高考物理计算题（七月）周演题（二）（含解析）.doc

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1、1 / 5【2019【2019 最新最新】精选高考物理计算题（七月）周演题（二）精选高考物理计算题（七月）周演题（二）（含解析）（含解析）李仕才1、 (2017市九校高二上期末)宇宙射线中，往往含有大量的粒子与反粒子.1932 年，美国加州理工学院的安德森通过威尔逊云室、强磁铁等实验仪器，发现了电子的反粒子 正电子.1955 年，张伯伦和塞格雷用加速器证实了反质子的存在如图 7 所示，已知区域是速度选择器，极板 M、N 间距为 4L，现有一束由反质子 11H 与氘核 H 两种粒子组成的射线，沿极板 M、N中间线以相同速度 v0 射入，并从中心 O 点进入极板上方的区域.已知质子的质量为 m，电

2、荷量为 e，忽略电荷之间的相互作用图 7 图 8(1)区域是威尔逊云室，云室中充满过饱和乙醚蒸汽，当带电粒子经过时，蒸汽凝结，形成轨迹，云室中加垂直纸面向里的匀强磁场，图中显示了两种粒子在云室中的径迹 1、2，试判断在云室中显示径迹 1 的是哪种粒子的运动轨迹，并分析半径减小的原因(2)现有一科研团队，通过实验观察质子和反质子的碰撞过程，他们撤去区域中的云室和磁场，经过速度选择器的选择，选出速度 v0的质子和反质子先后从 A1、B1 孔竖直向上进入极板上方，OA1OB1L，以极板中间线上的 O 为原点，建立直角坐标系如图 8所示，在 y 轴的左侧区域加一水平向右的匀强电场，在 y 轴的右侧区域

3、加一垂直纸面向外的匀强磁场，要使质子和反质子在 y 轴上的P(0，L)处相碰，求：在 P 点相碰的质子和反质子的动能之比和射入2 / 5小孔的时间差 t.【参考答案】(1)氘核 因受阻力作用 (2)51 (1)解析 (1)由左手定则知径迹 1 是氘核 H 的运动轨迹带电粒子受到过饱和乙醚蒸汽阻力作用，速度减小，所以半径减小(2)从 A1 射入的粒子做类平抛运动：y 方向做匀速运动，t1L v0从 B1 射入的粒子做匀速圆周运动，半径 RL经 T 到达 P 点，t2L 2v0时间差 t(1)从 A1 射入的粒子做类平抛运动，x 方向：Lt1y 方向：Lv0t1，则 vx2v0EkAm(vv)从

4、B1 射入的粒子做匀速圆周运动，EkBmv，故.EkA EkB2、(2018市三县期中)如图 7 甲所示，M1M4、N1N4 为平行放置的水平金属轨道，M4M5、N4N5 为半径均为 r0.65 m 的竖直四分之一圆形光滑金属轨道，M4、N4 为切点，M5、N5 为轨道的最高点(与圆心等高)轨道间距 L1.0 m，整个装置左端接有阻值 R0.5 的定值电阻M1M2N2N1、M3M4N4N3 为等大的长方形区域、，两区域宽度 d0.5 m，两区域之间的距离 s1.0 m；区域内均匀分布着磁场 B1，其变化规律如图乙所示，规定竖直向上为正方向；区域内分布着磁感应强度 B20.05 T 的匀强磁场，

5、方向竖直向上，质量 m0.1 kg、电阻 R00.5 的导体棒 ab 在垂直于棒的3 / 5F1.0 N 的水平恒力拉动下，从 M2N2 处在 t0 时刻由静止开始运动，到达 M3N3 处撤去恒力 F，ab 棒穿过匀强磁场区后，恰好能到达圆形轨道的 M5N5 处水平轨道与导体棒 ab 间的动摩擦因数0.2，轨道电阻、空气阻力不计，运动过程中导体棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直，g10 m/s2，求：图 7(1)0.2 s 末电阻 R 上的电流大小及方向；(2)ab 棒刚进入 B2 磁场时的加速度大小；(3)ab 棒在水平直轨道上向右运动过程中电阻 R 上产生的焦耳热 Q.【参考答案】见解析解析

6、 (1)导体棒 ab 在 N2M2M3N3 区域内做匀加速运动，由牛顿第二定律可得Fmgma1得 a18 m/s2导体棒 ab 在 00.2 s 内运动的位移xa1t0.16 ms1.0 m故 0.2 s 末导体棒 ab 未进入区域，由于区域中的磁场在均匀减小，产生的感应电动势为 E10.5 VI10.5 A电阻 R 上电流方向为由 N1 流向 M1(2)导体棒 ab 刚进入区域时的速度为 v22a1s得 v4 m/s导体棒 ab 在 N2M2M3N3 区域内做匀加速运动的时间t10.5 s0.4 sab 棒刚进入区域时，B1 磁场已保持不变4 / 5导体棒 ab 刚进入区域时产生的感应电动势

7、为E2B2Lv0.2 VI20.2 AmgB2I2Lma2得 a22.1 m/s2(3)B1 磁场变化的时间 t0.4 s，这段时间内 R 的焦耳热Q1IRt0.05 J导体棒 ab 在 B2 磁场中的运动过程，回路中产生的总焦耳热Q2W 安mgdmgrQ20mv2解得 Q20.05 J电阻 R 上产生的总焦耳热 QQ1Q20.075 J.3、ab 和 cd 是两条竖直放置且足够长的长直光滑金属导轨，MN 和MN是两根用细线连接的金属杆，其质量分别为 m 和 2m.竖直向上的外力 F 作用在杆 MN 上，使两杆水平静止，并刚好与导轨接触；两杆的总电阻为 R，导轨间距为 l.整个装置处在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直导轨电阻可忽略，重力加速度为 g.在 t0 时刻将细线烧断，保持 F 不变，金属杆和导轨始终接触良好且垂直求：图 1(1)细线烧断后，任意时刻两杆运动的速度之比；(2)两杆分别达到的最大速度【参考答案】(1)21 (2) 2mgR 3B2l2解析 (1)设某时刻 MN 和 MN速度分别为 v1、v2取竖直向上为正方向，由动量守恒 mv12mv20，得.5 / 5(2)当 MN 和 MN的加速度为零时，速度最大对 MN由平衡条件知 BIl2mgIE REBlv1Blv2得 v1，v2.