《高考物理三輪沖刺 題型練輯 計(jì)算題規(guī)范練(九)(含解析)-人教版高三全冊(cè)物理試題》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理三輪沖刺 題型練輯 計(jì)算題規(guī)范練(九)(含解析)-人教版高三全冊(cè)物理試題(3頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、計(jì)算題規(guī)范練(九)
24.(2019·山東青島市5月二模)質(zhì)量m=260g的手榴彈從水平地面上以v0=10m/s的初速度斜向上拋出,上升到距地面h=5 m的最高點(diǎn)時(shí)炸裂成質(zhì)量相等的兩塊彈片,其中一塊彈片自由下落到達(dá)地面,落地前瞬間動(dòng)能為5 J.重力加速度g=10 m/s2,空氣阻力不計(jì),火藥燃燒充分,求:
(1)手榴彈爆炸前瞬間的速度大??;
(2)手榴彈所裝火藥的質(zhì)量;
(3)兩塊彈片落地點(diǎn)間的距離.
答案 (1)10m/s (2)0.06kg (3)26m
解析 (1)設(shè)手榴彈上升到最高點(diǎn)時(shí)的速度為v1,有
mv=mv+mgh,
解得:v1=10m/s
(2)設(shè)每塊彈片的質(zhì)
2、量為m′,爆炸后瞬間其中一塊速度為零,另一塊速度為v2,有m′gh=5J
設(shè)手榴彈所裝火藥質(zhì)量為Δm,有Δm=m-2m′
解得:Δm=0.06kg
(3)另一塊做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,兩塊彈片落地點(diǎn)間距離為Δx,有mv1=m′v2,Δx=v2t,h=gt2
解得:Δx=26m.
25.(2019·山東青島市5月二模)如圖1甲(a),為一除塵裝置的截面圖,塑料平板M、N的長度及它們間距離均為d.大量均勻分布的帶電塵埃以相同的速度v0進(jìn)入兩板間,速度方向與板平行,每顆塵埃的質(zhì)量均為m,帶電荷量均為-q.當(dāng)兩板間同時(shí)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和垂直板向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),塵埃恰好勻速穿過兩板;若
3、撤去板間電場(chǎng),并保持板間磁場(chǎng)不變,塵埃恰好全部被平板吸附,即除塵效率為100%;若撤去兩板間電場(chǎng)和磁場(chǎng),建立如圖(b)所示的平面直角坐標(biāo)系xOy,y軸垂直于板并緊靠板右端,x軸與兩板中軸線共線,要把塵埃全部收集到位于P(2d,-1.5d)處的條狀容器中,需在y軸右側(cè)加一垂直于紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域.塵埃顆粒重力、顆粒間作用力及對(duì)板間電場(chǎng)磁場(chǎng)的影響均不計(jì),求:
圖1
(1)兩板間磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度Bi的大小;
(2)若撤去板間磁場(chǎng),保持板間勻強(qiáng)電場(chǎng)不變,除塵效率為多少;
(3)y軸右側(cè)所加圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B2大小的取值范圍.
答案 (1) (2)50% (3)≤B2≤
4、解析 (1)沿N極板射入的塵埃恰好不從極板射出時(shí)塵埃的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖甲所示,
由幾何知識(shí)可知,塵埃在磁場(chǎng)中的半徑:r=d,
塵埃在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得:qvB=,解得:Bi=;
(2)電場(chǎng)、磁場(chǎng)同時(shí)存在時(shí),塵埃做勻速直線運(yùn)動(dòng),由平衡條件得:qE=qv0Bi,
撤去磁場(chǎng)以后粒子在電場(chǎng)力的作用下做平拋運(yùn)動(dòng),假設(shè)距離N極板y的粒子恰好離開電場(chǎng),則
水平方向:d=v0t
豎直方向:y=at2
加速度:a=
解得:y=0.5d
當(dāng)y>0.5d時(shí),時(shí)間更長,水平位移x>d,即從y=0.5d到從y=d這段距離射入的粒子會(huì)射出電場(chǎng),則從平行金屬板出射的塵埃占總數(shù)的百分比:×100%=50%;
(3)設(shè)圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑為R0,塵埃顆粒在圓形磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R2,要把塵埃全部收集到位于P處的條狀容器中,就必須滿足R2=R0
另qv0B2=m
如圖乙,當(dāng)圓形磁場(chǎng)區(qū)域過P點(diǎn)且與M板的延長線相切時(shí),圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑R0最小,磁感應(yīng)強(qiáng)度B2最大,有R0?。絛
解得:B2大=m
如圖丙,當(dāng)圓形磁場(chǎng)區(qū)域過P點(diǎn)且與y軸在M板的右端相切時(shí),圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑R0最大,磁感應(yīng)強(qiáng)度B2最小,有R0大=2d
解得:B2?。?
所以圓形磁場(chǎng)區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小須滿足的條件為≤B2≤.