2022年高考物理一輪復習 模塊復習 計算題47分練（3）

2022年高考物理一輪復習 模塊復習 計算題47分練（3）本題共3小題，共計47分。解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13.(15分)輕質(zhì)細線吊著一質(zhì)量為m0.32 kg、邊長為L0.8 m、匝數(shù)n10的正方形線圈，總電阻為r1 。邊長為的正方形磁場區(qū)域?qū)ΨQ分布在線圈下邊的兩側(cè)，如圖1甲所示。磁場方向垂直紙面向里，大小隨時間變化如圖乙所示。從t0開始經(jīng)t0時間細線開始松弛，取g10 m/s2。求：圖1(1)在前t0時間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的電動勢；(2)在前t0時間內(nèi)線圈的電功率；(3)t0的值。解析(1)由法拉第電磁感應定律得：Enn××(2分)解得E0.4 V(1分)(2)I0.4 A，(2分)PI2r0.16 W。(2分)(3)分析線圈受力可知，當細線松弛時有：F安nBt0Img(2分)I(1分)Bt02 T(2分)由圖乙知：Bt010.5t0，(2分)解得：t02 s。(1分)答案(1)0.4 V(2)0.16 W(3)2 s14.(16分)如圖2所示，傾角為30°的足夠長的光滑斜面下端與一足夠長的光滑水平面相接，連接處用一光滑小圓弧過渡，斜面上距水平面高度分別為h15 m和h20.2 m的兩點處，各靜置一小球A和B。某時刻由靜止開始釋放A球，經(jīng)過一段時間t后，再由靜止開始釋放B球。g取10 m/s2。圖2(1)為了保證A、B兩球不會在斜面上相碰，t最長不能超過多少？(2)若A球從斜面上h1高度處自由下滑的同時，B球受到恒定外力作用從斜面底端C點以加速度a由靜止開始向右運動，則a最大為多大時，A球能追上B球？解析(1)兩球在斜面上下滑的加速度相同，設加速度為a0，根據(jù)牛頓第二定律有mgsin 30°ma0(2分)解得a05 m/s2(2分)設A、B兩球下滑到斜面底端所用時間分別為t1和t2，則有a0t，a0t(2分)解得t12 s，t20.4 s(2分)為了保證A、B兩球不會在斜面上相碰，t最長不能超過tt1t21.6 s(2分)(2)設A球在水平面上再經(jīng)t0追上B球，則a(t1t0)2a0t1t0(2分)A球要追上B球，上述方程必須有解，即(2a10)24a20(2分)解得a2.5 m/s2(2分)答案(1)1.6 s(2)2.5 m/s215.(16分)如圖3所示，在平面直角坐標系xOy內(nèi)，第象限的等腰直角三角形MNP區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場， y0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強電場。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從電場中Q(2h，h)點以速度v0水平向右射出，經(jīng)過坐標原點O處射入第象限，最后以垂直于PN的方向射出磁場。已知MN平行于x軸，N點的坐標為(2h，2h)，不計粒子的重力，求：圖3(1)電場強度E的大小以及帶電粒子從O點射出勻強電場時與水平方向夾角的正切值；(2)磁感應強度B的大?。?3)帶電粒子從Q點運動到射出磁場的時間t。解析(1)粒子在勻強電場中做類平拋運動，由平拋運動規(guī)律及牛頓運動定律得2hv0t(2分)hat2(2分)又qEma(1分)聯(lián)立解得E(1分)設粒子到達O點時的速度為v，沿y軸正方向的分速度為vy則有vyat·v0，vv0(2分)速度v與x軸正方向的夾角滿足tan 1(1分)即45°，因此粒子從MP的中點垂直于MP進入磁場。(2)又因為粒子垂直于PN射出磁場，所以P點為圓心，軌道半徑RMPh(1分)由牛頓第二定律有qvBm(2分)聯(lián)立解得B。(1分)(3)帶電粒子在電場中運動的時間t1，從O點運動到磁場邊界的時間t2，在磁場中運動的時間：t3(1分)帶電粒子從Q點運動到射出磁場的時間t t1t2t3(3)。(2分)答案(1)1(2)(3)(3)