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1、高考物理复习 计算题标准练(三)满分32分,实战模拟,20分钟拿下高考计算题高分!1.(14分)如图所示,遥控电动赛车(可视为质点)从A点由静止出发,经过时间t后关闭电动机,赛车继续前进至B点后水平飞出,垂直地撞到倾角为=53的斜面上C点。已知赛车在水平轨道AB部分运动时受到恒定阻力Ff=0.4N,赛车的质量m=0.4kg,通电后赛车的电动机以额定功率P=2W工作,轨道AB的长度L=2m,B、C两点的水平距离s=1.2m,空气阻力忽略不计,g取10m/s2,sin53=0.8,cos53=0.6。求:(1)赛车运动到B点和C点时速度的大小分别为多少。(2)赛车电动机工作的时间t。【解析】(1)
2、从B点抛出后做平抛运动,垂直地撞到倾角为=53的斜面上C点,设平抛运动的时间为t1,根据几何关系得:tan=而v0=,vy=gt1,解得:t1=0.3s,则赛车运动到B点的速度v0=m/s=4m/s,到达C点的速度vC=5m/s。(2)从A点到B点的过程中由动能定理有:Pt-FfL=m解得:t=2s。答案:(1)4m/s5m/s(2)2s2.(18分)如图所示,空间存在着n个连续电磁场区域,电场大小均相同,方向水平向右,磁场大小均相同,方向垂直于纸面,分别向里、向外,每个电场的宽度均为d,磁场宽度分别为d1、d2dn,其中d1=d,d2dn未知。一个带电粒子(m,+q)从第一个电磁场区域的电场
3、左端静止释放,以水平速度v1进入磁场,在磁场中的偏转角=60,以后在每个磁场中的偏转角均为=60。电磁场区域足够高,带电粒子始终在电磁场中运动,不计带电粒子的重力。求:(1)电场强度E和磁感应强度B的大小。(2)磁场宽度dn的表达式及从开始到穿出第n个电磁场区域所用的总时间。(3)若电磁场区域不是足够高,高度h=5d,则带电粒子从第几个电磁场区域的上方离开。【解析】(1)电场力做的功等于粒子动能的增加,得:qEd=m所以:E=粒子在电磁场1中的磁场中运动的轨迹如图,则r1=带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,所以:qv1B=所以:B=。(2)粒子在电场2中加速的过程中:qEd=
4、m-m,则:v2=v1;粒子在电场3中加速的过程中:qEd=m-m,则:v3=v1粒子在电场4中加速的过程中:qEd=m-m,则:v4=v1粒子在电场n中加速的过程中:vn=v1粒子在第n个磁场中的半径:rn=r1由于粒子在每个磁场中的偏转角均为=60,所以总是满足:rn=则:dn=rn=r1=d由粒子在磁场中运动的对称性,以及由图可知,粒子再次进入电场时仍然沿水平方向,粒子仍然做匀加速直线运动,若将n个电场依次连接,则可以将粒子在电场中的运动看作是连续的匀加速直线运动,运动的总时间:t1=粒子在磁场中运动的周期:T=,与粒子的速度无关;粒子在每一处磁场中运动的时间:t0=2T=T=经过n个电磁场的区域后,粒子运动的总时间:t=t1+nt0=+=(9+2n)。(3)由图可知,粒子在电磁场1中向上的偏移量:h1=2r1cos60=r1同理,粒子在电磁场2中向上的偏移量:h2=r2同理,粒子在电磁场n中向上的偏移量:hn=rn经过n个电磁场的区域后的偏移量:h=h1+h2+h3+hn=r1+r2+r3+rn=(1+)若电磁场区域不是足够高,高度h=5d。可得带电粒子从第4个电磁场区域的上方离开。答案:(1)(2)dn=d(9+2n)(3)第4个第 - 6 - 页 共 6 页
