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

計算題專練(三)(限時：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電場，場強為E1.坐標(biāo)系的第一、四象限內(nèi)有一正交的勻強電場和勻強交變磁場，電場方向豎直向上，場強E2，勻強磁場方向垂直紙面處在第三象限的某種發(fā)射裝置(圖中沒有畫出)豎直向上射出一個比荷102 C/kg的帶正電的微粒(可視為質(zhì)點)，該微粒以v04 m/s的速度從x上的A點進(jìn)入第二象限，并以速度v18 m/s從y上的C點沿水平方向進(jìn)入第一象限取微粒剛進(jìn)入第一象限的時刻為0時刻，磁感應(yīng)強度按圖乙所示規(guī)律變化(以垂直紙面向外的方向為磁場的正方向)，g10 m/s2.求：圖1(1)帶電微粒運動到C點的縱坐標(biāo)值h及電場強度E1的大小；(2)x軸上有一點D，ODOC，若帶電微粒在通過C點后的運動過程中不再越過y軸，要使其恰能沿x軸正方向通過D點，求磁感應(yīng)強度大小B0及磁場的變化周期T0；(3)要使帶電微粒通過C點后的運動過程中不再越過y軸，求交變磁場磁感應(yīng)強度B0和變化周期T0的乘積B0T0應(yīng)滿足的關(guān)系？答案見解析解析(1)將微粒在第二象限內(nèi)的運動沿水平方向和豎直方向分解，在豎直方向上做豎直上拋運動，在水平方向上做勻加速直線運動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動，設(shè)微粒運動的圓軌道半徑為R，周期為T，則有qv1B0m可得R.為使微粒恰能沿x軸正方向通過D點，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y軸時，交變磁場周期取最大值，可作如圖運動情形：由圖可以知道T0TB0T0(kg/C)25(20分)如圖2所示，完全相同的兩個彈性環(huán)A、B用不可伸長的、長為L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點用一小段圓弧桿平滑相連，且OQ足夠長初始時刻，將輕繩拉至水平位置伸直，然后釋放兩個小環(huán)，A環(huán)通過小段圓弧桿時速度大小保持不變，重力加速度為g，不計一切摩擦，試求：圖2(1)當(dāng)B環(huán)下落時A球的速度大小；(2)A環(huán)到達(dá)O點后再經(jīng)過多長時間能夠追上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)到原長時B環(huán)距離O點的距離答案(1)(2)(3)3L解析(1)當(dāng)B環(huán)下落時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點時B的速度等于0，由機(jī)械能守恒，mvA2mgL，解得vA環(huán)A過O點后做初速度為vA、加速度為g的勻加速直線運動，B做自由落體運動；當(dāng)A追上B時，有vAtgt2Lgt2，解得t.(3)當(dāng)A、B即將發(fā)生碰撞時二者的速度分別為vA1和vB1vA1vAgtvB1gtA、B發(fā)生彈性碰撞，根據(jù)動量守恒定律可得mvA1mvB1mvA1mvB1根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有mvmvmvA12mvB12解得：vA1