高考物理大題解題訓(xùn)練10

1、2012高考物理計(jì)算題拿分訓(xùn)練10（15 分）圖為利用高頻交變電流焊接金屬工件的原理示意圖，圖中A是高頻交流線圈，C是工件，a是工件上的待焊接縫。當(dāng)線圈A中通入高頻電流時(shí)，會產(chǎn)生一個(gè)交變磁場。假設(shè)焊接時(shí)，工件C內(nèi)磁場分布均勻， 方向垂直于C所在平面，該磁場在C中產(chǎn)生的感應(yīng)R電動勢可視為變化率 =k k的均勻變化磁場所廣生的電動勢。已知C所圍面積為S,t焊接時(shí)a處的電阻為R,工件其余部分電阻 r。求：（1）焊接時(shí)工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動 勢E; （2）焊接時(shí)接縫處產(chǎn)生的熱功率 P。（19 分）圖為“雙聚焦分析器”質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，加速電場的電壓為U,靜電分析器中與圓心 。等距離的各點(diǎn)場強(qiáng)大小

2、相等、方向沿徑向，磁分析器中以Q為圓心、圓心角為90。的扇形區(qū)域內(nèi)，分布著方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，其左邊界與靜電分 析器的右端面平行。由離子源發(fā)出的一質(zhì)量為m電荷量為g的正離子（初速度為零，重力不計(jì)）經(jīng)加速電場加速后，從M點(diǎn)垂直于電場方向進(jìn)入靜電分析器，沿半徑為R的四分之一圓弧軌跡做勻速圓周運(yùn)動，從N點(diǎn)射出，接著由P點(diǎn)垂直磁分析器的左邊界射入，最后垂直于下邊界從 Q點(diǎn)射出并進(jìn)入收集器。已知Q點(diǎn)與圓心Q的距離為d。求：（1）磁分析器中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度R的大小和方向；（2）靜電分析器中離子運(yùn)動軌跡處電場強(qiáng)度E的大?。唬?）現(xiàn)將離子換成質(zhì)量為 0.9m、電荷量仍為q的另一種正離子，其它條件不變。試

3、直接指出該離子進(jìn)入磁分析器時(shí)的位置，它射出磁場的位置在Q點(diǎn)的左側(cè)還是右側(cè)（20 分）滑板運(yùn)動是一項(xiàng)陸地上的“沖浪運(yùn)動”，具有很強(qiáng)的觀賞性。如圖所示， abcdef為同一豎直平面內(nèi)的滑行軌道，其中bc段水平，ab、dc和ef均為傾角=37的斜直軌道，軌道間均用小圓弧平滑相連（小圓弧的長度可忽略）。已知H=5 m, L=15 m, H2=1.25m H=12.75 m,設(shè)滑板與軌道之間的摩才力為它們間壓力的k倍（k=0.25）,運(yùn)動員連同滑板的總質(zhì)量 m = 60kg。運(yùn)動員從a點(diǎn)由靜止開始下滑從 c點(diǎn)水平飛出，在de上著 陸后，經(jīng)短暫的緩沖動作后只保留沿斜面方向的分速度下滑，接著在def軌道上來

4、回滑行，除緩沖外運(yùn)動員連同滑板可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，取 g=l0 m/s： sin37 =06, cos37 =0.8。求： （1）運(yùn)動員從c點(diǎn)水平飛出時(shí)的速度大小Vc；（2）運(yùn)動員在de著陸時(shí)，沿斜面方向的分速度大小V。；（3）設(shè)運(yùn)動員第一次和第四次滑上ef道時(shí)上升的最大高度分別為hi和h4,則hi： h4等于多少？答案（15 分）（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律（3分）（4分）（4分）E =,：t焊接時(shí)工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢B 一 一E =S = kS-：t（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律 焊接時(shí)接縫處產(chǎn)生的熱功率kSR r R r焊接時(shí)接縫處產(chǎn)生的熱功率 TOC o 1-5 h z HYPER

5、LINK l bookmark18 o Current Document P =|2R=（JkS-）2R（4 分）R r（19 分）（1）離子在加速電場中加速，設(shè)進(jìn)入靜電分析器的速度為v,根據(jù)動能定理2qU = mv（3 分）離子射出靜電分析器的速度仍為v,在磁分析器中，離子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動，設(shè)軌道半徑為r,根據(jù)牛頓定律2v TOC o 1-5 h z qvB =m（2 分）（2分）依題意知r =d由、式解得（2分）由左手定則得，磁場方向垂直于紙面向外（2分）（2）在靜電分析器中，離子在電場力作用下做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)牛頓定律2_ vqE =m （2 分）由、式解得 HYPERL

6、INK l bookmark34 o Current Document 一 2U_八E =（2 分）（3）該離子仍由P點(diǎn)垂直于磁場左邊界進(jìn)入磁分析器（2分）（2分）W,根據(jù)動能定理（2分）（2分）該離子射出磁場的位置在 Q點(diǎn)的左側(cè)（20 分）（1）設(shè)運(yùn)動員從a點(diǎn)到c點(diǎn)的過程中克服阻力做功12 cmgH1 -Wf =-mvx-02T TWf = kgmcosi ab kmg bc TOC o 1-5 h z L =abcos6 +bc（1 分）由、式并代入數(shù)據(jù)，解得vc=5m/s（1分）（2）運(yùn)動員從c點(diǎn)水平飛出到落到 de軌道上的過程中做平拋運(yùn)動，設(shè)從c點(diǎn)到著陸點(diǎn)經(jīng)過的時(shí)間為 t水平位移x =

7、 vxt（1分）2_豎直位移y = - gt（1分）y He由幾何關(guān)系*2 = tan9（1分）x水平方向分速度va =vx（1分）豎直方向分速度 vy=gt（1分）論=vxcosH+vy sin8（1 分）由、式并代入數(shù)據(jù)，解得 v0=10m/s（11）（2 分）（若求出在de上著陸的速度為575m/s,給1分）（3）設(shè)運(yùn)動員第一次沿 ed斜面向上滑的最大速度為h；,根據(jù)功能關(guān)系mg（% -h；） =kmgcosB（） （12）（2 分）sin 口 sin 丁1斛得 h1 = h1（13）（1 分）2同理可得，運(yùn)動員第二次沿ef斜面向上滑的最大高度. -1 .2.h2 =一 =（一）hi（14）（1 分） HYPER