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高 考 物 理 易 错 题 汇 总 及 答 案 气 体 1 、 （ 0 6 重 庆 ） 1 6 .如 图 ， 某 同 学 将 空 的 薄 金 属 筒 开 口 向 下 压 入 水 中 。 设水 温 均 匀 且 恒 定 ， 筒 内 空 气 无 泄 漏 ， 不 计 气 体 分 子 间 相 互 作 用 ， 则 被 掩 没 的 金 属 筒 在 缓 慢 下 降 过 程 中 ， 筒 内 空 气 体 积 减 小 .A.从 外 界 吸 热 B.内 能 增 大 C.向 外 界 放 热 D.内 能 减 小2、 （ 04广 东 ） 8.如 图 所 示 ,密 闭 绝 热 的 具 有 一 定 质 量 的 活 塞 ,活 塞 的 上 部 封 闭 着 气 体 ,下 部 为 真 空 ,活 塞 与 器 壁 的 摩 擦 忽 略 不 计 ,置 于 真 空 中 的轻 弹 簧 的 一 端 固 定 于 容 器 的 底 部 .另 一 端 固 定 在 活 塞 上 ,弹 簧 被 压 缩 后 用 绳 扎 紧 ,此 时 弹 簧 的 弹 性 势 能 为 (弹 簧 处 于 自 然 长 度 时 的 弹 性 势 能 为 零 ),现 绳 突 然 断 开 ,弹 簧 推 动 活 塞 向 上 运 动 ,经 过 多 次 往 复 运 动 后 活 塞 静 止 , 气 体 达 到 平 衡 态 ,经 过 此 过 程理 想 气 体 A、 全 部 转 换 为 气 体 的 内 能 B、 一 部 分 转 换 成 活 塞 的 重 力 势 能 ,其 余 部 分 仍 为 弹 簧 的 弹 性 势 能 C、 全 部 转 换 成 活 塞 的 重 力 势 能 和 气 体 的 内 能 D、 一 部 分 转 换 成 活 塞 的 重 力 势 能 ,一 部 分 转 换 为 气 体 的 内 能 ,其 余 部 分 仍 为 弹 簧 的 弹 性 势 能在 交 变 电 场 下 带 电 粒 子 的 运 动 （ 此 类 型 题 目 可 参 考 v -t图 象 ， 要 抓 住 当 v =0 时 力 的 方 向 来 判 断 下 一 时 刻 的 运 动 的 方 向 ）1 、 （ 9 3 高 考 ） 19 图 中 A、 B是 一 对 中 间 开 有 小 孔 的 平 行 金 属 板 ， 两 小 孔 的 连 线 与 金 属 板 面 相 垂 直 ， 两 极 板 的 距 离 为 l。 两 极 板 间 加 上 低 频 交流 电 压 ， A板 电 势 为 零 ， B板 电 势 u=U 0cost t。 现 有 一 电 子 在 t=0时 穿 过A板 上 的 小 孔 射 入 电 场 。 设 初 速 度 和 重 力 的 影 响 均 可 忽 略 不 计 。 则 电 子 在 两 极 板 间 可 能 ( ) (A)以 AB间 的 某 一 点 为 平 衡 位 置 来 回 振 动 (B)时 而 向 B板 运 动 ， 时 而 向 A板 运 动 ， 但 最 后 穿 出 B板 (C)一 直 向 B板 运 动 ， 最 后 穿 出 B板 ， 如 果 小 于 某 个 值 0， l小 于 某个 值 l 0 (D)一 直 向 B板 运 动 ， 最 后 穿 出 B板 ， 而 不 论 、 l为 任 何 值 2 、 (9 4 高 考 ) （ 5 分 ） 1 9 .图 1 9 -1 1 中 A、 B是 一 对 平 行 的 金 属 板 。 在 两 板 间加 上 一 周 期 为 T的 交 变 电 压 u 。 A板 的 电 势 UA 0 ， B板 的 电 势 UB随 时 间 的 变 化 规 律 为 :在 0 到 T/2 的 时 间 内 ,UB U0 (正 的 常 数 )； 在 T/2 到 T的 时 间内 ， UB -U0 ； 在 T到 3 T/2 的 时 间 内 ,UB U0 ； 在 3 T/2 到 2 T的 时 间 内 。 UB -U0 ， 现 有 一 电 子 从 A板 上 的 小 孔 进 入 两 板 间 的 电 场 区 内 。 设电 子 的 初 速 度 和 重 力 的 影 响 均 可 忽 略 ， 则 ( ) (A)若 电 子 是 在 t 0 时 刻 进 入 的 ,它 将 一 直 向 B板 运 动 ； (B)若 电 子 是 在 t T/8 时 刻 进 入 的 ,它 可 能 时 而 向 B板 运 动 ,时 而 向 A 板 运 动 ,最 后 打 在 B板 上 ； (C)若 电 子 是 在 t 3 T/8 时 刻 进 入 的 ,它 可 能 时 而 向 B板 运 动 ,时 而 向 A 板 运 动 ,最 后 打 在 B板 上 ； (D)若 电 子 是 在 t T/2 时 刻 进 入 的 ,它 可 能 时 而 向 B板 、 时 而 向 A板 运动 。 2、 （ 走 向 高 考 第 278页 考 例 1） 如 图 甲 所 示 ， 在 空 间 存 在 一 个 变 化 的 电场 和 一 个 变 化 的 磁 场 ， 电 场 的 方 向 水 平 向 右 （ 图 中 由 B到 C） ， 场 强 大 小 随 时 间 变 化 如 图 乙 所 示 ； 磁 感 强 度 方 向 垂 直 于 纸 面 、 大 小 随 时 间 如 图 丙所 示 。 从 t=1s末 开 始 ， 在 A点 每 隔 2s有 一 个 同 种 的 粒 子 以 沿 AB方 向 （ 垂 直 于 BC） 的 初 速 度 v0射 击 ， 恰 好 能 击 中 C点 ， 若 AB BC l,且 粒 子 在 AC 间 的 运 动 时 间 小 于 1s。 