《(江蘇專用)2022高考物理總復(fù)習(xí) 優(yōu)編題型增分練:計算題規(guī)范練(二)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專用)2022高考物理總復(fù)習(xí) 優(yōu)編題型增分練:計算題規(guī)范練(二)(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、(江蘇專用)2022高考物理總復(fù)習(xí) 優(yōu)編題型增分練:計算題規(guī)范練(二)
四、計算題(本題共3小題,共計47分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.)
14.(15分)(2018·蘇州市模擬)如圖1所示,空間存在豎直向下的有界勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B.一邊長為L,質(zhì)量為m、電阻為R的正方形單匝導(dǎo)線框abcd放在水平桌面上.在水平拉力作用下,線框從左邊界以速度v勻速進入磁場,當(dāng)cd邊剛進入磁場時撤去拉力,ab邊恰好能到達磁場的右邊界.已知線框與桌面間動摩擦因數(shù)為μ,磁場寬度大于L,重力加速度為g.求:
2、
圖1
(1)ab邊剛進入磁場時,其兩端的電壓U;
(2)水平拉力的大小F和磁場的寬度d;
(3)整個過程中產(chǎn)生的總熱量Q.
答案 (1)BLv (2)+μmg L+ (3) μmgL+mv2+
解析 (1)E=BLv
I==
U=I·R=BLv.
(2)F=F安+μmg=+μmg
撤去拉力后,線框在磁場中只受到滑動摩擦力,做勻減速運動,x2=
所以d=L+.
(3)進入磁場過程中產(chǎn)生焦耳熱Q1=I2Rt1=
由于摩擦產(chǎn)生的熱量Q2=μmg(L+)=μmgL+mv2
所以整個過程產(chǎn)生的熱量為Q=Q1+Q2=μmgL+mv2+.
15.(16分)(2018·淮
3、安市、宿遷市等期中)如圖2所示,水平桌面上質(zhì)量為m的薄木板右端疊放著質(zhì)量也為m的小物塊,木板長為L,整體處于靜止?fàn)顟B(tài).已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ,木板與桌面間的動摩擦因數(shù)為,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g.
圖2
(1)若使木板與物塊一起以初速度v0沿水平桌面向右運動,求木板向右運動的最大距離s0;
(2)若對木板施加水平向右的拉力F,為使木板沿水平桌面向右滑動且與物塊間沒有相對滑動,求拉力F應(yīng)滿足的條件;
(3)若給木板施加大小為F=3μmg、方向沿水平桌面向右的拉力,經(jīng)過時間t0,撤去拉力F,此后運動過程中小物塊始終未脫離木板,求木板運動全過程中克服桌面摩擦力
4、所做的功W.
答案 (1) (2),所以物塊與木板之間發(fā)生相對滑動.
物塊的加速度:a1=μg
撤去拉力F時物塊的速度:v1=a1t0=
5、μgt0
對木板:F-μmg-=ma2
得:a2=μg
撤去拉力F時木板的速度:v2=a2t0=μgt0
撤去拉力F后木板的加速度:a3=-μg
設(shè)撤去拉力F后,再經(jīng)過時間t1,物塊與木板達到共同速度v,之后再經(jīng)過時間t2,木板停止滑行.
則:v=a1(t0+t1)=a2t0+a3t1
得:t1=t0;v=μgt0
達到共同速度后:-2mg·=2ma4
加速度:a4=-μg
t2==t0
木板運動的總位移:s=+t1+t2=3.9μgt02
木板運動全過程中克服桌面摩擦力所做的功:
W=2mg××3.9μgt02=1.95m(μgt0)2.
16.(16分)(201
6、8·揚州市一模)在如圖3所示的坐標(biāo)系內(nèi),PQ是垂直于x軸的分界線,PQ左側(cè)的等腰直角三角形區(qū)域內(nèi)分布著勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向里,AC邊有一擋板可吸收電子,AC長為d.PQ右側(cè)為偏轉(zhuǎn)電場,兩極板長度為d,間距為d.電場右側(cè)的x軸上有足夠長的熒光屏.現(xiàn)有速率不同的電子在紙面內(nèi)從坐標(biāo)原點O沿y軸正方向射入磁場,電子能打在熒光屏上的最遠處為M點,M到下極板右端的距離為d,電子電荷量為e,質(zhì)量為m,不考慮電子間的相互作用以及偏轉(zhuǎn)電場邊緣效應(yīng),求:
圖3
(1)電子通過磁場區(qū)域的時間t;
(2)偏轉(zhuǎn)電場的電壓U;
(3)電子至少以多大速率從O點射出時才能打到熒光屏上.
答案
7、 (1) (2) (3)
解析 (1)電子在磁場區(qū)域洛倫茲力提供向心力
evB=m,得到:r=
運動周期T=,得到:T=
△OAC和△OQC均為等腰直角三角形,
故通過磁場區(qū)域的時間為t1=T=.
(2)打在最遠處,則必是速度最大的電子恰從偏轉(zhuǎn)電場的最高點進入電場,
由幾何知識得r=d,由上述結(jié)果r=解得v=
通過電場的時間t2=,解得t2=
電子離開電場后做勻速直線運動到達M點,由幾何關(guān)系有:
==,
又y1+y2=d
解得y1=d
即·t22=d
代入數(shù)據(jù)解得U=.
(3)若電子恰好打在下極板右邊緣
磁場中r′=
電場中水平方向:d=v′t
豎直方向:r′=·t2
由上述三式代入數(shù)據(jù)解得v′=.