2012高三物理 計(jì)算題25分鐘限時(shí)訓(xùn)練（五）

1、高三物理計(jì)算題25分鐘限時(shí)訓(xùn)練五1風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室可產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力在風(fēng)洞中有一固定的支撐架ABC，該支撐架的上表面光滑，是一半徑為R的1/4圓弧面，如圖所示，圓弧面的圓心在O點(diǎn)，O離地面高為2R，地面上的D處有一豎直的小洞，離O點(diǎn)的水平距現(xiàn)將質(zhì)量分別為ml和m2的兩小球用一不可伸長(zhǎng)的輕繩連接按圖中所示的方式置于圓弧面上，球ml放在與圓心O在同一水平面上的A點(diǎn)，球m2豎直下垂則：（1）在無(wú)風(fēng)情況下，若將兩球由靜止釋放（不計(jì)一切摩擦），小球ml沿圓弧面向上滑行，恰好到最高點(diǎn)C與圓弧面脫離，則兩球的質(zhì)量比ml : m2是多少？（2）讓風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室內(nèi)產(chǎn)生的風(fēng)迎面吹來(lái)，釋放兩小球使它們運(yùn)動(dòng)，當(dāng)

2、小球ml滑至圓弧面的最高點(diǎn)C時(shí)輕繩突然斷裂，通過(guò)調(diào)節(jié)水平風(fēng)力F的大小，使小球m1恰能與洞壁無(wú)接觸地落入小洞D的底部，此時(shí)小球m1經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度是多少？水平風(fēng)力F的大小是多少（小球m1的質(zhì)量已知）？Cm1風(fēng)D2RBAROm2解：對(duì)此過(guò)程應(yīng)用機(jī)械能守恒 當(dāng)m1到C點(diǎn)時(shí): 則: （2）設(shè)小球m1的速度為,風(fēng)力為F從C運(yùn)動(dòng)到D的時(shí)間: 在水平方向: F=m1a 則: BELLL3L2如圖所示，傾角為的足夠長(zhǎng)的光滑絕緣斜面上存在寬度均為L(zhǎng)的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，電場(chǎng)的下邊界與磁場(chǎng)的上邊界相距為L(zhǎng)，其中電場(chǎng)方向沿斜面向上，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。電荷量為q的帶正電小球（視為質(zhì)點(diǎn)）

3、通過(guò)長(zhǎng)度為4L的絕緣輕桿與邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R的正方形單匝線框相連，組成總質(zhì)量為m的“ ”型裝置，置于斜面上，線框下邊與磁場(chǎng)的上邊界重合?，F(xiàn)將該裝置由靜止釋放，當(dāng)線框下邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到電場(chǎng)的下邊界時(shí)剛好返回。已知L=1m，B=0.8T，q=2.2×10-6C，R=0.1，m=0.8kg，=53°，sin53°=0.8，g取10m/s2。求：線框做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小； 電場(chǎng)強(qiáng)度的大小；經(jīng)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，小球到達(dá)的最低點(diǎn)與電場(chǎng)上邊界的距離。解：設(shè)線框下邊離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度為v0，則： ， （2分）根據(jù)平衡條件： （2 分）可解得 （

4、1 分）（2）從線框剛離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域到小球剛運(yùn)動(dòng)到電場(chǎng)的下邊界，動(dòng)能定理：（3分） 可求得N/C （2分）（3）設(shè)經(jīng)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，小球運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)到電場(chǎng)上邊界的距離為x， 線框最終不會(huì)再進(jìn)入磁場(chǎng)，即運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)是線框的上邊與磁場(chǎng)的下邊界重合。動(dòng)能定理： （4分） 可得m （2分）3如圖所示，在Oxy平面的第一象限內(nèi)，存在以x軸、y軸及雙曲線（0xL，0yL）的一段為邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域I，在第二象限內(nèi)的、所包圍的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域II。兩個(gè)區(qū)域的場(chǎng)強(qiáng)大小均為E，不計(jì)電子所受重力。求：（1）從電場(chǎng)區(qū)域I邊界B點(diǎn)處由靜止釋放電子，電子離開(kāi)區(qū)域MNPQ時(shí)的位置；（2）由電場(chǎng)區(qū)域I邊界AB曲線上由靜止釋放電子，電子離開(kāi)區(qū)域MNPQ時(shí)的最小動(dòng)能；（3）若將左側(cè)電場(chǎng)II整體水平向左移動(dòng)（n1），要使電子從x=2L、y=0處離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域II，在電場(chǎng)區(qū)域I區(qū)域內(nèi)由靜止釋放電子的所有位置解：（1）關(guān)于B點(diǎn)，其縱坐標(biāo)y=L，相應(yīng)橫坐標(biāo)當(dāng)電子加速到y(tǒng)軸位置時(shí)，得電子以速度v水平射入電場(chǎng)區(qū)域II，做類平拋運(yùn)動(dòng)。假設(shè)穿出，則有 Lvt，解得hL，即電子恰從P點(diǎn)射出 （2）設(shè)釋放位置坐標(biāo)為（x，y），Lvt，解得，即所有從邊界AB曲線上由靜止釋放的電子均從P點(diǎn)射出從邊界AB出發(fā)到P點(diǎn)射出的