求 ：（ 1） 磁 场 的 方 向 ； （ 2） 图 象 中 E 0和 B0的 比 值（ 3） 1s末 射 出 的 粒 子 和 3s末 射 出 的 粒 子 由 A点 运 动 到 C点 四 经 历 的 时 间 t1和 t2之 比 t1/t2. B0 EE 0B 0 2 4 6 8 t/s0 2 4 6 8 t/s AB CE v 0 甲乙 丙 3 、 如 图 甲 所 示 ， 在 真 空 中 ， 足 够 大 的 平 行 金 属 板 M、 N相 距 为 d ， 水 平 放 置 。 它 们 的 中 心 有 小 孔 A、 B， A、 B及 O在 同 一 条 竖 直 线 上 ， 两 板 的左 端 连 有 如 图 所 示 的 电 路 ， 交 流 电 源 的 内 阻 忽 略 不 计 ， 电 动 势 为 U， U 的 方 向 如 图 甲 所 示 ， U随 时 间 变 化 如 图 乙 所 示 ， 它 的 峰 值 为 。 今 将 S接 b 一 段 足 够 长 时 间 后 又 断 开 ， 并 在 A孔 正 上 方 距 A为 h （ 已 知 ） 的 O点 释 放 一 个 带 电 微 粒 P， P在 AB之 间 刚 好 做 匀 速 运 动 ， 再 将 S接 到 a后 让 P从 O点 自 由 下 落 ， 在 t=0 时 刻 刚 好 进 入 A孔 ， 为 了 使 P一 直 向 下 运 动 ， 求 h 与 T 的 关 系 式 ？ 4 、 （ 0 6 北 京 ） 2 3 .(1 8 分 )如 图 1 所 示 ， 真 空 中 相 距 d =5 cm的 两 块 平 行 金 属板 A、 B与 电 源 连 接 (图 中 未 画 出 )， 其 中 B板 接 地 （ 电 势 为 零 ） ,A板 电 势 变 化 的 规 律 如 图 2 所 示 . 将 一 个 质 量 m=2 .0 1 0 -2 7 k g ,电 量 q =+1 .6 1 0 -1 9 C的 带 电 粒 子 从 紧 临 B板 处释 放 ， 不 计 重 力 .求 ： (1 )在 t=0 时 刻 释 放 该 带 电 粒 子 ， 释 放 瞬 间 粒 子 加 速 度 的 大 小 ; (2 )若 A板 电 势 变 化 周 期 T=1 .0 1 0 -5 s,在 t=0 时 将 带 电 粒 子 从 紧 临 B板 处 无初 速 释 放 ， 粒 子 到 达 A板 时 动 量 的 大 小 ； 图 1图 2 (3 )A板 电 势 变 化 频 率 多 大 时 ， 在 t=到 t=时 间 内 从 紧 临 B板 处 无 初 速 释 放该 带 电 粒 子 ， 粒 子 不 能 到 达 A板 . 牛 二 律 与 平 抛 运 动 结 合 （ 重 庆 ） 1 4 .如 图 ， 在 同 一 竖 直 面 内 ， 小 球 a、 b从 高 度 不 同 的 两点 ， 分 别 以 初 速 度 v a和 vb沿 水 平 方 向 抛 出 ， 经 过 时 间 ta和 tb后 落 到 与 两 出点 水 平 距 离 相 等 的 P 点 。 若 不 计 空 气 阻 力 ， 下 列 关 系 式 正 确 的 是 A. tatb, vatb, vavb C. tavb 纯 力 学 动 量 守 恒（ 06重 庆 ） 25.(20分 )(请 在 答 题 卡 上 作 答 ) 如 图 ， 半 径 为 R 的 光 滑 圆 形 轨 道 固 定 在 竖 直 面 内 。 小 球 A 、 B 质 量 分 别为 m、 m( 为 待 定 系 数 )。 A 球 从 左 边 与 圆 心 等 高 处 由 静 止 开 始 沿 轨 道 下 滑 ， 与 静 止 于 轨 道 最 低 点 的 B 球 相 撞 ， 碰 撞 后 A 、 B 球 能 达 到 的 最 大 高度 均 为 ,碰 撞 中 无 机 械 能 损 失 。 重 力 加 速 度 为 g。 试 求 ： (1 )待 定 系 数 ;(2 )第 一 次 碰 撞 刚 结 束 时 小 球 A 、 B 各 自 的 速 度 和 B 球 对 轨 道 的 压 力 ; (3 )小 球 A 、 B 在 轨 道 最 低 处 第 二 次 碰 撞 刚 结 束 时 各 自 的 速 度 ， 并 讨 论 小球 A 、 B 在 轨 道 最 低 处 第 n次 碰 撞 刚 结 束 时 各 自 的 速 度 。 人 船 模 型 ： （ 参 考 四 维 点 试 第 2 5 页 例 3 ）l 2 l1 质 量 为 m的 人 站 在 质 量 为 M， 长 为 L的 静 止 小 船 的 右 端 ， 小 船 的 左 端 靠 在岸 边 。 当 他 向 左 走 到 船 的 左 端 时 ， 船 左 端 离 岸 多 远 ？ 应 该 注 意 到 ： 此 结 论 与 人 在 船 上 行 走 的 速 度 大 小 无 关 。 不 论 是 匀 速 行 走 还 是 变 速 行 走 ， 甚 至 往 返 行 走 ， 只 要 人 最 终 到 达 船 的 左 端 ， 那 么 结 论都 是 相 同 的 。 做 这 类 题 目 ， 首 先 要 画 好 示 意 图 ， 要 特 别 注 意 两 个 物 体 相 对 于 地 面 的 移动 方 向 和 两 个 物 体 位 移 大 小 之 间 的 关 系 。 以 上 所 列 举 的 人 、 船 模 型 的 前 提 是 系 统 初 动 量 为 零 。 如 果 发 生 相 互 作用 前 系 统 就 具 有 一 定 的 速 度 ， 那 就 不 能 再 用 m 1 v1 =m2 v2 这 种 形 式 列 方程 ， 而 要 利 用 (m 1 +m2 )v0 = m1 v1 + m2 v2 列 式 。黑 箱 （ 走 向 高 考 第 2 5 7 页 第 7 题 ） （ 0 5 北 京 ） 2 2 （ 1 8 分 ） “黑 盒 子 ”表 面有 a、 b、 c三 个 接 线 柱 ， 盒 内 总 共 有 两 个 电 学 元 件 ， 每 两 个 接 线 柱 之 间 只 可 能 连 接 一 个 元 件 。 