2019-2020年高考物理大题规范性练习（7）.doc

2019-2020年高考物理大题规范性练习（7）开始时刻：:日期：姓名：23（18分）如图所示，一工件置于水平地面上，其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道，BC段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道，二者相切与B点，整个轨道位于同一竖直平面内，P点为圆弧轨道上的一个确定点。一可视为质点的物块，其质量m=0.2kg，与BC间的动摩擦因数1=0.4。工件质量M=0.8kg，与地面间的动摩擦因数2=0.1。（取g=10m/s2）（1）若工件固定，将物块由P点无初速度释放，滑至C点时恰好静止，求P、C两点间的高度差h。（2）若将一水平恒力F作用于工件，使物体在P点与工件保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动求F的大小当速度v=5m/s时，使工件立刻停止运动（即不考虑减速的时间和位移），物块飞离圆弧轨道落至BC段，求物块的落点与B点间的距离。24（20分）扭摆器是同步辐射装置中的插入件，能使粒子的运动轨迹发生扭摆。其简化模型如图、两处的条形均强磁场区边界竖直，相距为L，磁场方向相反且垂直纸面。一质量为m、电量为q、重力不计的粒子，从靠近平行板电容器MN板处由静止释放，极板间电压为U，粒子经电场加速后平行于纸面射入区，射入时速度与水平和方向夹角=30。（1）当区宽度L1=L、磁感应强度大小B1=B0时，粒子从区右边界射出时速度与水平方向夹角也为30，求B0及粒子在区运动的时间t0；（2）若区宽度L2=L1=L磁感应强度大小B2=B1=B0，求粒子在区的最高点与区的最低点之间的高度差h；（3）若L2=L1=L、B1=B0，为使粒子能返回区，求B2应满足的条件；（4）若B1B2、L1L2，且已保证了粒子能从区右边界射出。为使粒子从区右边界射出的方向与从区左边界射入的方向总相同，求B1、B2、L1、L2、之间应满足的关系式。结束时刻：: 时长min23解：（1）物块从P点下滑经B点至C点的整个过程，根据动能定理得 代入数据得 （2）设物块的加速度大小为，P点与圆心的连线与竖直方向间的夹角为，由几何关系可得 根据牛顿第二定律，对物体有 对工件和物体整体有 联立式，代入数据得 设物体平抛运动的时间为，水平位移为，物块落点与B间的距离为 ， 由运动学公式可得 联立式，代入数据得 24解：（1）如图甲所示设粒子射入磁场区的速度为v，在磁场区中做圆周运动的半径为R1，由动能定理和牛顿第二定律得qUmv2qvB1m由几何知识得L2R1sin联立式，代入数据得B0设粒子在磁场区中做圆周运动的周期为T，运动的时间为tTtT联立式，代入数据得t（2）设粒子在磁场区做圆周运动的半径为R2，由牛顿第二定律得qvB2m由几何知识可得h(R1R2)(1cos)Ltan联立式，代入数据得h(2)L（3）如图乙所示为使粒子能再次回到区，应满足R2(1sin)L或R2(1sin)L联立式，代入数据得B2(或B2)（4）如图丙(或图丁)所示设粒子射出磁场区时速度与水平方向的夹角为，由几何知识可得L1R1(sinsin)或L1R1(sinsin)L2R2(sinsin)或L2R2(sinsin)联立式得B1R1B2R2联立式得B1L1B2L2