荷量为e 的电子(重力不计)从a 点沿ab 方向以初速度v 0射入电场,从be 边的中点g 进入磁场.(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8) (1)求匀强电场的电场强度E 的大小; (2)若要求电子从cd 边射出,求所加匀强磁场磁感应强度的最大值B m ; (3)调节磁感应强度的大小,求cd 边上有电子射出部分的长度. 【答案】(1)16m v 209eL (2)3m v 0eL (3)56 L 【解析】(1)电子在电场中做类似平抛运动,有

高考物理运动图像追及相遇问题测试题(含答案)

2019高考物理运动图像追及相遇问题测试 题(含答案) 运动学的知识点是高考物理考察的重点,查字典物理网整理了物理运动图像追及相遇问题测试题,请考生参考。 一、选择题 1.某人骑自行车在平直道路上行进,图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v-t图象.某同学为了简化计算,用虚线作近似处理,下列说法正确的是() A.在t1时刻,虚线反映的加速度比实际的大 B.在0-t1时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的大 C.在t1-t2时间内,由虚线计算出的位移比实际的大 D.在t3-t4时间内,虚线反映的是匀速运动 【答案】BD 【详解】v-t图象的斜率表示加速度的大小,在t1时刻虚线斜率小,反映的加速度小,所以A错误.v-t图象包围的面积表示位移的大小,0~t1时间内虚线包围面积大,则求得平均速度大,所以B正确,同理C错误.在t3~t4时间内,虚线是一段与时间轴平行的直线,反映速度不变,所以是匀速运动,则D正确. 2.质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动,v-t图象如图所示.由此可求() A.前25s内汽车的平均速度

B.前10s内汽车的加速度 C.前10s内汽车所受的阻力 D.15~25s内合外力对汽车所做的功 【答案】ABD 【详解】由题图知,汽车25s内的位移为故前25s内汽车平均速度可求,A正确;由题图知前10s内汽车做初速度为0的匀加速直线运动,, B正确;结合题图分析,因牵引力未知,故前10s内汽车所受阻力无法求得, C错误;由题干条件和动能定理可知,故15~25s内合外力对汽车所做的功可求得,D正确. 3.如图所示,有一质点从t=0时刻开始,由坐标原点出发沿v 轴的方向运动,则以下说法不正确的是( ) A.t=1 s时,离开原点的位移最大 B.t=2 s时,离开原点的位移最大 C.t=4 s时,质点回到原点 D.0到1 s与3 s到4 s的加速度相同 【答案】选A. 【详解】根据v-t图象在各阶段为直线,可知质点在各阶段均做匀变速直线运动:在0~1 s内沿v轴正方向的速度不断增加,故做初速度为零的匀加速直线运动;在1 s~2 s内沿v轴正方向做匀减速直线运动,2 s时离原点最远,A错B对;

高考物理运动学专习题训练(内部资料名师出习题!

欢迎阅读内部精华资料!涵盖运动学高考所有高频考点。附赠全国卷高考物理运动学名题汇编! 高考物理运动学专题训练 练习时间:90分钟 一、选择题 1. (2011安徽理综卷第16题)一物体做匀加速直线运动,通过一段位移△x所用的时间为t1,紧接着通过下一段位移△x所用时间为t2。则物体运动的加速度为?() 2. (2014 A.1∶ 3. 迹AB. A 4. A ?C 5. 则(??) 6. 依次为 ??A. 7. 运动、A、B vc=,则(??)? A. 8. (2014·苏州联考)一辆汽车刹车后做匀减速直线运动直到停止,已知汽车在前一半时间内的平均速度为v,则汽车在后一半时间内的平均速度为(??)? A.1/4v??? B.1/3v? C.1/2v??? D.v 9. (2013·无锡模拟)如图所示,一小球分别以不同的初速度,从光滑斜面的底端A点向上做直线运动,所能到达的最高点位置分别为a、b、c,它们距斜面底端A点的距离分别为s1、s2、s3,对应到达最高点的时间分别为t1、t2、t3,则下列关系正确的是(? ?)? 10.如图所示,在倾角θ=30°的足够长的光滑斜面上,一质量为2?kg的小球自与斜面底端P点相距0.5?m处,以4?m/s的初速度沿斜面向上运动。在返回P点之前,若小球与P点之间的距离为d,重力加速度g取10?m/s2,则d与t的关系式为(? ?)? 11. .(2014·冀州模拟)在某一高度以v0=20?m/s的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力),当