为 了 探 名 盒 内 元 件 的 种 类 及 连 接 方 式 ， 某位 同 学 用 多 用 电 表 进 行 了 如 下 探 测 ： 第 一 步 ： 用 电 压 挡 ， 对 任 意 两 个 接 线 柱 正 、 反 向 测 量 ， 指 针 均 不 发生 偏 转 ； 第 二 步 ： 用 电 阻 1 0 0 挡 ， 对 任 意 两 个 接 线 柱 正 、 反 向 测 量 ， 指 针偏 转 情 况 如 图 1 所 示 。 ab ca bc ab ca bc ab ca bc 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 红红 红红 红红 黑黑 黑黑 黑黑 1 2 3 4 5 6 图 1 第 一 步 测 量 结 果 表 明 盒 内 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 图 2 示 出 了 图 1 1 和 图 1 2 中 欧 姆 表 指 针 所 处 的 位 置 ， 其 对 应 的 阻 值 是 _ _ _ _ _ _ _ ； 图 3 示 出 了 图 1 3 中 欧 姆 表 指 针 所 处 的 位 置 ， 其 对 应的 阻 值 是 _ _ _ _ _ _ _ 。 05 1 01 5 2 03 0 4 05 0 1 0 0 图 20 51 0 1 52 0 3 04 0 5 01 0 0 图 3 请 在 涂 的 接 线 柱 间 ， 用 电 路 符 号 画 出 盒 内 的 元 件 及 连 接 情 况 。图 5 ef ab c图 4 一 个 小 灯 泡 与 3 V电 池 组 的 连 接 情 况 如 图 5 所 示 。 如 果 把 图 5 中 e、 f两 端 用 导 线 直 接 相 连 ， 小 灯 泡 可 正 常 发 光 。 欲 将 e、 f两 端 分 别 与 黑 盒 子 上 的 两 个 接 线 柱 相 连 ， 使 小 灯 泡 仍 可 发 光 。 那 么 ， e端 应 连 接 到_ _ _ _ _ 接 线 柱 ， f端 应 连 接 到 _ _ _ _ _ 接 线 柱 。 复 合 场 1、 有 一 电 子 束 穿 过 具 有 匀 强 电 场 和 匀 强 磁 场 的 空 间 区 域 ， 该 区 域 的 电场 强 度 和 磁 感 强 度 分 别 为 E和 B。 （ 1） 如 果 电 子 束 的 速 度 为 v0， 要 使 电 子 束 穿 过 上 述 空 间 区 域 不 发 生 偏 转 ， 电 场 和 磁 场 应 满 足 什 么 条 件 ？（ 2） 如 果 撤 去 磁 场 ， 电 场 区 域 的 长 度 为 l， 电 场 强 度 的 方 向 和 电 子 束 初 速 方 向 垂 直 ， 电 场 区 域 边 缘 离 屏 之 间 的 距 离 为 d， 要 使 电 子 束 在 屏上 偏 移 距 离 为 y， 所 需 加 速 电 压 为 多 大 ？ 磁 场电 场 dl y加 速 电 场 2 、 右 图 是 示 波 管 内 部 构 造 示 意 图 。 竖 直 偏 转 电 极 的 板 长 为 l=4 cm， 板 间 距 离 为 d=1 cm， 板 右 端 到 荧 光 屏 L=1 8 cm， （ 本 题 不 研 究 水 平 偏 转 ） 。 电 子 沿 中 心 轴 线 进 入 偏 转 电 极 时 的 速 度 为 v0 =1 .6 1 0 7 m/s， 电 子 电 荷 e=1 .6 1 0 -1 9 C， 质 量 为 0 .9 1 1 0 -3 0 k g 。 为 了 使 电 子 束 不 会 打 在 偏 转 电极 的 极 板 上 ， 加 在 偏 转 电 极 上 的 电 压 不 能 超 过 多 少 ？ 电 子 打 在 荧 光 屏 上 的 点 偏 离 中 心 点 O的 最 大 距 离 是 多 少 ？y l/2L h O S1 S 2 S3 BA QU d P3、 质 谱 仪 （ 2001年 全 国 高 考 理 综 题 ） 如 图 所 示 是 测 量 带 电 粒 子 质 量 的 仪 器 工 作 原 理 示 意 图 。 设 法 使 某 有 机 化 合 物 的 气 态 分 子 导 入 图 中 所 示 的容 器 A中 ， 使 它 受 到 电 子 束 轰 击 ， 失 去 一 个 电 子 变 成 为 正 一 价 的 分 子 离 子 ， 分 子 离 子 从 狭 缝 S1以 很 小 的 速 度 进 入 电 压 为 U的 加 速 电 场 区 （ 初 速 不 计 ） ， 加 速 后 ， 再 通 过 狭 缝 S2、 S3射 入 磁 感 应 强 度 为 B的 匀 强 磁 场 ， 方 向 垂 直 于 磁 场 区 的 界 面 PQ， 最 后 ， 分 子 离 子 打 到 感 光 片 上 ， 形 成 垂 直于 纸 面 且 平 行 于 狭 缝 S 3的 细 线 ， 若 测 得 细 线 到 狭 缝 S3的 距 离 为 d。 导 出分 子 离 子 的 质 量 m的 表 达 式 。 4、 （ 走 向 高 考 第 281页 题 型 5， 包 括 考 例 5和 变 式 ） 回 旋 加 速 器 （ 1993年上 海 高 考 题 ） 如 图 所 示 为 一 种 获 得 高 能 粒 子 的 装 置 。 环 形 区 域 内 存 在 垂 直 纸 面 向 外 、 大 小 可 调 节 的 均 匀 磁 场 。 质 量 为 m、 电 量 为 +q的 粒 子 在 环中 做 半 径 为 R的 圆 周 运 动 。 