《步步高高考物理大二轮专题复习与增分策略——专题三 计算题专练二》由会员分享，可在线阅读，更多相关《步步高高考物理大二轮专题复习与增分策略——专题三 计算题专练二（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、计算题专练计算题专练(二二)(限时：60 分钟)1(14 分)离子扩束装置由离子加速器、偏转电场和偏转磁场组成偏转电场由加了电压的相距为 d0.1 m 的两块水平平行放置的导体板形成，如图 1 甲所示大量带负电的相同离子(其重力不计)由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地沿平行于导体板的方向从两板正中间射入偏转电场当偏转电场两板不带电时，离子通过两板之间的时间为 3103 s，当在两板间加如图乙所示的电压时，所有离子均能从两板间通过，然后进入水平宽度有限、竖直宽度足够大、磁感应强度为 B1 T 的匀强磁场中，最后通过匀强磁场打在竖直放置的荧光屏上求：图 1(1)离子在刚穿出偏转电场两板之间时
2、的最大侧向位移与最小侧向位移之比为多少？(2)要使侧向位移最大的离子能垂直打在荧光屏上，偏转电场的水平宽度 L 为多大？2(2012江苏15)(16 分)如图 2 所示，待测区域中存在匀强电场和匀强磁场，根据带电粒子射入时的受力情况可推测其电场和磁场图中装置由加速器和平移器组成，平移器由两对水平放置、相距为 l 的相同平行金属板构成，极板长度为 l、间距为 d，两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反质量为 m、电荷量为q 的粒子经加速电压 U0加速后，水平射入偏转电压为 U1的平移器，最终从 A 点水平射入待测区域不考虑粒子受到的重力图 2(1)求粒子射出平移器时的速度大小 v1；(2)当加
3、速电压变为 4U0时，欲使粒子仍从 A 点射入待测区域，求此时的偏转电压U；(3)已知粒子以不同速度水平向右射入待测区域，刚进入时的受力大小均为 F.现取水平向右为 x 轴正方向，建立如图所示的直角坐标系 Oxyz.保持加速电压为 U0不变，移动装置使粒子沿不同的坐标轴方向射入待测区域，粒子刚射入时的受力大小如下表所示.射入方向yyzz受力大小F5F5F7F3请推测该区域中电场强度和磁感应强度的大小及可能的方向3(19 分)在如图 3 所示区域中，x 轴上方有一匀强磁场，磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为 B.今有一质子以速度 v0由 y 轴上的 A 点沿 y 轴正方向射入磁场，质子在磁场中
4、运动一段时间以后从 C 点进入 x 轴下方的匀强电场区域中，在 C 点速度方向与 x 轴正方向夹角为 45，该匀强电场的电场强度大小为 E，方向与 y 轴的夹角为45且斜向左上方，已知质子的质量为 m，电荷量为 q，不计质子的重力，磁场区域和电场区域足够大，求：图 3(1)C 点的坐标；(2)质子从 A 点出发到第三次穿越 x 轴时的运动时间；(3)质子第四次穿越 x 轴时速度的大小及速度方向与电场 E 方向的夹角(角度用反三角函数表示)4(19 分)如图 4 所示，两根电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为 ，导轨间距为 l，所在平面的正方形区域 abcd 内存在有界匀强磁场，磁感应
5、强度大小为 B，方向垂直于斜面向上将甲、乙两阻值相同，质量均为 m 的相同金属杆放置在导轨上，甲金属杆处在磁场的上边界，甲、乙相距 l.从静止释放两金属杆的同时，在金属杆甲上施加一个沿着导轨的外力 F，使甲金属杆在运动过程中始终沿导轨向下做匀加速直线运动，且加速度大小 agsin ，乙金属杆进入磁场即做匀速运动图 4(1)求每根金属杆的电阻 R；(2)从释放金属杆开始计时，写出从计时开始到甲金属杆离开磁场的过程中外力 F 随时间 t 变化的关系式，并说明 F 的方向；(3)若从开始释放两杆到乙金属杆离开磁场，乙金属杆共产生热量 Q，试求此过程中外力 F 对甲做的功答案答案1(1)21 (2)0
6、.2 m2(1) (2)4U1 (3)见解析2qU0m解析 (3)(a)由沿 x 轴方向射入时的受力情况可知 B 平行于 x 轴且 E (1 分)Fq(b)由沿y 轴方向射入时的受力情况可知：E 与 Oxy 平面平行F2f2(F)2，则 f2F 且 fqv1B(2 分)5解得 B (1 分)Fq2mqU0(c)设电场方向与 x 轴方向夹角为 若 B 沿 x 轴方向，由沿 z 轴方向射入时的受力情况得(fFsin )2(Fcos )2(F)2(2 分)7解得 30，或 150(1 分)即 E 与 Oxy 平面平行且与 x 轴方向的夹角为 30或 150.同理，若 B 沿x 轴方向E 与 Oxy 平面平行且与 x 轴方向的夹角为30或150.3(1) (2)(mv0qB122，0)7m4qB2mv0qE(3)v0 arctan 5124(1) (2)t，方向沿导轨向下 (3)2Qmglsin B2l2 2glsin 2mgsin mg2sin22glsin
