高三物理二輪復(fù)習(xí) 常見(jiàn)組合運(yùn)動(dòng)專(zhuān)練
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常見(jiàn)組合運(yùn)動(dòng)專(zhuān)練1.(2016江淮名校第二次聯(lián)考)如圖所示,一個(gè)截面為直角三角形的劈形光滑物塊固定在水平地面上。物塊高h(yuǎn)4 m,37,一小球以v09 m/s的初速度由C點(diǎn)沖上斜面AC,由A點(diǎn)飛出落在AB面上。不計(jì)空氣阻力,sin 370.6,cos 370.8,g10 m/s2。求:(1)小球到達(dá)A點(diǎn)的速度大??;(2)小球由A點(diǎn)飛出至第一次落到AB面所用時(shí)間;(3)小球第一次落到AB面時(shí)的速度與AB面的夾角的正切值。解析:(1)從C到A對(duì)小球運(yùn)用動(dòng)能定理:mghmvA2mv02解得:vA1 m/s。(2)將小球由A點(diǎn)飛出至落到AB面的運(yùn)動(dòng)分解為沿斜面(x軸)和垂直于斜面(y軸)兩個(gè)方向;則落回斜面的時(shí)間等于垂直于斜面方向的時(shí)間所以:t0.25 s。(3)小球落回斜面時(shí)沿斜面方向速度:vxaxtgsin 37t1.5 m/s垂直斜面方向速度:vy1 m/s所以:tan 。答案:(1)1 m/s(2)0.25 s(3)2如圖所示,兩個(gè)邊長(zhǎng)均為l的正方形區(qū)域ABCD和EFGH內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),DE上方有足夠長(zhǎng)的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一帶正電的粒子,質(zhì)量為m,電荷量為q,以速度v從B點(diǎn)沿BC方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng),已知三個(gè)區(qū)域內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)大小均為E0,今在CDEF區(qū)域內(nèi)加上合適的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),粒子經(jīng)過(guò)該磁場(chǎng)后恰能從DE的中點(diǎn)豎直向上射入電場(chǎng),粒子的重力不計(jì),求:(1)所加磁場(chǎng)的寬度DE;(2)所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??;(3)粒子從B點(diǎn)射入到從EFGH區(qū)域電場(chǎng)射出所經(jīng)歷的總時(shí)間。解析:(1)粒子在ABCD區(qū)域電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)射出該電場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)方向的偏轉(zhuǎn)距離為d由E0qma得a由lvt得tdat2l粒子射出ABCD區(qū)域電場(chǎng)時(shí)沿場(chǎng)強(qiáng)方向速度vyatv速度偏向角滿足tan 1,解得粒子從DE中點(diǎn)豎直向上射入電場(chǎng),粒子在所加磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡圓心設(shè)為O,由幾何關(guān)系知:ODlOD22R2解得Rl由RODDE得DE(1)l。(2)射入磁場(chǎng)的速度大小為vv由洛倫茲力提供向心力得qvBm,解得B。(3)粒子在左側(cè)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1t粒子在磁場(chǎng)中向上偏轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2T其中T在上方電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)減速到零的時(shí)間為t3粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知粒子運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t總2(t1t2t3)解得t總。答案:(1)(1)l(2)(3)3如圖所示,兩豎直金屬板間電壓為U1,兩水平金屬板的間距為d。豎直金屬板a上有一質(zhì)量為m、電荷量為q的微粒(重力不計(jì))從靜止經(jīng)電場(chǎng)加速后,從另一豎直金屬板上的小孔水平進(jìn)入兩水平金屬板間并繼續(xù)沿直線運(yùn)動(dòng)。水平金屬板內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)及其右側(cè)寬度一定、高度足夠高的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向都垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,求:(1)微粒剛進(jìn)入水平金屬板間時(shí)的速度大小v0;(2)兩水平金屬板間的電壓;(3)為使微粒不從磁場(chǎng)右邊界射出,右側(cè)磁場(chǎng)的最小寬度D。解析:(1)在加速電場(chǎng)中,由動(dòng)能定理得:qU1mv02解得:v0 。(2)在水平金屬板間時(shí),微粒做直線運(yùn)動(dòng),則:Bqv0q解得:UBd 。(3)若微粒進(jìn)入磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰與右邊界相切,此時(shí)對(duì)應(yīng)寬度為D,則:Bqv0m且rD解得:D 。