A、 B为 两 块 中 心 开 有 小 孔 的 极 板 ， 原 来 电 势 都 为 零 ， 每 当 粒 子 飞 经 A板 时 ， A板 电 势 升 高 为 +U， B板 电 势 仍 为 零 ， 粒子 在 两 板 间 的 电 场 中 得 到 加 速 。 第 当 粒 子 离 开 时 ， A板 电 势 又 降 到 零 。 粒 子 在 电 场 一 次 次 加 速 下 动 能 不 断 增 大 ， 而 绕 行 半 径 不 变 。O tu A +UB 0 R （ 1） 设 t=0时 ， 粒 子 静 止 在 A板 小 孔 处 ， 在 电 场 作 用 下 加 速 ， 并 开 始 绕 行 第 一 圈 ， 求 粒 子 绕 行 n圈 回 到 A板 时 获 得 的 总 动 能En。 （ 2） 为 使 粒 子 始 终 保 持 在 半 径 为 R的 圆 轨 道 上 运 动 ， 磁 场 必 须 周期 性 递 增 ， 求 粒 子 绕 行 第 n圈 时 磁 感 应 强 度 B。 （ 3） 求 粒 子 绕 行 n圈 所 需 的 总 时 间 tn（ 设 极 板 间 距 远 小 R）（ 4） 在 图 中 画 出 A板 电 势 U与 时 间 t的 关 系 （ 从 t=0起 画 到 粒 子 第 四 次 离 开 B极 板 ）（ 5） 在 粒 了 绕 行 的 整 个 过 程 中 ， A板 电 势 可 否 始 终 保 持 +U？ 为 什 么 ？ 5、 （ 2001年 北 京 海 淀 区 高 考 模 拟 题 ） 目 前 世 界 上 正 在 研 究 的 一 种 新 型 发 电 机 叫 做 磁 流 体 发 电 机 。 这 种 发 电 机 与 一 般 发 电 机 不 同 ， 它 可 以 直 接把 内 能 转 化 为 电 能 ， 它 的 发 电 原 理 是 ： 将 一 束 等 离 子 体 （ 即 高 温 下 电 离 的 气 体 ， 含 有 大 量 带 正 电 和 带 负 电 的 微 粒 ， 而 整 体 来 说 呈 中 性 ） 喷 射 入磁 场 ， 磁 场 中 A、 B两 平 行 金 属 板 上 会 聚 集 电 荷 ， 产 生 电 压 。 设 AB两 平 行 板 的 面 积 为 S， 彼 此 相 距 L， 等 离 子 体 气 体 的 导 电 率 为 P（ 即 电 阻 率的倒 数 ） 喷 入 速 度 为 V ， 板 间 磁 感 应 强 度 B与 气 流 方 向 垂 直 ， 与 板 相 连 的 电 阻 的 阻 值 为 R。 问 流 过 R的 电 流 I为 多 少 ？A板 B板R 电 磁 感 应 中 的 力 学 问 题 与 能 量 转 化 问 题 1 、 电 磁 感 应 和 力 学 的 综 合 应 用如 图 所 示 ， U形 导 线 框 固 定 在 水 平 面 上 ， 右 端 放 有 质 量 为 m的 金 属 棒 ab， ab与 导 轨 间 的 动 摩 擦 因 数 为 ， 它 们 围 成 的 矩 形 边 长 分 别为 L 1 、 L2 ， 回 路 的 总 电 阻 为 R 。 从 t=0 时 刻 起 ， 在 竖 直 向 上 方 向 加 一 个 随时 间 均 匀 变 化 的 匀 强 磁 场 B =kt， （ k0 ） 那 么 在 t为 多 大 时 ， 金 属 棒 开 始 移 动 ？b aB L1 L2 2 、 电 磁 感 应 和 电 路 的 综 合 应 用（ 走 向 高 考 第 2 9 7 页 变 式 1 ） （ 0 5 天 津 ） 2 3 （ 1 6 分 ） 图 中 MN和 P Q为 竖 直 方 向 的 两 平 行 长 直 金 属 导 轨 ， 间 距 l为 0 .4 0 m， 电 阻 不 计 。 导 轨 所 在 平 面 与 磁 感 应 强 度 B 为 0 .5 0 T的 匀 强 磁 场 垂 直 。 质 量 m为 6 .0 1 0 -3 k g 、 电阻 为 1 .0 的 金 属 杆 ab始 终 垂 直 于 导 轨 ， 并 与 其 保 持 光 滑 接 触 。 导 轨 两 端 分 别 接 有 滑 动 变 阻 器 和 阻 值 为 3 .0 的 电 阻 R 1 。 当 杆 ab达 到 稳 定 状 态 时 以 速 率 v匀 速 下 滑 ， 整 个 电 路 消 耗 的 电 功 率 P 为 0 .2 7 W， 重 力 加 速 度 取 1 0 m/s2 ， 试 求 速 率 v和 滑 动 变 阻 器 接 入 电 路 部 分 的 阻 值 R 2 。 R 1 R 2 la bM NP QB v （ 走 向 高 考 第 2 9 8 页 提 高 2 ） （ 0 5 上 海 ） 2 2 （ 1 4 分 ） 如 图 所 示 ， 处 于 匀强 磁 场 中 的 两 根 足 够 长 、 电 阻 不 计 的 平 行 金 属 导 轨 相 距 1 m， 导 轨 平 面 与 水 平 面 成 =3 7 角 ， 下 端 连 接 阻 值 为 R 的 电 阻 。 匀 强 磁 场 方 向 与导 轨 平 面 垂 直 。 质 量 为 0 .2 k g ， 电 阻 不 计 的 金 属 棒 放 在 两 导 轨 上 ， 棒 与 导 轨 垂 直 并 保 持 良 好 接 触 ， 它 们 之 间 的 动 摩 擦 因 数 为 0 .2 5 。 求 金 属 棒 沿 导 轨 由 静 止 开 始 下 滑 时 的 加 速 度 大 小 ； ab R 当 金 属 棒 下 滑 速 度 达 到 稳 定 时 ， 电 阻 R 消 耗 的 功 率 为 8 W， 求 该 速 度 的 大 小 ； 在 上 问 中 ， 若 R =2 ， 金 属 棒 中 的 电 流 方 向 由 a到 b， 求 磁 感 应 强 度 的 大 小 和 方 向 。 （ g=1 0 m/s2 ， sin 3 7 =0 .6 ， co s3 7 =0 .8 ） （ 04广 东 ） 15 (15分 )如 图 ， 在 水 平 面 上 有 两 条 平 行 导 电 导 轨 MN、 PQ,导 轨 间 距 离 为 ， 匀 强 磁 场 垂 直 于 导 轨 所 在 的 平 面 （ 纸 面 ） 向 里 ， 磁 感 应 强 度 的 大 小 为 B， 两 根 金 属 杆 1、 2摆 在 导 轨 上 ， 与 导 轨 垂 直 ， 它 们 的 质量 和 电 阻 分 别 为 和 ,两 杆 与 导 轨 接 触 良 好 ， 与 导 轨 间 的 动 摩 擦 因 数 为 ， 已 知 ： 杆 1被 外 力 拖 动 ， 以 恒 定 的 速 度 沿 导 轨 运 动 ； 达 到 稳 定 状 态 时 ，杆 2也 以 恒 定 速 度 沿 导 轨 运 动 ， 导 轨 的 电 阻 可 忽 略 ， 求 此 时 杆 2克 服 摩 擦 力 做 功 的 功 率 。 M 2 1 N P Q （ 优 化 设 计 第 4 6 页 第 3 题 ） （ 0 6 重 庆 多 选 ） 2 1 .两 根 相 距 为 L的 足 够 长 的金 属 直 角 导 轨 如 图 所 示 放 置 ， 它 们 各 有 一 边 在 同 一 水 平 内 ， 另 一 边 垂 直 于 水 平 面 。 质 量 均 为 m的 金 属 细 杆 ab、 cd与 导 轨 垂 直 接 触 形 成 闭 合 回路 ， 杆 与 导 轨 之 间 的 动 摩 擦 因 数 均 为 ， 导 轨 电 阻 不 计 ， 回 路 总 电 阻 为 2 R 。 整 个 装 置 处 于 磁 感 应 强 度 大 小 为 B ,方 向 竖 直 向 上 的 匀 强 磁 场 中 。当 ab杆 在 平 行 于 水 平 导 轨 的 拉 力 F 作 用 下 以 速 度 V 1 沿 导 轨 匀 速 运 动时 ， cd杆 也 正 好 以 速 度 V 2 向 下 匀 速 运 动 。 重 力 加 速 度 为 g。 以 下 说 法 正确 的 是 A.ab杆 所 受 拉 力 F 的 大 小 为 mg+B.cd杆 所 受 摩 擦 力 为 零 C.回 路 中 的 电 流 强 度 为D. 与 V 1 大 小 的 关 系 为 =H Bc da b3 、 电 磁 感 应 和 能 量 的 综 合 应 用 1 、 如 图 所 示 ， 质 量 为 m、 边 长 为 l的 正 方 形 线 框 ， 从 有 界 的 匀 强 磁 场 上方 由 静 止 自 由 下 落 ， 线 框 电 阻 为 R。 匀 强 磁 场 的 宽 度 为 H。 （ l H ， 磁 感 强 度 为 B， 线 框 下 落 过 程 中 ab 边 与 磁 场 边 界 平 行 且 沿 水 平 方 向 。 已知 ab 边 刚 进 入 磁 场 和 刚 穿 出 磁 场 时 线 框 都 作 减 速 运 动 ， 加 速 度 大 小 都 是 。 求（ 1 ） ab 边 刚 进 入 磁 场 时 与 ab 边 刚 出 磁 场 时 的 速 度 大 小 ； （ 2 ） cd 边 刚 进 入 磁 场 时 ， 线 框 的 速 度 大 小 ；（ 3 ） 线 框 进 入 磁 场 的 过 程 中 ， 产 生 的 热 量 。 2 、 如 图 所 示 ,在 倾 角 为 的 光 滑 斜 面 上 存 在 着 两 个 磁 感 强 度 相 等 的 匀 强 磁 场 ,方 向 一 个 垂 直 斜 面 向 上 ,另 一 个 垂 直 斜 面 向 下 ,宽 度 均 为 L.一 个 质 量为 m、 边 长 也 为 L的 正 方 形 线 框 （ 设 电 阻 为 R） 以 速 度 v 进 入 磁 场 时 ， 恰 好 作 匀 速 直 线 运 动 。 若 当 ab 边 到 达 g g 1 与 ff1 中 间 位 置 时 ， 线 框 又 恰 好 作 匀 速 直 线 运 动 ， 则 ： （ 1 ） 当 ab 边 刚 越 过 ff1 时 ， 线 框 加 速 度 的 值 为 多少 ？ （ 2 ） 求 线 框 从 开 始 进 入 磁 场 到 ab 边 到 达 g g 1 和 ff1 中 点 的 过 程 中 产 生的 热 量 是 多 少 ？ 动 量 1 、 动 量 定 理 对 单 个 物 体 的 应 用（ 0 2 全 国 ） 2 6 （ 2 0 分 ） 蹦 床 是 运 动 员 在 一 张 绷 紧 的 弹 性 网 上 蹦 跳 、 翻 滚 并 做 各 种 空 中 动 作 的 运 动 项 目 。 一 个 质 量 为 6 0 k g 的 运 动 员 ， 从离 水 平 网 面 3 .2 m高 处 自 由 下 落 ， 着 网 后 沿 竖 直 方 向 蹦 回 到 离 水 平 网 面 5 .0 m高 处 。 已 知 运 动 员 与 网 接 触 的 时 间 为 1 .2 s。 若 把 在 这 段 时 间 内 网 对 运 动 员 的 作 用 力 当 作 恒 力 处 理 ， 求 此 力 的 大 小 。 （ g 1 0 m/s2 ） 2 、 见 四 维 点 试 第 9 页 跟 踪 训 练 或 走 向 高 考 第 1 3 1 页 题 型 5 ： 一 宇 宙 飞 船 以 1 .0 104m/s的 速 度 进 入 密 度 为 =2 .0 10-9kg/m3的 微 陨 石 流 中 ， 如 果 飞 船 垂 直 于 运 动 方 向 上 的 最 大 面 积 为 S=5m2， 且 认 为 微 陨 石 与 飞 船 碰撞 后 都 附 着 在 飞 船 上 ， 则 飞 船 受 到 的 平 均 制 动 力 为 多 大 ？ （ 本 题 也 可 换 成 用 水 冲 墙 ， 求 墙 受 到 的 力 ） 3 、 （ 9 2 高 考 ） 3 1 (8 分 )如 图 所 示 ， 一 质 量 为 M、 长 为 l的 长 方 形 木 板 B放 在 光 滑 的 水 平 地 面 上 ， 在 其 右 端 放 一 质 量 为 m的 小 木 块 A， m M。 