（江蘇專版）2022年高考物理二輪復習 計算題押題練（二）（含解析）

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1、（江蘇專版）2022年高考物理二輪復習 計算題押題練（二）（含解析） 1．傳送帶在各行業(yè)都有廣泛應用，如圖所示，一質(zhì)量為m，電阻為R，邊長為L的正方形單匝閉合金屬線框隨水平絕緣傳送帶以恒定速度v0向右運動，通過一固定的磁感應強度為B，方向垂直于傳送帶平面向下的勻強磁場區(qū)域。已知磁場邊界MN、PQ與傳送帶運動方向垂直，MN與PQ間的距離為d(d>L)，線框與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。金屬框穿過磁場的過程中將與傳送帶產(chǎn)生相對滑動，且右側(cè)邊經(jīng)過邊界PQ時又恰好與傳送帶的速度相同。設傳送帶足夠長，且金屬框始終保持右側(cè)邊平行于磁場邊界。求： (1)線框的右側(cè)剛進入磁場時所受安培力

2、的大??； (2)線框進入磁場的過程中運動加速度的最大值以及速度最小值； (3)線框穿過磁場區(qū)域的過程中產(chǎn)生的焦耳熱。 解析：(1)閉合線框右邊剛進入磁場時產(chǎn)生的感應電動勢E＝BLv0， 根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得：I＝＝， 右側(cè)邊所受的安培力為：F＝BIL＝。 (2)線框以速度v0進入磁場，在進入磁場的過程中，受安培力而做減速運動；進入磁場后，在摩擦力作用下做加速運動，當其右側(cè)邊達到PQ時速度又恰好等于v0，因此線框在剛進入磁場時，所受安培力最大，加速度最大，設為am，線框全部進入磁場時速度最小，設此時線框的速度為v，根據(jù)牛頓第二定律可得F－μmg＝mam， 解得am＝－μg；

3、 在線框完全進入磁場到右邊到達PQ的過程中， 根據(jù)動能定理可得：μmg(d－L)＝mv02－mv2 解得：v＝。 (3)設線框在進入磁場區(qū)域的過程中，克服安培力做的功為W， 根據(jù)動能定理可得：μmgL－W＝mv2－mv02，解得W＝μmgd， 閉合線框出磁場與進入磁場受力情況相同，由能量守恒定律可得線框在穿過磁場區(qū)域的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q＝2W＝2μmgd。 答案：(1)　(2)－μg　 (3)2μmgd 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，另一端跨過定滑輪，B為套在輕繩上的光滑

4、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，若開始時作用在繩子另一端的拉力F為零，此時A處于靜止且剛好不接觸地面?，F(xiàn)用恒定拉力F＝10 N拉繩子，恰能使B離開C但不能繼續(xù)上升，不計一切摩擦且彈簧沒超過彈性限度，g取10 m/s2，求： (1)B剛要離開C時A上升的高度； (2)若把拉力F改為F′＝20 N，則B剛要離開C時，A的速度大小。 解析：(1)當F＝0時，彈簧的伸長量： x1＝＝ m＝0.05 m 當F＝10 N，B恰好離開C時，A剛好上升到最高點，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

5、m。 (2)當F＝10 N時，在A上升過程中，根據(jù)功能關系： Fh＝mAgh＋ΔEp 所以彈簧彈性勢能增加了： 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B恰要離開C時的過程中，彈簧的彈性勢能變化相等，根據(jù)功能關系，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軸為電場和磁場的邊界，在x<0范圍內(nèi)以第Ⅲ象限內(nèi)的直線OM為電場與磁場的邊界，OM與x軸負方向成θ＝45°角，在邊界的下方空間存在著垂直于紙面向里的勻

6、強磁場，磁感應強度大小為B＝0.1 T，在邊界的上方有沿y軸正方向的勻強電場，場強大小為E＝32 N/C；在y軸上的P點有一個不計重力的帶電微粒，以初速度v0＝2×103 m/s沿x軸負方向射出，已知OP＝0.8 cm，微粒所帶電荷量q＝－5×10－18 C，質(zhì)量m＝1×10－24 kg，求： (1)帶電微粒第一次進入電場時的位置坐標； (2)帶電微粒從P點出發(fā)到第三次經(jīng)過電磁場邊界經(jīng)歷的總時間； (3)帶電微粒第四次經(jīng)過電磁場邊界時的速度大小。 解析：(1)帶電微粒從P點開始在磁場中做勻速圓周運動，運動軌跡如圖所示， 第一次經(jīng)過磁場邊界上的A點，由洛倫茲力提供向心力 qvB＝m

7、 得r＝＝4×10－3 m 因為OP＝0.8 cm，勻速圓周運動的圓心在OP的中點C，由幾何關系可知A點位置的坐標為(－4×10－3 m，－4×10－3 m)。 (2)帶電微粒在磁場中做勻速圓周運動的周期為 T＝＝＝1.256×10－5 s 由圖可以知道，微粒運動四分之一個圓周后豎直向上進入電場，故 t1＝＝＝3.14×10－6 s 微粒在電場中先做勻減速直線運動到速度為零，然后反向做勻加速直線運動，微粒運動的加速度為 a＝ 故在電場中運動的時間為 t2＝＝ 代入數(shù)據(jù)計算得出： t2＝2.5×10－5 s 微粒再次進入磁場后又做四分之一圓周運動，故有： t3＝t1＝3.14×10－6 s 所以微粒從P點出發(fā)到第三次經(jīng)過電磁場邊界的時間為： t＝t1＋t2＋t3＝3.128×10－5 s。 (3)微粒從B點第三次經(jīng)過電磁場邊界水平向左進入電場后做類平拋運動，則加速度為 a＝ 第四次到達電磁場邊界時有： y＝at42 x＝v0t4 tan 45°＝ 解得：vy＝at4＝4×103 m/s。 答案：(1)(－4×10－3 m，－4×10－3 m) (2)3.128×10－5 s　(3)4×103 m/s