（新課標(biāo)地區(qū)專用）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) 15．(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小； (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 mv02＝mv12＋mgh 解得：v1＝10m/s (2)設(shè)每塊彈

2、片的質(zhì)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. 16．(2019·云南保山市市級(jí)統(tǒng)一檢測(cè))如圖1甲所示，放置在水平桌面上的兩條平行光滑導(dǎo)軌間的距離L＝1m，質(zhì)量m＝1kg的光滑導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌左端與阻值R＝4Ω的電阻相連，其他電阻不計(jì)，導(dǎo)軌所在位置有磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向下，現(xiàn)給導(dǎo)體棒施加一個(gè)水平向右的恒定

3、拉力F，并每隔0.2s測(cè)量一次導(dǎo)體棒的速度，乙圖是根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)描繪出的導(dǎo)體棒的v－t圖象．設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，求： 圖1 (1)t＝1.2s時(shí)，導(dǎo)體棒的加速度大小； (2)在前1.6s內(nèi)導(dǎo)體棒的位移x＝8m，試計(jì)算1.6s內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量． 答案　(1)3m/s2　(2)48J 解析　(1)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)安培力和拉力F大小相等，由題圖乙可知，導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度v1＝10m/s 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv1 感應(yīng)電流I＝＝ 導(dǎo)體棒受到的安培力F1＝BIL＝＝N＝10N 則F＝F1＝10N 由題圖乙可知，t＝1.2s時(shí)導(dǎo)體棒的速度v2＝7m/s 此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E′＝BLv2

4、感應(yīng)電流I′＝＝ 導(dǎo)體棒受到的安培力F2＝BI′L＝＝N＝7N 由牛頓第二定律得a＝＝m/s2＝3 m/s2 (2)1.6s時(shí)導(dǎo)體棒的速度v3＝8m/s，由能量守恒可得 Fx＝Q＋mv32 解得Q＝48J. 17．(2019·山東青島市5月二模)如圖2甲(a)，為一除塵裝置的截面圖，塑料平板M、N的長(zhǎng)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(chǎng)和垂直板向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，塵埃恰好勻速穿過兩板；若撤去板間電場(chǎng)，并保持板間磁場(chǎng)不變，塵埃恰好全部被平板吸附，即除塵效率

5、為100%；若撤去兩板間電場(chǎng)和磁場(chǎng)，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(chǎng)區(qū)域．塵埃顆粒重力、顆粒間作用力及對(duì)板間電場(chǎng)磁場(chǎng)的影響均不計(jì)，求： 圖2 (1)兩板間磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度Bi的大小； (2)若撤去板間磁場(chǎng)，保持板間勻強(qiáng)電場(chǎng)不變，除塵效率為多少； (3)y軸右側(cè)所加圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)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≤ 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

6、所示， 由幾何知識(shí)可知，塵埃在磁場(chǎng)中的半徑：r＝d， 塵埃在磁場(chǎng)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(chǎng)、磁場(chǎng)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(chǎng)以后粒子在電場(chǎng)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(chǎng)，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(zhǎng)，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(chǎng)，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(chǎng)區(qū)域的半徑為R0，塵埃顆粒在圓形磁場(chǎng)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(chǎng)區(qū)域過P點(diǎn)且與M板的延長(zhǎng)線相切時(shí)，圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑R0最小，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2最大，有R0?。絛 解得：B2大＝m 如圖丙，當(dāng)圓形磁場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小須滿足的條件為 ≤B2≤. 5