现 以 地 面 为 参 照 系 ， 给 A和 B以 大 小 相 等 、 方 向 相 反 的 初 速 度 (如 图 )， 使 A开 始 向 左 运 动 、 B开 始 向 右 运 动 ， 但 最 后 A刚 好 没 有 滑 离 L板 。 以 地 面 为 参 照 系 。 (1 )若 已 知 A和 B的 初 速 度 大 小 为 v 0 ， 求 它 们 最 后 的 速 度 的 大 小 和 方 向 。(2 )若 初 速 度 的 大 小 未 知 ， 求 小 木 块 A向 左 运 动 到 达 的 最 远 处 (从 地 面 上 看 )离 出 发 点 的 距 离 。 4 、 （ 0 4 天 津 ） 2 4 （ 1 8 分 ） 质 量 m=1 .5 kg的 物 块 (可 视 为 质 点 )在 水平 恒 力 F作 用 下 , 从 水 平 面 上 A点 由 静 止 开 始 运 动 , 运 动 一 段 距 离 撤 去 该 力 , 物 块 继 续 滑 行 t=2 .0 s, 停 在 B点 , 已 知 A、 B两 点 间 的距 离 s=5 .0 m, 物 块 与 水 平 面 间 的 动 摩 擦 因 数 =0 .2 0 , 求 恒 力 F多 大 .(g =1 0 m/s2 ) 5 、 （ 0 5 天 津 ） 2 4 （ 1 8 分 ） 如 图 所 示 ， 质 量 mA 为 4 .0 k g 的 木 板 A 放 在 水 平 面 C上 ， 木 板 与 水 平 面 间 的 动 摩 擦 因 数 为 0 .2 4 ， 木 板 右 端 放 着 质 量m B 为 1 .0 k g 的 小 物 块 B （ 视 为 质 点 ） ， 它 们 均 处 于 静 止 状 态 。 木 板 突然 受 到 水 平 向 右 的 1 2 Ns的 瞬 时 冲 量 I作 用 开 始 运 动 ， 当 小 物 块 滑 离 木 板 时 ， 木 板 的 动 能 E M为 8 .0 J， 小 物 块 的 动 能 为 0 .5 0 J， 重 力 加 速 度 取 1 0 m/s2 ， 求 瞬 时 冲 量 作 用 结 束 时 木 板 的 速 度 v 0 ；A BL 木 板 的 长 度 L。 分 析 ：气 体 1 、 C 2、 D交 变 电 场 1 、 (9 3 高 考 ) AC 1 、 (9 4 高 考 ) AB 2、 （ 走 向 高 考 第 278页 考 例 1）3 、 解 析 ： 当 S接 b一 段 足 够 长 的 时 间 后 又 断 开 ， 而 带 电 微 粒 进 入 A孔 后 刚 好 做 匀 速 运 动 ， 说 明 它 受 到 的 重 力 与 电 场 力 相 等 ， 有 若 将 S接 a后 ，刚 从 t=0开 始 ， M、 N两 板 间 的 电 压 为 ， 2 ， 故 带 电 粒 子 进 入 电 场 后 ， 所 受 到 的 电 场 力 为 ， 也 就 是 以 大 小 为 g、 方 向 向 上 的 加 速 度 作 减 速 运 动 。当 t=T/2后 ， M、 N两 板 间 的 电 压 为 零 ， 微 粒 在 重 力 的 作 用 下 运 动 。 若 要 使 带 电 微 粒 一 直 向 下 运 动 ， 则 带 电 粒 子 在 t=T/2时 的 速 度 V 0。 由 带 电粒 了 在 电 场 外 和 电 场 内 加 速 、 减 速 运 动 的 对 称 性 ， 要 使 V 0， 则 可 知 4 、 （ 1 8 分 ） （ 1 ） 电 场 强 度 带 电 粒 子 所 受 电 场 力 （ 2 ） 粒 子 在 0 时 间 内 走 过 的 距 离 为 故 带 电 粒 子 在 t=时 ， 恰 好 到 达 A板 根 据 动 量 定 理 ， 此 时 粒 子 动 量 （ 3 ） 带 电 粒 子 在 t=向 A板 做 匀 加 速 运 动 ， 在 t=向 A板 做 匀 减 速 运 动 ，速 度 减 为 零 后 将 返 回 。 粒 子 向 A 板 运 动 可 能 的 最 大 位 移 要 求 粒 子 不 能 到 达 A板 ， 有 s d 由 f=， 电 势 变 化 频 率 应 满 足 Hz牛 二 律 与 平 抛 运 动 结 合 （ 重 庆 ） 1 4 .A 纯 力 学 动 量 守 恒（ 06重 庆 ） 25. (2 0 分 ) 解 :(1 )由 得(2 )设 A、 B碰 撞 后 的 速 度 分 别 为 v 1 、 v 2 ， 则 取 向 右 为 正 ， 向 左 为 负 ， 解 得 ， 方 向 向 左 ， 方 向 向 右设 轨 道 对 B球 的 支 持 力 为 N， B球 对 轨 道 的 压 力 为 N， 方 向 竖 直 向 上 为 正 ，则 方 向 竖 直 向 下（ 3 ） 设 A、 B球 碰 撞 刚 结 束 时 的 速 度 分 别 为 V 1 、 V2 则 解 得 ： 由 此 可 得 ： 当 n 为 奇 数 时 ， 小 球 A、 B在 第 n 次 碰 撞 刚 结 束 时 的 速 度 分 别 与 其 第 一 次 碰 撞 刚 结 束 时 相 同 ， 当 n 为 偶 数 时 ， 小 球 A、 B在 第 n 次 碰 撞刚 结 束 时 的 速 度 分 别 与 其 第 二 次 碰 撞 刚 结 束 时 相 同 ， 人 船 模 型 ： （ 参 考 四 维 点 试 第 2 5 页 例 3 ）解 ： 本 类 型 题 不 宜 用 牛 顿 运 动 定 律 求 解 先 画 出 示 意 图 。 人 、 船 系 统 动 量 守 恒 ， 总 动 量 始 终 为 零 ， 所 以 人 、 船 动量 大 小 始 终 相 等 。 