小球速度大小为10?m/s时,以下判断正确的是(g取10?m/s2)( ??)? A.小球在这段时间内的平均速度大小可能为15?m/s,方向向上? B.小球在这段时间内的平均速度大小可能为5?m/s,方向向下? C.小球在这段时间内的平均速度大小可能为5?m/s,方向向上? D.小球的位移大小一定是15?m? 12. 一个质点正在做匀加速直线运动,用固定的照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间间隔为1?s,分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了0.2?m;在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了0.8?m,由上述条件可知(??)? A.质点运动的加速度是0.6?m/s2?B.质点运动的加速度是0.3?m/s2? C.第1次闪光时质点的速度是0.1?m/s?D.第2次闪光时质点的速度是0.3?m/s? 13. 如图所示,小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动,依次经a、b、c、d到达最高点e.已知ab =bd= 别为vb 14. 2?s 15. 度恒为,且vB A. 16. 3 m,则( A.第2 s C.前3 s 17.v,到达C A.1∶ C.1∶ 18.“火 1 000 s. 卫1 A.g 木卫 19.50 m/s. 20. (多选)将甲、乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出,抛出时间相隔2 s,它们运动的v t图像分别如直线甲、乙所示.则( ) A.t=2 s时,两球高度相差一定为40 m B.t=4 s时,两球相对于各自抛出点的位移相等 C.两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等 D.甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球的相等 21. 空军特级飞行员李峰驾驶歼十战机执行战术机动任务,在距机场54?km、离地1?170?m高度时飞机发动机停车失去动力。在地面指挥员的果断引领下,安全迫降机场,成为成功处置国产单发新型战机空中发动机停车故障、安全返航第一人。若飞机着陆后以6?m/s2的加速度做匀减速直线运

最新高考物理试题汇编:专题训练-计算题

专题训练计算题(2) 24.(14分) 如图所示,一个四分之三圆弧形光滑细圆管轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A点与水平桌面AD相接,桌面与圆心O等高。MN 是放在水平桌面上长为3R、厚度不计的垫子,左端M正好位于A点。将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某点由静止释放,不考虑空气阻力。 (1)若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则小球经过c点时对管的作用力大小和方向如何? (2)欲使小球能通过c点落到垫子上,小球离A点的最大高度应是多少? 25.(17分)21世纪教育网 如图所示,在x轴上方有水平向左的匀强电场,电场强度为E1;下方有 竖直向上的匀强电场,电场强度为E2,且 12mg E E q ==。在x轴下方的虚线

(虚线与茗轴成45°角)右侧有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。 有一长为L的轻绳一端固定在第一象限内的O′点,且可绕O′点在竖直平面内转动;另一端拴有一质量为m的小球,小球带电量为+q。OO′与x轴成45°角,其长度也为L。先将小球放在O′点正上方,从绳恰好绷直处由静止释放,小球刚进人有磁场的区域时将绳子断开。 试求: (1)绳子第一次刚拉直还没有开始绷紧时小球的速度大小; (2)小球刚进入有磁场的区域时的速度大小; (3)小球从进入有磁场的区域到第一次打在x轴上经过的时间。 36.(8分)[物理—物理3—3] 如图所示,用横截面积为S 的活塞在气缸内封闭一定质量的空气,活

塞质量为m 。在活塞上施加恒力F 推动活塞,使气体体积减小。 (1)设上述过程中气体温度保持不变,则气缸内的气体压强 (选 填“增大”、“减小”或“不变”),按照分子动理论从微观上解释,这是因为 。 (2)设上述过程中活塞下降的最大高度为△h,气体放出找热量为Q0,外 界大气压强为p0,试求此过程中被封闭气体内能的变化△U。 37.(8分)[物理—物理3— 4]

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