全國(guó)通用版高考物理總復(fù)習(xí)精準(zhǔn)提分練：計(jì)算題專練三.doc

計(jì)算題專練(三)(限時(shí)：25分鐘)24(12分)在豎直平面內(nèi)建立一平面直角坐標(biāo)系xOy，x軸沿水平方向，如圖1甲所示第二象限內(nèi)有一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E1.坐標(biāo)系的第一、四象限內(nèi)有一正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)交變磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向上，場(chǎng)強(qiáng)E2，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面處在第三象限的某種發(fā)射裝置(圖中沒(méi)有畫(huà)出)豎直向上射出一個(gè)比荷102 C/kg的帶正電的微粒(可視為質(zhì)點(diǎn))，該微粒以v04 m/s的速度從x上的A點(diǎn)進(jìn)入第二象限，并以速度v18 m/s從y上的C點(diǎn)沿水平方向進(jìn)入第一象限取微粒剛進(jìn)入第一象限的時(shí)刻為0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律變化(以垂直紙面向外的方向?yàn)榇艌?chǎng)的正方向)，g10 m/s2.求：圖1(1)帶電微粒運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的縱坐標(biāo)值h及電場(chǎng)強(qiáng)度E1的大??；(2)x軸上有一點(diǎn)D，ODOC，若帶電微粒在通過(guò)C點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不再越過(guò)y軸，要使其恰能沿x軸正方向通過(guò)D點(diǎn)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0及磁場(chǎng)的變化周期T0；(3)要使帶電微粒通過(guò)C點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不再越過(guò)y軸，求交變磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B0和變化周期T0的乘積B0T0應(yīng)滿足的關(guān)系？答案見(jiàn)解析解析(1)將微粒在第二象限內(nèi)的運(yùn)動(dòng)沿水平方向和豎直方向分解，在豎直方向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)t0.4 sht0.8 max20 m/s2，qE1max，解得E10.2 N/C.(2)qE2mg，所以帶電微粒在第一象限將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)微粒運(yùn)動(dòng)的圓軌道半徑為R，周期為T(mén)，則有qv1B0m可得R.為使微粒恰能沿x軸正方向通過(guò)D點(diǎn)，應(yīng)有：h(2n)R(2n).解得：B00.2n(T)(n1,2,3)T，T0(s)(n1,2,3)(3)微粒恰好不再越過(guò)y軸時(shí)，交變磁場(chǎng)周期取最大值，可作如圖運(yùn)動(dòng)情形：由圖可以知道T0TB0T0(kg/C)25(20分)如圖2所示，完全相同的兩個(gè)彈性環(huán)A、B用不可伸長(zhǎng)的、長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩連接，分別套在水平細(xì)桿OP和豎直細(xì)桿OQ上，OP與OQ在O點(diǎn)用一小段圓弧桿平滑相連，且OQ足夠長(zhǎng)初始時(shí)刻，將輕繩拉至水平位置伸直，然后釋放兩個(gè)小環(huán)，A環(huán)通過(guò)小段圓弧桿時(shí)速度大小保持不變，重力加速度為g，不計(jì)一切摩擦，試求：圖2(1)當(dāng)B環(huán)下落時(shí)A球的速度大??；(2)A環(huán)到達(dá)O點(diǎn)后再經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間能夠追上B環(huán)；(3)兩環(huán)發(fā)生第一次彈性碰撞后當(dāng)繩子再次恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)B環(huán)距離O點(diǎn)的距離答案(1)(2)(3)3L解析(1)當(dāng)B環(huán)下落時(shí)繩子與水平方向之間的夾角滿足sin ，即30由速度的合成與分解可知v繩vAcos 30vBsin 30則vBvAB下降的過(guò)程中A與B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，有mgmvmv所以A環(huán)的速度vA.(2)由于A到達(dá)O點(diǎn)時(shí)B的速度等于0，由機(jī)械能守恒，mvA2mgL，解得vA環(huán)A過(guò)O點(diǎn)后做初速度為vA、加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，B做自由落體運(yùn)動(dòng)；當(dāng)A追上B時(shí)，有vAtgt2Lgt2，解得t.(3)當(dāng)A、B即將發(fā)生碰撞時(shí)二者的速度分別為vA1和vB1vA1vAgtvB1gtA、B發(fā)生彈性碰撞，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得mvA1mvB1mvA1mvB1根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有mvmvmvA12mvB12解得：vA1