从 图 中 可 以 看 出 ， 人 、 船 的 位 移 大 小 之 和 等 于 L。 设 人 、 船 位 移 大 小 分 别 为 l1、 l2， 则 ： mv1=Mv2， 两 边 同 乘 时 间 t， ml1=Ml2， 而 l1+l2=L， 黑 箱 （ 走 向 高 考 第 2 5 7 页 第 7 题 ）复 合 场 1、 解 ： (1)要 使 电 子 不 发 生 偏 转 则 ： eE e v0B ， E v0B （ 2） 电 子 在 电 场 中 向 上 偏 转 量 ：s=且 tan = 其 中 在 加 速 电 场 中 eU 偏 移 距 离 ： y=s+dtan ， 由 以 上 各 式 可 得 ： U 2 、 解 ： 设 电 子 刚 好 打 在 偏 转 极 板 右 端 时 对 应 的 电 压 为 U， 根 据 侧 移 公式 不 难 求 出 U(当 时 对 应 的 侧 移 恰 好 为 d/2 )： ， 得 U=9 1 V； 然 后 由 图 中 相 似 形 对 应 边 成 比 例 可 以 求 得 最 大 偏 离 量 h=5 cm。 3、 质 谱 仪 主 要 是 分 析 同 位 素 、 测 定 其 质 量 、 荷 质 比 和 含 量 比 的 现 代 科 学 仪 器 。 m=qB2d2/8U4、 (1)En=Ek=nqU (2) (3)(4)图 略(5)不 可 以 。 因 为 这 样 会 使 粒 子 在 AB两 板 之 间 飞 行 时 ， 电 场 力 对 其 做 功 +qU， 从 而 使 之 加 速 ； 在 AB板 之 外 飞 行 时 ， 电 场 力 又 对 其 做 功 -qu， 从 而使 之 减 速 。 粒 子 绕 行 一 周 电 场 对 其 所 做 的 总 功 为 零 ， 能 量 不 会 增 加 。 5、 解 析 ： 电 源 电 动 势 为 外 电 路 断 开 时 电 源 两 极 间 的 电 势 差 ， 当 等 离 子体 匀 速 通 过 AB板 时 ， AB两 板 间 的 电 势 差 达 到 最 大 电 磁 感 应 中 的 力 学 问 题 与 能 量 转 化 问 题1 、 电 磁 感 应 和 力 学 的 综 合 应 用 解 ： 由 = kL1L2可 知 ， 回 路 中 感 应 电 动 势 是 恒 定 的 ， 电 流 大 小 也 是 恒 定 的 ， 但 由 于 安 培 力 F=BIL B=kt t， 随 时 间 的 增 大 ， 安 培 力 将 随 之 增大 。 当 安 培 力 增 大 到 等 于 最 大 静 摩 擦 力 时 ， ab将 开 始 向 左 移 动 。 这 时 有 ：2 、 电 磁 感 应 和 电 路 的 综 合 应 用 （ 走 向 高 考 第 297页 变 式 1） （ 走 向 高 考 第 298页 提 高 2）（ 04广 东 ） 15 解 法 一 ： 设 杆 2的 运 动 速 度 为 v， 由 于 两 杆 运 动 时 ， 两 杆 间 和 导 轨 构 成 的 回 路 中 的 磁 通 量 发 生 变 化 ， 产 生 感 应 电 动 势 感 应 电 流 杆 2作 匀 速 运 动 ， 它 受 到 的 安 培 力 等 于 它 受 到 的 摩 擦 力 ， 导 体 杆 2克 服 摩 擦 力 做 功 的 功 率 解 得 解 法 二 ： 以 F表 示 拖 动 杆 1的 外 力 ， 以 I表 示 由 杆 1、 杆 2和 导 轨 构 成 的 回 路 中 的 电 流 ， 达到 稳 定 时 ， 对 杆 1有 对 杆 2有 外 力 F的 功 率 以 P表 示 杆 2克 服 摩 擦 力 做 功 的 功 率 ， 则 有 由 以 上 各 式 得 （ 优 化 设 计 第 46页 第 3题 ） （ 06重 庆 多 选 ） 21.AD 3 、 电 磁 感 应 和 能 量 的 综 合 应 用1 、 解 （ 1） 由 题 意 可 知 ab边 刚 进 入 磁 场 与 刚 出 磁 场 时 的 速 度 相 等 ， 设 为 v1， 则 结 线 框 有 ： Blv1 I /R F BIl 且 F mg mg/3 解 得 速 度 v1为 ： v1 4mgR/3B2l2 （ 2） 设 cd边 刚 进 入 磁 场 时 速 度 为 v2， 则 cd边 进 入 磁 场 到 ab边 刚 出 磁 场 应 用 动 能 定 理 得 ： 解 得 ：（ 3） 由 能 和 转 化 和 守 恒 定 律 ， 可 知 在 线 框 进 入 磁 场 的 过 程 中 有 解 得 产 生 的 热 量 Q为 ： Q mgH2 、 解 析 ： （ 1） ab边 刚 越 过 ee1即 作 匀 速 直 线 运 动 ， 表 明 线 框 此 时 受 到 的 合 外 力 为 零 ， 即 ： 在 ab边 刚 越 过 ff1时 ， ab、 cd边 都 切 割 磁 感 线 产 生 电 势 ， 但 线 框 的 运 动 速 度 不 能 突 变 ， 则 此 时 回 路 中 的 总 感 应 电 动 势 为 故 此 时 线 框 加 速 度为 ： （ 2） 设 线 框 再 作 匀 速 直 线 运 动 的 速 度 为 V1， 则 ： 从 线 框 越 过 ee1到 线 框 再 作 匀 速 直 线 运 动 过 程 中 ， 设 产 生 的 热 量 为 Q， 则 由 能 量 守 恒 定 律得 ： 动 量 1 、 动 量 定 理 对 单 个 物 体 的 应 用 （ 0 2 全 国 ） 2 6 （ 2 0 分 ）将 运 动 员 看 作 质 量 为 m的 质 点 ， 从 h 1 高 处 下 落 ， 刚 接 触 网 时 速 度 的大 小 v 1 （ 向 下 ） 弹 跳 后 到 达 的 高 度 为 h 2 ， 刚 离 网 时 速 度 的 大 小 v 2 （ 向 上 ） 速 度 的 改 变 量 v v 1 v 2 （ 向 上 ） 以 a表 示 加 速 度 ， t表 示 接 触 时 间 ， 则 v a t 接 触 过 程 中 运 动 员 受 到 向 上 的 弹 力 F和 向 下 的 重 力 mg 。 