全國(guó)通用版2019高考物理總復(fù)習(xí)優(yōu)編增分練：計(jì)算題考點(diǎn)排查練102017年全國(guó)Ⅲ卷計(jì)算題考點(diǎn)排查練.doc

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2017年(全國(guó)Ⅲ卷)計(jì)算題考點(diǎn)排查練 題號(hào) 24 25 考點(diǎn) 帶電粒子在組合場(chǎng)的運(yùn)動(dòng) “板－塊模型”問(wèn)題的綜合分析 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 24．(2018廣東省湛江市第二次模擬)如圖1所示的直角坐標(biāo)系xOy中，在第一象限和第四象限分別存在垂直紙面向外和向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，PQ是磁場(chǎng)的右邊界，磁場(chǎng)的上下區(qū)域足夠大，在第二象限存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為＋q的帶電粒子從x軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于x軸沿y軸正方向射入電場(chǎng)中，粒子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從y軸上的N點(diǎn)進(jìn)入第一象限，帶電粒子剛好不從y軸負(fù)半軸離開(kāi)第四象限，最后垂直磁場(chǎng)右邊界PQ離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域，已知M點(diǎn)與原點(diǎn)O的距離為l，N點(diǎn)與原點(diǎn)O的距離為l，第一象限的磁感應(yīng)強(qiáng)度滿足B1＝，不計(jì)帶電粒子的重力，求： 圖1 (1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為多大？ (2)第四象限內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大？ (3)若帶電粒子從進(jìn)入磁場(chǎng)到垂直磁場(chǎng)右邊界離開(kāi)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間是多少？ 答案　(1)　(2)　(3)＋(n＝0,1,2，3，…) 解析　(1)設(shè)帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度為a 根據(jù)牛頓第二定律得：qE＝ma 沿y軸方向：l＝v0t 沿x軸方向：l＝at2 解得：E＝ (2)粒子在電場(chǎng)中沿x軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，速度v1＝at 進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)與y軸正方向夾角tan θ＝＝ 解得θ＝60 進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度大小為v＝2v0 其運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖所示 在第一象限由洛倫茲力提供向心力得：qvB1＝m 解得：R1＝l 由幾何知識(shí)可得粒子第一次到達(dá)x軸時(shí)過(guò)A點(diǎn)，因ON滿足：ON＝2Rcos 30，所以NA為直徑． 帶電粒子剛好不從y軸負(fù)半軸離開(kāi)第四象限，滿足：(2R1＋R2)sin 30＝R2，解得R2＝2l 根據(jù)：qvB2＝m，解得：B2＝＝ (3)帶電粒子到達(dá)D點(diǎn)時(shí)，因?yàn)镈C＝R1sin 30＝ D′H＝R2－R2sin 30＝l F點(diǎn)在H點(diǎn)的左側(cè)，帶電粒子不可能從第一象限垂直磁場(chǎng)邊界離開(kāi)磁場(chǎng)，則應(yīng)從第四象限G點(diǎn)(或多個(gè)周期后相應(yīng)點(diǎn))離開(kāi)磁場(chǎng)． 帶電粒子在第一象限運(yùn)動(dòng)周期T1＝＝ 帶電粒子在第四象限運(yùn)動(dòng)周期T2＝＝ 帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間滿足 t＝＋＋n(T1＋T2) 解得：t＝＋(n＝0,1,2,3…) 25．(2018安徽省A10聯(lián)盟最后一卷)如圖2，光滑水平面上靜止一質(zhì)量m1＝1.0 kg、長(zhǎng)L＝0.3 m的木板，木板右端有質(zhì)量m2＝1.0 kg的小滑塊，在滑塊正上方的O點(diǎn)用長(zhǎng)r＝0.4 m的輕質(zhì)細(xì)繩懸掛質(zhì)量m＝0.5 kg的小球．將小球向右上方拉至細(xì)繩與豎直方向成θ＝60的位置由靜止釋放，小球擺到最低點(diǎn)與滑塊發(fā)生正碰并被反彈，碰撞時(shí)間極短，碰撞前后瞬間細(xì)繩對(duì)小球的拉力減小了4.8 N，最終小滑塊恰好不會(huì)從木板上滑下．不計(jì)空氣阻力、滑塊、小球均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g取10 m/s2.求： 圖2 (1)小球碰前、碰后瞬間的速度大小； (2)小滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)． 答案　(1)2 m/s　0.4 m/s　(2) 0.12 解析　(1)小球下擺過(guò)程，機(jī)械能守恒mgr(1－cos θ)＝mv2 小球碰前瞬間的速度大小v＝＝2 m/s 小球與小滑塊碰撞前、后瞬間，由向心力公式可得： FT－mg＝m，F(xiàn)T′－mg＝m 由題意得：FT－FT′＝4.8 N 聯(lián)立求得碰后瞬間小球的速度大小為v′＝0.4 m/s (2)小球與小滑塊碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，取向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：mv＝－mv′＋m2v1 解得：v1＝1.2 m/s 小滑塊在木板上滑動(dòng)過(guò)程中動(dòng)量守恒，可得：m2v1＝(m1＋m2)v2 解得：v2＝0.6 m/s 由能量守恒可得：μm2gL＝m2v12－(m1＋m2)v22 小滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.12