（江蘇專(zhuān)用）2020高考物理二輪復(fù)習(xí) 計(jì)算題押題練（二）

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1、計(jì)算題押題練(二)　 1．如圖所示，質(zhì)量為m、電阻為R的單匝矩形線(xiàn)框置于光滑水平面上，線(xiàn)框邊長(zhǎng)ab＝L、ad＝2L。虛線(xiàn)MN過(guò)ad、bc邊中點(diǎn)。一根能承受最大拉力F0的細(xì)線(xiàn)沿水平方向拴住ab邊中點(diǎn)O。從某時(shí)刻起，在MN右側(cè)加一方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按B＝kt的規(guī)律均勻變化。一段時(shí)間后，細(xì)線(xiàn)被拉斷，線(xiàn)框向左運(yùn)動(dòng)，ab邊穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度為v。求： (1)細(xì)線(xiàn)斷裂前線(xiàn)框中的電功率P； (2)細(xì)線(xiàn)斷裂后瞬間線(xiàn)框的加速度大小a及線(xiàn)框離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中安培力所做的功W； (3)線(xiàn)框穿出磁場(chǎng)過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)截面的電量q。 解析：(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：E＝＝L2＝kL2；

2、電功率：P＝＝。 (2)細(xì)線(xiàn)斷裂瞬間安培力：FA＝F0，線(xiàn)框的加速度a＝＝ 線(xiàn)框離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程中，由動(dòng)能定理：W＝mv2。 (3)設(shè)細(xì)線(xiàn)斷裂時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，則有：ILB1＝F0， 其中I＝＝，線(xiàn)圈穿出磁場(chǎng)過(guò)程：＝＝ 電流＝ 通過(guò)的電量：q＝Δt 解得：q＝。 答案：(1)　(2)　mv2　(3) 2.如圖所示A、B質(zhì)量分別為mA＝0.5 kg，mB＝1 kg，A、B間用彈簧連接著，彈簧勁度系數(shù)k＝100 N/m，輕繩一端系在A上，另一端跨過(guò)定滑輪，B為套在輕繩上的光滑圓環(huán)，另一圓環(huán)C固定在桌邊，B被C擋住而靜止在C上，若開(kāi)始時(shí)作用在繩子另一端的拉力F為零，此時(shí)A處于靜止且

3、剛好不接觸地面?，F(xiàn)用恒定拉力F＝10 N拉繩子，恰能使B離開(kāi)C但不能繼續(xù)上升，不計(jì)一切摩擦且彈簧沒(méi)超過(guò)彈性限度，g取10 m/s2，求： (1)B剛要離開(kāi)C時(shí)A上升的高度； (2)若把拉力F改為F′＝20 N，則B剛要離開(kāi)C時(shí)，A的速度大小。 解析：(1)當(dāng)F＝0時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量： x1＝＝ m＝0.05 m 當(dāng)F＝10 N，B恰好離開(kāi)C時(shí)，A剛好上升到最高點(diǎn)，彈簧的壓縮量： x2＝＝ m＝0.1 m 所以A上升的高度： h＝x1＋x2＝0.05 m＋0.1 m＝0.15 m。 (2)當(dāng)F＝10 N時(shí)，在A上升過(guò)程中，根據(jù)功能關(guān)系： Fh＝mAgh＋ΔEp 所以彈簧彈性勢(shì)

4、能增加了： ΔEp＝Fh－mAgh＝(10－5)0.15 J＝0.75 J 把拉力改為F′＝20 N，從A上升到當(dāng)B恰要離開(kāi)C時(shí)的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能變化相等，根據(jù)功能關(guān)系，有：F′h＝mAvA2＋mAgh＋ΔEp 解得：vA＝ m/s。 答案：(1)0.15 m　(2) m/s 3.如圖所示，在xOy平面內(nèi)，在x>0范圍內(nèi)以x軸為電場(chǎng)和磁場(chǎng)的邊界，在x<0范圍內(nèi)以第Ⅲ象限內(nèi)的直線(xiàn)OM為電場(chǎng)與磁場(chǎng)的邊界，OM與x軸負(fù)方向成θ＝45角，在邊界的下方空間存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝0.1 T，在邊界的上方有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E＝32 N/C；在y

5、軸上的P點(diǎn)有一個(gè)不計(jì)重力的帶電微粒，以初速度v0＝2103 m/s沿x軸負(fù)方向射出，已知OP＝0.8 cm，微粒所帶電荷量q＝－510－18 C，質(zhì)量m＝110－24 kg，求： (1)帶電微粒第一次進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)； (2)帶電微粒從P點(diǎn)出發(fā)到第三次經(jīng)過(guò)電磁場(chǎng)邊界經(jīng)歷的總時(shí)間； (3)帶電微粒第四次經(jīng)過(guò)電磁場(chǎng)邊界時(shí)的速度大小。 解析：(1)帶電微粒從P點(diǎn)開(kāi)始在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示， 第一次經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界上的A點(diǎn)，由洛倫茲力提供向心力 qvB＝m 得r＝＝410－3 m 因?yàn)镺P＝0.8 cm，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在OP的中點(diǎn)C，由幾何關(guān)系可知A點(diǎn)位置的坐標(biāo)為

6、(－410－3 m，－410－3 m)。 (2)帶電微粒在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為 T＝＝＝1.25610－5 s 由圖可以知道，微粒運(yùn)動(dòng)四分之一個(gè)圓周后豎直向上進(jìn)入電場(chǎng)，故 t1＝＝＝3.1410－6 s 微粒在電場(chǎng)中先做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)到速度為零，然后反向做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，微粒運(yùn)動(dòng)的加速度為 a＝ 故在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t2＝＝ 代入數(shù)據(jù)計(jì)算得出： t2＝2.510－5 s 微粒再次進(jìn)入磁場(chǎng)后又做四分之一圓周運(yùn)動(dòng)，故有： t3＝t1＝3.1410－6 s 所以微粒從P點(diǎn)出發(fā)到第三次經(jīng)過(guò)電磁場(chǎng)邊界的時(shí)間為： t＝t1＋t2＋t3＝3.12810－5 s。 (3)微粒從B點(diǎn)第三次經(jīng)過(guò)電磁場(chǎng)邊界水平向左進(jìn)入電場(chǎng)后做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，則加速度為 a＝ 第四次到達(dá)電磁場(chǎng)邊界時(shí)有： y＝at42 x＝v0t4 tan 45＝ 解得：vy＝at4＝4103 m/s。 答案：(1)(－410－3 m，－410－3 m) (2)3.12810－5 s　(3)4103 m/s 3