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2022高考物理總復習計算題增分練四

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1、2022高考物理總復習計算題增分練四 1.如圖所示,間距為d的平行金屬板MN與一對光滑的平行導軌相連,平行導軌間距為L.一根導體棒ab與導軌垂直且以速度v0沿導軌向右勻速運動,棒的右側存在一個垂直紙面向里,大小為B的勻強磁場.當棒進入磁場時,粒子源P釋放一個初速度為零的帶負電的粒子,已知帶電粒子的質量為m(重力不計)、電量為q.粒子經電場加速后從M板上的小孔O穿出.在板的上方,有一個環(huán)形區(qū)域內存在垂直紙面向外的勻強磁場.已知外圓半徑為2d,內圓半徑為d,兩圓的圓心與小孔重合,求: (1)粒子到達M板的速度大小v; (2)若粒子不能從外圓邊界飛出,則環(huán)形區(qū)域內磁感應強度最小為多少?

2、解析:(1)ab棒切割磁感線,產生的電動勢U=BLv0 粒子從N板到M板,由動能定理得qU=mv2-0 解得v= (2)如圖所示,要使粒子不從外邊界飛出,則粒子最大半徑時的軌跡與外圓相切.由幾何關系得(2d-r)2=r2+d2 解得r=d 由牛頓第二定律得qvB′=m 解得B′= 答案:(1)  (2)B′= 2.如圖所示,光滑水平地面的左側靜止放置一長木板AB,右側固定一足夠長光滑斜面CD,木板的上表面與斜面底端C處于同一水平面.木板質量M=2 kg,板長為l=7 m.一物塊以速度v0=9 m/s沖上木板的A端,木板向右運動,B端碰到C點時被粘連,且B、C之間平滑連接

3、.物塊質量為m=1 kg,可視為質點,與木板間的動摩擦因數(shù)為μ=0.45,取g=10 m/s2,求 (1)若初始時木板B端距C點的距離足夠長,求物塊第一次與木板相對靜止時的速度和相對木板滑動的距離; (2)設初始時木板B端距C點的距離為L,試討論物塊最終位置距C點的距離與L的關系,并求此最大距離. 解析:(1)距離足夠長,則m與M達到共同速度 解法一:mv0=(M+m)v共 μmgΔl=mv-(M+m)v 解得:v共=3 m/s Δl=6 m 解法二:對物塊am=μg=4.5 m/s2 對木板aM==2.25 m/s2 v共=v0-amt=aMt 解得:v共=3 m/

4、s Δl=-=6 m (2)對木板:μmgs=Mv-0 s=2 m (或者等同于s==2 m) 當L≥2 m時,木板B端和C點相碰前,物塊和木板已經達到共同速度,碰后物塊以v共=3 m/s勻減速到C點 v-v=2am(l-Δl) am=μg=4.5 m/s2 解得vC1=0 m/s 恰好停在C點,與L無關 當L<2 m時,木板B端和C點相碰前,物塊和木板未達到共同速度,物塊一直在做勻減速運動v-v=2am(l+L) vC2=3 物塊以此速度沖上斜面并會原速率返回,最終停在木板上,s==2-L 當L=0 m時,s有最大值smax=2 m 答案:(1)v共=3 m/s Δl=6 m (2)當L≥2 m時,恰好停在C點與L無關,當L<2 m,s=2-L,smax=2 m

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