高考物理二轮复习 计算题47分模拟小卷（四）

计算题47分模拟小卷(四)计算题：本题共3小题，共计47分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13(15分)(2016南京一模)如图1所示，在水平虚线范围内有B0.5 T，高度为h1.0 m，方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量m0.2 kg，边长L1.0 m的正方形线框abcd，其电阻R1.0 ，cd边跟磁场下边平行且相距一段距离。现用F3.0 N竖直向上的恒力由静止开始拉动线框，cd边刚进入磁场时，恰好做匀速运动，并穿过磁场区域，最后到达位置。整个过程中线框保持在竖直平面内，求线框：(取g10 m/s2)(1)开始运动的加速度；(2)刚进入磁场时c、d两点间电势差；(3)在穿越磁场过程中产生的热量。图1解析(1)根据牛顿第二定律得Fmgma(2分)a5 m/s2(2分)(2)cd边进入磁场后做匀速运动FmgBIL(2分)I(2分)E2 V(2分)UcdE1.5 V(2分)(3)Q(Fmg)2L2 J(3分)答案(1)5 m/s2(2)1.5 V(3)2 J14(16分)(2016上海单科，31)风洞是研究空气动力学的实验设备。如图2，将刚性杆水平固定在风洞内距地面高度H3.2 m处，杆上套一质量m3 kg，可沿杆滑动的小球。将小球所受的风力调节为F15 N，方向水平向左。小球以初速度v08 m/s向右离开杆端，假设小球所受风力不变，取g10 m/s2。求：图2(1)小球落地所需时间和离开杆端的水平距离；(2)小球落地时的动能；(3)小球离开杆端后经过多少时间动能为78 J?解析(1)小球在竖直方向做自由落体运动，运动时间为t00.8 s(2分)小球在水平方向做匀减速运动，加速度大小为a5 m/s2(2分)水平位移sv0t0at4.8 m(2分)(2)由动能定理得EkmvmgHFs(2分)可得Ek120 J(2分)(3)设小球离开杆后经过时间t的水平位移为s，则sv0tat2(1分)由动能定理得Ekmvmggt2Fs(2分)将Ek78 J和v08 m/s代入得125t280t120(1分)解得t10.4 s(舍去)，t20.24 s(2分)答案(1)0.8 s4.8 m(2)120 J(3)0.24 s15(16分)(2016泰州一模)在xOy平面第象限中，存在沿x轴负方向的匀强电场，场强为E1，第象限中存在沿x轴正方向的匀强电场，场强为E2，在第、象限中，存在垂直于xOy平面方向的匀强磁场，方向如图3所示。磁感应强度B1B，B22B。带电粒子a、b同时从y轴上的点M(0，l)以不同的速率向相反方向射出，射出时粒子a的速度方向与y轴正方向成60角，经过时间t0，粒子a、b同时第一次垂直x轴进入电场，不计粒子重力和两粒子间相互作用。图3(1)求粒子a的比荷及射出磁场时的位置；(2)求粒子a、b射出时速度的大小；(3)进入电场后，粒子a、b先后第一次到达y轴上的P、Q两点(图中未画出)，求P、Q两点间的距离。解析(1)粒子a：t0(1分)则(1分)经过x轴时位置xal。(2)粒子a：Ra2l，Bqava(1分)则va。(1分)粒子b：Rb2l，t0，(1分)则，(1分)Rb，(1分)则vb，(1分)(3)粒子进入电场后均做类平抛运动对粒子a：a1(1分)la1t，t1，(1分)yPvat1l。(1分)对粒子b：a2，(1分)3la2t，(1分)t2，(1分)yQvbt28l，(1分)则PQyQyPl。(1分)答案(1)l(2)(3)l