由 牛 顿 第 二 定 律 ， F mg ma 由 以 上 五 式 解 得 ，F mg m 代 入 数 据 得 ： F 1 .5 1 0 3 N 2 、 见 四 维 点 试 第 9 页 跟 踪 训 练 3 、 （ 9 2 高 考 ） 3 1 解 析 ： A和 B相 对 静 止 时 ， A相 对 B向 左 滑 动 了 L如 图（ 3） 设 此 时 速 度 为 V。 由 动 量 守 恒 定 律 ： 小 木 块 A向 左 运 动 到 达 最 远 处 x时 （ 如 图 （ 2） ） 对 地 速 度 为 零 ， 对小 木 块 A由 动 能 定 理 ： 对 AB全 程 由 能 量 转 化 和 守 恒 定 律 ： 由 以 上 三 式 可 解 得 x。 求 解 本 题 要 充 分 利 用 草 图 弄 清 物 理 过 程 。解 : (1 )A刚 好 没 有 滑 离 B板 ， 表 示 当 A滑 到 B板 的 最 左 端 时 ， A、 B具 有 相 同 的 速 度 。 设 此 速 度 为 V， A和 B的 初 速 度 的 大 小 为 v 0 ， 则 由 动 量 守 恒 可 得 : Mv 0 mv 0 (M m)V 解 得 ： ， 方 向 向 右 (2 )A在 B板 的 右 端 时 初 速 度 向 左 ， 而 到 达 B板 左 端 时 的 末 速 度 向 右 ， 可 见 A在 运 动 过 程 中 必 经 历 向 左 作 减 速 运 动 直 到 速 度 为 零 ， 再 向 右 作 加 速 运 动 直 到 速 度 为 V的 两 个 阶 段 。 设 l1 为 A开 始 运 动 到 速 度 变 为 零 过 程 中 向 左 运 动 的 路 程 ， l2 为 A从 速 度 为 零 增 加 到 速 度 为 V的 过 程 中 向 右 运 动 的 路 程 ， L为 A从 开 始 运 动 到 刚 到 达 B的 最 左 端 的 过 程 中 B运 动的 路 程 ， 如 图 所 示 。 设 A与 B之 间 的 滑 动 摩 擦 力 为 f， 则 由 功 能 关 系 可 知 : 对 于 B 对 于 A 由 几 何 关 系 L (1 2 ) 由 、 、 、 、 式 解 得 评 分 标 准 :本 题 8 分 (1 )2 分 。 末 速 度 的 大 小 和 方 向 各 占 1 分 。 (2 )6 分 。 其 中 关 于 B的 运 动 关 系 式 (例 如 式 )占 1 分 ； 关 于 A的 运 动 关 系式 (例 如 、 两 式 )占 3 分 ， 只 要 有 错 ， 就 不 给 这 3 分 ； 几 何 关 系 (例 如 式 )占 1 分 ； 求 出 正 确 结 果 ， 占 1 分 。 用 其 它 方 法 求 解 ， 正 确 的 ， 可 参考 上 述 评 分 标 准 进 行 评 分 。 如 考 生 若 直 接 写 出 、 、 、 的 合 并 式 则 此 式 可 给 2 分 ， 再 写 出 式 再 给 3 分 ； 最 后 结 果 正 确 再 给 1 分 。 4 、 （ 0 4 天 津 ） 2 4 . (1 8 分 ) 设 撤 去 力 F 前 物 块 的 位 移 为 s1 , 撤 去 力 F 时 物 块 速 度 为 v , 物 块 受 到 的 滑 动 摩 擦 力对 撤 去 力 F 后 物 块 滑 动 过 程 应 用 动 量 定 理 得 由 运 动 学 公 式 得对 物 块 运 动 的 全 过 程 应 用 动 能 定 理 由 以 上 各 式 得 代 入 数 据 解 得 F =1 5 N 5 、 （ 0 5 天 津 ） 2 4 （ 1 8 分 ） v 0 =3 .0 m/s L=0 .5 0 m2 、 对 系 统 的 应 用 见 四 维 点 试 第 1 1 页 上 海 高 考 题水 中 的 金 属 和 木 块 墙 给 人 和 冰 车 、 球 系 统 的 冲 量0 3 年 双 金 属 棒 （ 走 向 高 考 第 2 9 8 页 考 例 2 ） Q=I（ 平 均 ） t（ 走 向 高 考 第 2 9 7 页 1 1 优 化 设 计 第 4 5 页 第 1 题 ）(走 向 高 考 第 121页 提 高 2)右 图 为 推 行 节 水 灌 溉 工 程 中 使 用 的 转 动 式 喷 水 龙 头 的 示 意 图 。 “ 龙 头 ” 离 地 面 高 h m， 将 水 水 平 喷 出 ， 其 喷 灌 半 径 为10h m， 每 分 钟 可 喷 水 m kg， 所 用 的 水 从 地 面 以 下 H m深 的 井 里 抽 取 。 设 所 用 水 泵 （ 含 电 动 机 ） 的 效 率 为 ， 不 计 空 气 阻 力 。 求 ： 水 从 龙 头 中喷 出 时 的 速 度 v 0 水 泵 每 分 钟 对 水 做 的 功 W 带 动 该 水 泵 的 电 动 机 消耗 的 电 功 率 P。 hH 1 0 h解 ： (1)平 抛 所 用 时 间 为 t= 水 平 初 速 度 为 v= (2)1min内 喷 出 水 的 动 能 为 Ek=mv2=25mgh 水 泵 提 水 ， 1min内 水 所 获 得 的 重 力 势 能 为E p=mg(H+h) 1min内 水 泵 对 水 所 做 功 为 W=Ek+Ep=mg(H+26h) (3)带 动 水 泵 的 电 动 机 的 最 小 输 出 功 率 等 于 水 泵 输 入 功 率 P=