（通用版）2020高考物理三輪沖刺 題型練輯 計(jì)算題規(guī)范練（九）（含解析）

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1、計(jì)算題規(guī)范練(九) 24．(2019·山東青島市5月二模)質(zhì)量m＝260g的手榴彈從水平地面上以v0＝10m/s的初速度斜向上拋出，上升到距地面h＝5 m的最高點(diǎn)時(shí)炸裂成質(zhì)量相等的兩塊彈片，其中一塊彈片自由下落到達(dá)地面，落地前瞬間動(dòng)能為5 J．重力加速度g＝10 m/s2，空氣阻力不計(jì)，火藥燃燒充分，求： (1)手榴彈爆炸前瞬間的速度大?。? (2)手榴彈所裝火藥的質(zhì)量； (3)兩塊彈片落地點(diǎn)間的距離． 答案　(1)10m/s　(2)0.06kg　(3)26m 解析　(1)設(shè)手榴彈上升到最高點(diǎn)時(shí)的速度為v1，有 mv＝mv＋mgh， 解得：v1＝10m/s (2)設(shè)每塊彈片的質(zhì)

2、量為m′，爆炸后瞬間其中一塊速度為零，另一塊速度為v2，有m′gh＝5J 設(shè)手榴彈所裝火藥質(zhì)量為Δm，有Δm＝m－2m′ 解得：Δm＝0.06kg (3)另一塊做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，兩塊彈片落地點(diǎn)間距離為Δx，有mv1＝m′v2，Δx＝v2t，h＝gt2 解得：Δx＝26m. 25．(2019·山東青島市5月二模)如圖1甲(a)，為一除塵裝置的截面圖，塑料平板M、N的長度及它們間距離均為d.大量均勻分布的帶電塵埃以相同的速度v0進(jìn)入兩板間，速度方向與板平行，每顆塵埃的質(zhì)量均為m，帶電荷量均為－q.當(dāng)兩板間同時(shí)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場和垂直板向上的勻強(qiáng)電場時(shí)，塵埃恰好勻速穿過兩板；若

3、撤去板間電場，并保持板間磁場不變，塵埃恰好全部被平板吸附，即除塵效率為100%；若撤去兩板間電場和磁場，建立如圖(b)所示的平面直角坐標(biāo)系xOy，y軸垂直于板并緊靠板右端，x軸與兩板中軸線共線，要把塵埃全部收集到位于P(2d，－1.5d)處的條狀容器中，需在y軸右側(cè)加一垂直于紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域．塵埃顆粒重力、顆粒間作用力及對(duì)板間電場磁場的影響均不計(jì)，求： 圖1 (1)兩板間磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度Bi的大??； (2)若撤去板間磁場，保持板間勻強(qiáng)電場不變，除塵效率為多少； (3)y軸右側(cè)所加圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B2大小的取值范圍． 答案　(1)　(2)50%　(3)≤B2≤

4、解析　(1)沿N極板射入的塵埃恰好不從極板射出時(shí)塵埃的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖甲所示， 由幾何知識(shí)可知，塵埃在磁場中的半徑：r＝d， 塵埃在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB＝，解得：Bi＝； (2)電場、磁場同時(shí)存在時(shí)，塵埃做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件得：qE＝qv0Bi， 撤去磁場以后粒子在電場力的作用下做平拋運(yùn)動(dòng)，假設(shè)距離N極板y的粒子恰好離開電場，則 水平方向：d＝v0t 豎直方向：y＝at2 加速度：a＝ 解得：y＝0.5d 當(dāng)y>0.5d時(shí)，時(shí)間更長，水平位移x>d，即從y＝0.5d到從y＝d這段距離射入的粒子會(huì)射出電場，則從平行金屬板出射的塵埃占總數(shù)的百分比：×100%＝50%； (3)設(shè)圓形磁場區(qū)域的半徑為R0，塵埃顆粒在圓形磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R2，要把塵埃全部收集到位于P處的條狀容器中，就必須滿足R2＝R0 另qv0B2＝m 如圖乙，當(dāng)圓形磁場區(qū)域過P點(diǎn)且與M板的延長線相切時(shí)，圓形磁場區(qū)域的半徑R0最小，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2最大，有R0小＝d 解得：B2大＝m 如圖丙，當(dāng)圓形磁場區(qū)域過P點(diǎn)且與y軸在M板的右端相切時(shí)，圓形磁場區(qū)域的半徑R0最大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2最小，有R0大＝2d 解得：B2?。? 所以圓形磁場區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小須滿足的條件為≤B2≤. 4