2020版高考物理二輪復習 計算題32分搶分練2(含解析)

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1、計算題32分搶分練(二) (時間:20分鐘 分值:32分) 1.(12分)如圖所示,水平軌道BC兩端連接豎直的光滑圓弧,質量為2m的滑塊b靜置在B處,質量為m的滑塊a從右側圓弧的頂端A點無初速釋放,滑至底端與滑塊b發(fā)生正碰,碰后粘合在一起向左運動,已知圓弧的半徑為R=0.45 m,水平軌道長為L=0.2 m,滑塊與水平軌道的動摩擦因數(shù)μ=0.1,重力加速度取g=10 m/s2。求: (1)兩滑塊沿左側圓弧上升的最大高度h; (2)兩滑塊靜止時的位置。 [解析] (1)設滑塊a滑至底端碰撞b前速度大小為vB,碰后共同速度大小為v,根據(jù)機械能守恒定律有 mgR=mv, 由動量守恒

2、定律有mvB=(m+2m)v, 從B點到左側最大高度處由動能定理有 -μ3mgL-3mgh=0-×3mv2,聯(lián)立解得h=0.03 m。 (2)粘合體將來回往復運動,直到速度為0,設在水平軌道BC上運動的路程為s,根據(jù)動能定理有 -μ3mgs=0-×3mv2,解得s=0.5 m, 所以滑塊停在水平軌道BC的中點處。 [答案] (1)0.03 m (2)水平軌道的中點處 2.(20分)(2019·安慶模擬)在如圖所示的坐標系內,PQ是垂直于x軸的分界線,PQ左側的等腰直角三角形區(qū)域內分布著勻強磁場,磁感應強度為B,方向垂直紙面向里,AC是一可吸收電子的擋板,長為d。PQ右側為偏轉電場

3、,兩極板長度為d,間距為d。電場右側的x軸上有足夠長的熒光屏?,F(xiàn)有速率不同的電子在紙面內從坐標原點O沿y軸正方向射入磁場,電子能打在熒光屏上的最遠處為M點,M到下極板右端的距離為d,電子電荷量為e,質量為m,不考慮電子間的相互作用以及偏轉電場邊緣效應。 (1)求電子通過磁場區(qū)域的時間t; (2)求偏轉電場的電壓U; (3)電子至少以多大速率從O點射出時才能打到熒光屏上? [解析] (1)電子在磁場區(qū)域做勻速圓周運動的周期為T= 由幾何關系知電子通過磁場區(qū)域的時間為t1==。 (2)電子打在熒光屏上M點時,由幾何知識得電子在磁場中運動的軌跡半徑r=d,又r=,所以v= 電子通過電場的時間t2=,即t2= 電子在電場中做類平拋運動,離開電場后做勻速直線運動到達M點,如圖甲所示。根據(jù)類平拋運動規(guī)律知,電子出電場時,出射速度方向的反向延長線必過上極板的中間位置,由幾何關系有== 又因為y1+y2=d,所以y1= 分析知y1= t 可得U=。 (3)如圖乙所示,當電子恰好打在下極板右邊緣時,電子對應的速率v′最小 電子在磁場中運動的軌跡半徑r′= 在電場中沿水平方向有=v′t3 豎直方向有r′=· t 又U= 綜合以上各式有v′=。 [答案] (1) (2) (3) - 3 -

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