（江蘇專(zhuān)用）2020高考物理二輪復(fù)習(xí) 計(jì)算題押題練（三）

計(jì)算題押題練(三)1.如圖所示，豎直放置的固定平行光滑導(dǎo)軌ce、df的上端連一阻值R03 的電阻，導(dǎo)體棒ab水平放置在一水平支架MN上并與豎直導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，在導(dǎo)軌之間有圖示方向磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系式為B2t(T)，abdc為一正方形，導(dǎo)軌寬L1 m，導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m0.2 kg，電阻R1 ，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。(g取10 m/s2)求：(1)t1 s時(shí)導(dǎo)體棒ab對(duì)水平支架MN壓力的大??；(2)t1 s以后磁場(chǎng)保持恒定，某時(shí)刻撤去支架MN使ab從靜止開(kāi)始下落，求ab下落過(guò)程中達(dá)到的最大速度vm的大小以及ab下落速度v1 m/s時(shí)的加速度大小。解析：(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：ES21 V2 V根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得：I A0.5 At1 s時(shí)，B2 T，此時(shí)導(dǎo)體棒ab受到的安培力F安BIL20.51 N1 N，由左手定則可知方向豎直向上根據(jù)平衡條件得：FNmgF安1 N。由牛頓第三定律得導(dǎo)體棒ab對(duì)水平支架MN的壓力FNFN1 N，方向豎直向下。(2)t1 s時(shí)，B2 T，撤去支架MN后，ab向下做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，受豎直向下的重力和豎直向上的安培力作用，當(dāng)F安與ab棒的重力相等時(shí)達(dá)到最大速度由：EBLvm，I，F(xiàn)安BILmg，聯(lián)立得：mg代入數(shù)據(jù)解得：vm2 m/s當(dāng)v1 m/s時(shí)，由牛頓第二定律得mgma代入數(shù)據(jù)解得：a5 m/s2。答案：(1)1 N(2)2 m/s5 m/s22如圖，質(zhì)量m1 kg的物體以v04 m/s的初速度從水平面的某點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)并沖上半徑R0.1 m的豎直光滑半圓環(huán)。物體與水平面間有摩擦。(1)物體能從M點(diǎn)飛出，落到水平面時(shí)落點(diǎn)到N點(diǎn)的距離的最小值為多大？(2)設(shè)出發(fā)點(diǎn)到N點(diǎn)的距離為x，物體從M點(diǎn)飛出后，落到水平面時(shí)落點(diǎn)到N點(diǎn)的距離為y，y2隨x變化的關(guān)系如圖。求物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。(3)要使物體從某點(diǎn)出發(fā)后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)在N到M點(diǎn)的中間離開(kāi)半圓軌道，求出發(fā)點(diǎn)到N點(diǎn)的距離x的取值范圍。解析：(1)物體能從M點(diǎn)飛出，則有：mgm解得vminM點(diǎn)飛出后，做平拋運(yùn)動(dòng)，則：yminvmint2Rgt2由以上式子得：ymin0.2 m。(2)物體從出發(fā)點(diǎn)到M點(diǎn)過(guò)程用動(dòng)能定理：mgxmg2RmvM2mv02之后，做平拋運(yùn)動(dòng)：yvMt2Rgt2由以上式子得：y2x由圖知，即：0.2。(3)要使物體不會(huì)在M到N點(diǎn)的中間離開(kāi)半圓軌道，那么物體能達(dá)到的最大高度0<hR或物體能過(guò)M點(diǎn)；物體能達(dá)到的最大高度0<hR時(shí)，對(duì)物體由動(dòng)能定理得：mgxminmgR0mv02解得：xmin3.5 m物體恰好從M點(diǎn)飛出，則有：mgxmaxmg2Rmvmin2mv02由(1)知，vmin解得：xmax2.75 m綜上可得：x3.5 m或x2.75 m。答案：(1)0.2 m(2)0.2(3)x3.5 m或x2.75 m3.如圖，空間某個(gè)半徑為R的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，與它相鄰的是一對(duì)間距為d，足夠大的平行金屬板，板間電壓為U。一群質(zhì)量為m，帶電量為q的帶正電的粒子從磁場(chǎng)的左側(cè)以與極板平行的相同速度射入磁場(chǎng)。不計(jì)重力，則：(1)離極板AB距離為的粒子能從極板上的小孔P射入電場(chǎng)，求粒子的速度？(2)極板CD上多長(zhǎng)的區(qū)域上可能會(huì)有帶電粒子擊中？(3)如果改變極板的極性而不改變板間電壓，發(fā)現(xiàn)有粒子會(huì)再次進(jìn)入磁場(chǎng)，并離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域。計(jì)算這種粒子在磁場(chǎng)和電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。解析：(1)洛倫茲力提供向心力，qvB，解得r根據(jù)作圖可解得，能從極板上的小孔P射入電場(chǎng)，rR所以入射粒子的速度v。(2)所有進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子都能從P點(diǎn)射入電場(chǎng)，從最上邊和最下邊進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子將平行極板進(jìn)入電場(chǎng)，這些粒子在垂直于電場(chǎng)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，adat2解得t 沿極板運(yùn)動(dòng)的距離xvt 有帶電粒子擊中的長(zhǎng)度為2x2 。(3)能再次進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子應(yīng)垂直于極板進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t12在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，T所以t2總時(shí)間tt1t2。答案：(1)(2)2 (3)4