答案:(1) (2)Bd (3) 4如圖所示,在xOy坐標(biāo)系第二象限內(nèi)有一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,半徑為l0,圓心O坐標(biāo)為(l0,l0),磁場(chǎng)方向垂直xOy平面。兩個(gè)電子a、b以相同的速率v沿不同方向從P(l0,2l0)點(diǎn)同時(shí)射入磁場(chǎng),電子a的入射方向?yàn)閥軸負(fù)方向,b的入射方向與y軸負(fù)方向夾角為45。電子a經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從y軸上的Q(0,l0)點(diǎn)進(jìn)入第一象限,在第一象限內(nèi)緊鄰y軸有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為,勻強(qiáng)電場(chǎng)寬為l0。已知電子質(zhì)量為m、電荷量為e,不計(jì)重力及電子間的相互作用。求:(1)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;(2)a、b兩個(gè)電子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)后到達(dá)x軸的坐標(biāo)差x;(3)a、b兩個(gè)電子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到達(dá)x軸的時(shí)間差t。解析:(1)兩電子軌跡如圖,由圖可知,a電子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑Rl0Bvem可得:B。(2)a電子在電場(chǎng)中yaat12al0vt1可得yal0即a電子恰好擊中x軸上坐標(biāo)為l0的位置對(duì)b分析可知,AOPO為菱形,所以PO與OA平行。又因?yàn)镻Qx軸,則OAx軸,所以粒子出磁場(chǎng)速度vA平行于x軸,即b電子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,也恰好沿x軸正方向進(jìn)入電場(chǎng)。有ybrrcos 45l0l0當(dāng)b電子在電場(chǎng)中沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)l0后,沿與x軸方向成角做勻速直線運(yùn)動(dòng)。tan vat1又tan ,可得tan 解得:x。(3)在磁場(chǎng)中,有Ta電子與b電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間差為t1,可得t1所以t1b在第二象限內(nèi)的無(wú)場(chǎng)區(qū)域的勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2,t2a與b在第一象限中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間差為t3,t3所以時(shí)間差tt2t3t1所以t(62)。答案:(1)(2)(3)(62)5(2016德州模擬)如圖所示,在xOy平面內(nèi),第象限內(nèi)的射線OM是電場(chǎng)與磁場(chǎng)的分界線,OM與x軸的負(fù)方向成45角。在x0且OM的左側(cè)空間存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.1 T,在y0且OM的右側(cè)空間存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E,場(chǎng)強(qiáng)大小為0.32 N/C。一不計(jì)重力的帶負(fù)電微粒,從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸負(fù)方向以v02103 m/s的初速度進(jìn)入磁場(chǎng),最終離開(kāi)磁、電場(chǎng)區(qū)域。已知微粒所帶的電荷量q51018 C,質(zhì)量m11024 kg,求:(1)帶電微粒在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑。(2)帶電微粒第一次進(jìn)入電場(chǎng)前運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。(3)帶電微粒第二次進(jìn)入電場(chǎng)后在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的水平位移。解析:(1)帶電微粒從O點(diǎn)射入磁場(chǎng),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,第一次經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界上的A點(diǎn),由qv0Bm得r4103 m。(2)帶電微粒在磁場(chǎng)中經(jīng)圓周第一次進(jìn)入電場(chǎng),經(jīng)歷的時(shí)間tOAT而圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)代入數(shù)據(jù)解得t OA3.14106 s。(3)微粒從C點(diǎn)垂直y軸方向進(jìn)入電場(chǎng),做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的水平位移為x,豎直位移為y,則x方向上,xv0t1y方向上,yat12而y2r又有qEma代入數(shù)據(jù)解得,x0.2 m。答案:(1)4103 m(2)3.14106 s(3)0.2 m- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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