高考物理计算题七月周演题四含解析.doc

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1、1 / 4【2019【2019 最新最新】精选高考物理计算题七月周演题四含解析精选高考物理计算题七月周演题四含解析李仕才1、如图 1 所示，在水平放置的足够大的荧光屏上方存在着磁感应强度大小为 B 的匀强磁场，方向平行于水平面且与边 MN 垂直某时刻从与该平面相距为 h 的 S 点(S 在平面上的投影位置为 O)向垂直磁场的平面内的各个方向同时发射大量相同的带正电的粒子，粒子质量均为 m，电荷量均为 q，速度大小均为 v，方向均在同一竖直平面内观察发现，荧光屏上有一条直线发光，其余位置均不发光，且某些位置只有一次发光，某些位置有两次发光，试求：(粒子重力不计)图 1(1)荧光屏发光区域的长度

2、L；(2)荧光屏上一次发光的区域长度 L1 与两次发光的区域长度 L2 之比【参考答案】(1)h (2)2 1043解析 (1)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，则F 洛Bvq由题意可知：v，代入上式，可得 r带电粒子能够到达荧光屏左右两边的最远距离 OE、OF 分别为x1、x2，其轨迹示意图如图甲由几何关系得：(hr)2xr2，h2x(2r)2，将式代入可得：2 / 4x1h、x2h，即图中 EF 为发光区域，其长度：Lx1x2h(2)画出带电粒子在磁场中运动的轨迹圆 C1、C2，其中C2 刚好与荧光屏相切，如图乙所示，可知荧光屏上 EG区域有一次发光，GF 区域有两次发光，由对称性可知O

3、G 的长度：x3h荧光屏上 EG 区域一次发光长度 L1 与 GF 区域两次发光长度 L2 的比值为2 10432、如图 2 所示，半径 R0.2 m 的圆形金属导轨固定在水平面上，一根长为 R 的金属棒一端与导轨接触良好，另一端固定在圆心处的导电转轴上在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度 B2 T一对长 L0.2 m 的金属板 A、B 水平放置，两板间距 d0.1 m从导轨引出导线与上板连接，通过电刷从转轴引出导线与下板连接有一质量 m1.0105 kg，电荷量q5.0106 C 的带负电微粒，以 v02 m/s 的速度从两板正中间水平射入，g 取 10 m/s2.求

4、：图 2(1)金属棒转动的角速度为多大时，微粒能做匀速直线运动；(2)金属棒转动的角速度至少多大时，微粒会碰到上极板 A.【参考答案】(1)50 rad/s (2)100 rad/s解析 (1)根据法拉第电磁感应定律可得 UBR2根据平衡条件可得 mgqE因为 EU d所以 mgqBR2解得 50 rad/s(2)微粒恰好碰到上极板 A 边缘时，微粒向上的加速度大小由3 / 4a()2d 2解得 a10 m/s2由牛顿第二定律得：BR2mgmaq 2d解得 100 rad/s.3、如图 3 所示，水平地面上方 MN 边界左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场和沿竖直方向的匀强电场(图中未画出)，磁感应

5、强度 B1.0 T，MN 边界右侧离地面 h0.45 m 处有光滑绝缘平台，右边有一带正电的 a 球，质量 ma0.1 kg、电荷量 q0.1 C，以初速度v00.9 m/s 水平向左运动，与大小相同但质量为 mb0.05 kg 静止于平台左边缘的不带电的绝缘球 b 发生弹性正碰，碰后 a 球恰好做匀速圆周运动，两球均视为质点，g 取 10 m/s2.(结果均保留两位有效数字)求：图 3(1)电场强度的大小和方向；(2)碰后两球分别在电磁场中运动的时间；(3)碰后两球落地点相距多远【参考答案】(1)10 N/C，方向竖直向上 (2)2.1 s 0.30 s (3)0.10 m解析 (1)a 球

6、碰后在叠加场中做匀速圆周运动，满足 magqE可得 E10 N/C电场力方向竖直向上，a 球带正电，则电场强度方向竖直向上(2)a 球与 b 球发生弹性正碰，以 v0 的方向为正方向，由动量守恒定律得 mav0mavambvb由能量守恒定律得 mavmavmbvb 24 / 4解得：va0.30 m/svb1.2 m/s对 a 球，洛伦兹力提供向心力qBvamava 2 r可得 r0.30 m设 a 球落地点与圆心的连线和地面夹角为 ，由几何关系有 hrrsin ，可得 6故 a 球在电磁场中运动的时间 taT，T2r va代入得 ta s2.1 sb 球不带电，碰撞后做平抛运动，竖直方向有 hgtb 2代入得：tb0.30 s(3)对 a 球，xarcos 0.26 m对 b 球，xbvbtb0.36 m故两球相距：xxbxa0.10 m.