（通用版）2020版高考物理三輪沖刺 高考題型三 押題練5（含解析）

押題練524.(12分)質(zhì)量m=1 kg的小物塊在高h(yuǎn)1=0.3 m的光滑水平平臺上壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住,彈簧儲存了一定的彈性勢能,打開鎖扣K,物塊將以水平速度v0向右滑出平臺后做平拋運(yùn)動,并恰好能從光滑圓弧形軌道BC的B點的切線方向無碰撞地進(jìn)入圓弧形軌道,B點的高度h2=0.15 m,圓弧軌道的圓心O與平臺等高,軌道最低點與光滑水平面相切,在水平面上有一物塊M,m滑下與M發(fā)生碰撞后反彈,反彈的速度大小剛好是碰前速度的13,碰撞過程中無能量損失,g取10 m/s2,求:(1)物塊m壓縮彈簧時儲存的彈性勢能Ep;(2)物塊M的質(zhì)量。25.(20分)(2019陜西榆林三模)如圖甲所示,在xOy平面內(nèi)有足夠大的勻強(qiáng)電場E,在y軸左側(cè)平面內(nèi)有足夠大的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示,選定磁場垂直紙面向里為正方向。在y軸右側(cè)平面內(nèi)還有方向垂直紙面向外的恒定的勻強(qiáng)磁場,分布在一個半徑為r=0.3 m的圓形區(qū)域(圖中未畫出)且圓的左側(cè)與y軸相切,磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=0.8 T,t=0時刻,一質(zhì)量m=8×10-4 kg、電荷量q=+2×10-4 C的微粒從x軸上xP=-0.8 m處的P點以速度v=0.12 m/s向x軸正方向入射。已知該帶電微粒在電磁場區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動。(g取10m/s2)(1)求電場強(qiáng)度。(2)若磁場15 s后消失,求微粒在第二象限運(yùn)動過程中離x軸的最大距離;(3)若微粒穿過y軸右側(cè)圓形磁場時速度方向的偏轉(zhuǎn)角最大,求此圓形磁場的圓心坐標(biāo)(x,y)。押題練524.答案 (1)0.5 J(2)2 kg解析 (1)小物塊由A運(yùn)動到B做平拋運(yùn)動,h1-h2=12gt2解得:t=310sR=h1,h1-h2=R2,BOC=60°設(shè)小球平拋時的速度為v0,則gtv0=tan60°彈性勢能Ep等于小物塊在A點的動能,Ep=12mv02解得:Ep=0.50J(2)小物塊到C點時的速度為v1,根據(jù)機(jī)械能守恒12mv02+mgh1=12mv12m與M碰撞過程中動量守恒mv1=mv3+Mv2m與M碰撞過程中能量守恒12mv12=12mv32+12Mv22其中v3=-v13解得:M=2kg25.答案 (1)電場強(qiáng)度大小是40 N/C方向豎直向上(2)2.4 m(3)(0.30,2.25)解析(1)因為微粒射入電磁場后做勻速圓周運(yùn)動受到的電場力和重力大小相等:qE=mg解得:E=40N/C,方向豎直向上(2)由牛頓第二定律有:qvB1=mv2R1解得:R1=0.6m又T=2mqB1=10s從題圖乙可知在05s內(nèi)微粒做勻速圓周運(yùn)動,在510s內(nèi)微粒向左做勻速直線運(yùn)動,在1015s內(nèi),微粒又做勻速圓周運(yùn)動,15s以后向右勻速運(yùn)動,之后穿過y軸。離x軸的最大距離s'=2R1×2=4R1=2.4m(3)如圖,微粒穿過圓形磁場要求偏轉(zhuǎn)角最大,入射點A與出射點B的連線必須為磁場圓的直徑。由牛頓第二定律,有:qvB2=mv2R2解得:R2=0.6m=2r所以最大偏轉(zhuǎn)角為60°所以圓心坐標(biāo)x=0.30my=s'-rcos60°=2.4m-0.3m×12=2.25m即磁場的圓心坐標(biāo)為(0.30,2.25)4