XX高考物理總復(fù)習(xí)專用優(yōu)編提分練：計算題專練十.doc

1、計算題專練(十)1.如圖1所示，半徑r= 0.06 m的半圓形無場區(qū)的圓心在坐標(biāo)原點 。處，半徑 R = 0.1 m、磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 0.075 T的圓形有界磁場區(qū)的圓心坐標(biāo)為 Oi(0,0.08 m),平行金屬板的板長L=0.3 m,間距d = 0.1 m ,極板間所加電壓U = 6.4xi0 V,其中MN極板上收集的粒子全部中和吸收.一位于 。處的粒子源向第I、I 象限均勻地發(fā)射速度大小v=6.0X10 m/s的帶正電粒子，經(jīng)圓形磁場偏轉(zhuǎn)后，從 第I象限出射的粒子速度方向均沿 x軸正方向，若粒子重力不計、比荷m-1.0X10 C/kg,不計粒子間的相互作用力及電場的邊緣效應(yīng)， sin 3

2、7 = 0.6 , cos 37 =0.8. 求：o.in卜、：.4 .，;1-a 帳 口。而圖1(1)打到下極板右端點N的粒子進(jìn)入電場時的縱坐標(biāo)值；(2)打到N點的粒子進(jìn)入磁場時與x軸正方向的夾角.答案 (1)0.08 m (2)53 °解析(1)恰能打到N點的粒子運動軌跡如圖所示，vim0.1 !1-tlQh 門 IMWi Cxfrn粒子從A點進(jìn)入磁場，設(shè)進(jìn)入電場時的縱坐標(biāo)值為 y,粒子在電場中的加速度a=qUmd粒子穿過平行金屬板的時間為t=L粒子在豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動， 有：ygat2聯(lián)立得：y =qUL22mdv2代入數(shù)據(jù)得y = 0.08 my<d

3、= 0.1 m ,說明粒子能射入極板間，射入點的縱坐標(biāo)值為y=0.08 m(2)P點與磁場圓心等高，則粒子從點 P(0.1 m,0.08 m)射出磁場.粒子做圓周運動的半徑為ro, C點為圓心，則 OC = R = 0.1 m2由牛頓第二定律有：qvB=m- 解得0 = 0.08 m在直角IOAC中，由三角函數(shù)關(guān)系有:ro sin 1AOC =g= 0.8 , R即 IAOC=53° .2 .如圖2所示，固定斜面足夠長，斜面與水平面的夾角a= 30°, 一質(zhì)量為3m的“膨工件沿斜面以速度vo勻速向下運動，工件上表面光滑，其下端連著一塊擋 板.某時刻，一質(zhì)量為 m的小木塊從工

4、件上的A點沿斜面向下以速度vo滑上工 件，當(dāng)木塊運動到工件下端時(與擋板碰前的瞬間)，工件速度剛好減為零，后木 塊與擋板第1次相碰，以后每隔一段時間，木塊就與工件擋板碰撞一次.已知木 塊與擋板的碰撞都是彈性碰撞且碰撞時間極短，木塊始終在工件上運動，重力加 速度為g.求：圖2(1)木塊滑上工件時，木塊、工件各自的加速度大小；(2)木塊與擋板第1次碰撞后的瞬間，木塊、工件各自的速度大小；(3)木塊與擋板第1次碰撞至第n(n = 2,3,4,5,)次碰撞的時間間隔及此時問問隔 內(nèi)木塊和工件組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能AE.答案見解析解析(1)設(shè)工件與斜面間的動摩擦因數(shù)為山木塊加速度大小為a1，工件加速度大

5、小為a2.對木塊，由牛頓第二定律可得： mgsin a= mai對工件，由牛頓第二定律可得：M3m + m)gcos a 3mgsin a= 3ma2工件勻速運動時，由平衡條件可得：g mgcos a= 3mgsin a解得：ai = g, a2 = g2，6(2)設(shè)碰擋板前木塊的速度為v,木塊由工件上A點運動至碰前所用時間為 電則對木塊：v=v0 + ait0對工件：0 = v0a2t0解得：v = 4 v0木塊以v與擋板發(fā)生彈性碰撞，碰撞時間極短，設(shè)碰后木塊速度為vi,工件速度為V2,以碰前木塊的速度方向為正方向，由動量守恒定律得：mv = mvi +3m v2由能量守恒定律得：2mv2

6、= 1mvi2+2 . m v22聯(lián)立解得：vi = 2v0, v2 = 2v0(3)第1次碰撞后，木塊以大小為2V0的速度沿工件向上勻減速運動，工件以大小為2V。的速度沿斜面向下勻減速運動，工件速度再次減為零的時間：1 = 2四=12四 a2g此時，木塊的速度：vi'= - 2v0 + ait = 4v0112 v02木塊的包移：xi = 2vot+ ait2 = 2 g1c 12v02工件的包移： x2 = 2v0t 7;a2t2 = 即木塊、工件第2次相碰前瞬間的速度與第1次相碰前瞬間的速度相同，以后木塊、工件重復(fù)前面的運動過程，則第 1次與第n次碰撞的時間間隔：12n-1 vo_ _ _At=(n 1)t=(n=2,3,4,5,)木塊、工件每次碰撞時，木塊和工件