（浙江專用）高三物理二輪復習 計算題天天練（一）.doc

計算題天天練(一)1.(2015景德鎮(zhèn)三檢)磕頭蟲是一種不用足跳但又善于跳高的小甲蟲.當它腹朝天、背朝地躺在地面時,將頭用力向后仰,拱起體背,在身下形成一個三角形空區(qū),然后猛然收縮體內(nèi)背縱肌,使重心迅速向下加速,背部猛烈撞擊地面后立即離開地面,地面將其反彈向空中.錄像顯示,磕頭蟲拱背后重心向下加速(視為勻加速)的距離大約為0.8 mm,彈射最大高度為24 cm.而人原地起跳方式是,先屈腿下蹲,然后突然蹬地向上加速,假想:向上加速過程(視為勻加速)重心的加速度與磕頭蟲加速過程的加速度大小相等,重心上升高度為0.5 m,那么人離地后重心上升的最大高度可達到多高?(空氣阻力不計,設磕頭蟲撞擊地面和彈起時的速率相等)2.(2015浙江二模)小林利用如圖(甲)裝置做實驗,固定支架上懸掛一蹄形磁鐵,懸掛軸與一手柄固定連接,旋轉(zhuǎn)手柄可連帶磁鐵一起繞軸線oo自由旋轉(zhuǎn),蹄形磁鐵兩磁極間有一可繞oo自由旋轉(zhuǎn)的矩形線框abcd(cd與oo重合),手柄帶著磁鐵以8 rad/s的角速度勻速旋轉(zhuǎn),某時刻蹄形磁鐵與線框平面正好重合如圖(乙),此時線框旋轉(zhuǎn)的角速度為6 rad/s,已知線框邊ab=5 cm,ad=2 cm,線框所在處磁場可視為勻強磁場,磁感應強度b=0.4 t,線框匝數(shù)為200匝,電阻為1.6 ,則(1)若手柄是逆時針旋轉(zhuǎn)(俯視),請判斷線框旋轉(zhuǎn)的方向(俯視);(2)試判斷此時線框中電流的方向;(3)試求圖(乙)時刻線框中的電流大小及電流的熱功率;(4)若另一時刻蹄形磁鐵的磁場恰好與線框平面垂直,這時線框被卡住,試求此刻到緊接著再次出現(xiàn)磁場垂直線框平面的過程中,通過線框的電荷量.3.(2015余姚第三次理綜)掃描電子顯微鏡在研究微觀世界里有廣泛的應用,通過磁聚焦之后的高能電子轟擊物質(zhì)表面,被撞擊的樣品會產(chǎn)生各種電磁輻射,通過分析這些電磁波就能獲取被測樣品的各種信息.早期這種儀器其核心部件如圖(甲)所示.其原理如下:電子槍發(fā)出的電子束,進入磁場聚焦室如圖(甲),聚焦磁場由通電直導線產(chǎn)生,磁場通過“釋放磁場的細縫”釋放而出,通過控制“釋放磁場的細縫”的寬度、磁場的強弱和方向使電子進行偏轉(zhuǎn),讓聚焦之后的電子集中打在樣品上.(1)要使射入聚焦室的電子發(fā)生圖(乙)的偏轉(zhuǎn),請說明圖(甲)中左側(cè)和右側(cè)通電直導線的電流方向(只要回答“向上”或者“向下”);(2)圖(乙)為聚焦磁場的剖面圖,要產(chǎn)生圖示的聚焦效果,請說明該平面中磁場的分布情況;(3)研究人員往往要估測聚焦磁場區(qū)域中各處磁感應強度大小,為了研究方便假設電子運動經(jīng)過的磁場為勻強磁場,若其中一個電子從a點射入如圖(丙)所示,從a點正下方的a點射出,入射方向與oa的夾角等于出射方向與oa的夾角,電子最終射向放置樣品的m點,求該磁感應強度的大小.已知oa=oa=d,aa=l,om=h,電子速度大小為v,質(zhì)量為m,電荷量為e.計算題天天練(一)1.解析:設磕頭蟲離地速度為v1,d1為磕頭蟲重心向下加速的距離,磕頭蟲起跳的加速度為a,則對加速過程和離地后上升過程分別有:v12=2ad1,v12=2gh1,設人起跳離地速度為v2,d2為人重心向上加速過程的距離,人具有和磕頭蟲相同的加速度a,h2表示與此相應的豎直高度,則對加速過程和離地后上升過程分別有:v22=2ad2,v22=2gh2,聯(lián)立以上各式,得:h2=h1d2d1,代入數(shù)據(jù)得:h2=150 m.答案:150 m2.解析:(1)若手柄是逆時針旋轉(zhuǎn)(俯視),根據(jù)楞次定律,知安培力將阻礙線框與磁場間的相對運動,線框所受的安培力使得線框也逆時針旋轉(zhuǎn);(2)圖中磁場方向向右,ab邊切割速度向里,由右手定則判斷知,此時線框中電流的方向為abcda(逆時針方向);(3)圖(乙)時刻線框中感應電動勢e=nbab(v1-v2)磁場的線速度大小v1=1ad=80.02 m/s=0.16 m/s,ab邊的線速度大小v2=2ad=60.02 m/s=0.12 m/s可得e=0.16 v感應電流i=er=0.161.6 a=0.1 a電流的熱功率p=i2r=0.121.6 w=0.016 w;(4)由于電荷量q=it=ert=nr=n2bsr又s=abbc聯(lián)立解得q=0.1 c.答案:(1)若手柄是逆時針旋轉(zhuǎn)(俯視),線框旋轉(zhuǎn)的方向(俯視)為逆時針方向(2)電流方向為abcda(逆時針方向)(3)0.1 a0.016 w(4)0.1 c3.解析:(1)由圖可知,左側(cè)電子的運動方向向下,等效電流的方向向上,偏轉(zhuǎn)的方向向右,由左手定則可知,該處的磁場的方向向外,根據(jù)安培定則可知,左側(cè)的通電直導線的電流方向向下;同理,右側(cè)的通電直導線的電流方向向下.(2)由圖(乙)可知,越靠近中心線處的電子的偏轉(zhuǎn)越小,則粒子做勻速圓周運動的半徑越大,由r=mvqb可知,越靠近中心線處的磁感應強度越小,左右對稱.(3)如圖作出過a點的電子的運動的軌跡,然后分別作出過a點的軌跡的垂線和過a點的軌跡的垂線,二者交于f點,則r=fa,設oam=,則由幾何關系得faa=由于已知oa=oa=d,aa=l,om=h,所以cos =oaam=dd2+h2同時cos =12lr=l2r整理得r=l