北京各区高考物理 模拟简单计算题.doc

北京各区模拟简单计算题（1）1、如图所示，光滑金属直轨道mn和pq固定在同一水平面内，mn、pq平行且足够长，两轨道间的宽度l0.50m。平行轨道左端接一阻值r=0.50的电阻。轨道处于磁感应强度大小b0.40t，方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。一导体棒ab垂直于轨道放置。导体棒在垂直导体棒且水平向右的外力f作用下向右匀速运动，速度大小v=5.0m/s，导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直。不计轨道和导体棒的电阻，不计空气阻力。求mabbrfpqn（1）通过电阻r的电流大小i；（2）作用在导体棒上的外力大小f；（3）导体棒克服安培力做功的功率。答案：（1）2a; （2）0.4n; （3）2.0w2、如图所示，一个匝数n=100、边长l=0.1m的正方形导线框abcd，以v=1m/s的速度向右匀速进入磁感应强度b=0.5t的匀强磁场，在运动过程中线框平面始终与磁场垂直，已知线框的总电阻r=25。求在进入磁场的整个过程中cdbab （1）导线中感应电流的大小； （2）ab边所受安培力的大小； （3）线框中产生的热量。答案：（1）0.2a; （2）1n; （3）0.1j3、 如图所示，在与水平方向成=30角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。空间存在着匀强磁场，磁感应强度b=0.20t，方向垂直轨道平面向上。导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量m=2.010-2kg、电阻r=5. 010-2，金属轨道宽度l=0.50m。现对导体棒ab施加平行于轨道向上的拉力，使之沿轨道匀速向上运动。在导体棒ab运动过程中，导体棒cd始终能静止在轨道上。g取10m/s2， 求：abcdbf（1）导体棒cd受到的安培力大小；（2）导体棒ab运动的速度大小；（3）拉力对导体棒ab做功的功率。（0.10n ；1.0m/s ；0.20w ）4、如图所示，两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距l0.50m，上端接有阻值r0.80的定值电阻，导轨的电阻可忽略不计。导轨处于磁感应强度b=0.40t、方向垂直于金属导轨平面向外的有界匀强磁场中，磁场的上边界如图中虚线所示，虚线下方的磁场范围足够大。一根质量m=4.010-2kg、电阻r0.20的金属杆mn，从距磁场上边界h=0.20m高处，由静止开始沿着金属导轨下落。已知金属杆下落过程中始终与两导轨垂直且接触良好，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。（1）求金属杆刚进入磁场时通过电阻r的电流大小；（2）求金属杆刚进入磁场时的加速度大小；rnmb（3）若金属杆进入磁场区域一段时间后开始做匀速直线运动，则金属杆在匀速下落过程中其所受重力对它做功的功率为多大？ 答案：（1）0.4a; （2）8.0m/s2; （3）4.0w北京各区模拟简单计算题（2）1、如图所示为一对带电平行金属板，两板间距为d，两板间电场可视为匀强电场；两金属板间有匀强磁场，磁感应强度大小为b，方向垂直纸面向里。一带电粒子以初速度v0沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入金属板之间，该粒子沿直线运动，粒子的重力不计。 （1）求金属板间电场强度e的大小； （2）求金属板间的电势差u； （3）撤去两板间的电场，带电粒子仍沿原来的方向以初速度v0射入磁场，粒子做半径为r的匀速圆周运动，求该粒子的比荷。答案：（1）；（2）；（3）mnka2、如图所示，电子从灯丝k发出（初速度不计），在ka间经加速电压u1加速后，从a板中心小孔射出，进入由m、n两个水平极板构成的偏转电场， m、n两板间的距离为d，电压为u2，板长为l，电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，射出时没有与极板相碰。已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力及它们之间的相互作用力。求：（1）电子穿过a板小孔时的速度大小v；（2）电子在偏转电场中的运动时间t；（3）电子从偏转电场射出时沿垂直于板方向偏移的距离y。答案：（1）（2）（3） 3、 有一种质谱仪的工作原理图如图所示。静电分析器是四分之一圆弧的管腔, 内有沿圆弧半径方向指向圆心o1的电场, 且与圆心o1等距各点的电场强度大小相等。磁分析器中以o2为圆心、圆心角为90的扇形区域内, 分布着方向垂直于纸面的匀强磁场, 其左边界与静电分析器的右边界平行。由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零, 重力不计), 经加速电场加速后, 从m点沿垂直于该点的电场方向进入静电分析器, 在静电分析器中, 离子沿半径为r的四分之一圆弧做匀速圆周运动, 并从n点射出静电分析器。而后离子由p点射入磁分析器中, 最后离子沿垂直于磁分析器下边界的方向从q点射出, 并进入收集器。已知加速电场的电压为u, 磁分析器中磁场的磁感应强度大小为b。(1) 请判断磁分析器中磁场的方向; (2) 求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度e的大小; (3) 求磁分析器中q点与圆心o2的距离d。答案(1) 磁场方向垂直纸面向外(2) (3) 北京各区模拟简单计算题（3）1、如图所示为回旋加速器的示意图。它由两个铝制d型金属扁盒组成,两个d形 盒正中间开有一条狭缝，两个d型盒处在匀强磁场中并接在高频交变电源上。在d1盒中 心a处有离子源，它产生并发出的a粒子,经狭缝电压加速后,进入d2盒中。在磁场力的 作用下运动半个圆周后，再次经狭缝电压加速。为保证粒子每次经过狭缝都被加速，设法 使交变电压的周期与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致。如此周而复始，速度越来越 大,运动半径也越来越大,最后到达d型盒的边缘，以最大速度被导出。已知a粒子电荷 量为q,质量为m，加速时电极间电压大小恒为u,磁场的磁感应强度为b,d型盒的半径为r，设狭缝很窄,粒子通过狭缝的时间可以忽略不计，设a粒子从离子源发出时的初速度为 零。（不计a粒子重力）求:(1)a粒子第一次被加速后进入d2盒中时的速度大小；(2)a粒子被加速后获得的最大动能ek和交变电压的频率f答案：（1）（2）ek=；2、如图（甲）所示， 足够长的光滑平行金属导轨mn、pq固定在同一水平面上，两导轨间距l=0.30m。导轨电阻忽略不计，其间连接有定值电阻r=0.40。导轨上静置一质量m=0.10kg、电阻r=0.20的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度b=0.50t的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。用一外力f沿水平方向拉金属杆ab，使它由静止开始运动（金属杆与导轨接触良好并保持与导轨垂直），电流传感器(不计传感器的电阻)可随时测出通过r的电流并输入计算机，获得电流i随时间t变化的关系如图（乙）所示。求金属杆开始运动2.0s时：（1）金属杆ab受到安培力的大小和方向；（2）金属杆的速率；（3）对图像分析表明，金属杆在外力作用下做的是匀加速直线运动，加速度大小a=0.40m/s2，计算2.0s时外力做功的功率。（甲）ambqnfrp电流传感器接计算机图t/si/a0 0.5 1.0 1.5 2.00.10.2（乙）（3.010-2n，水平向左；0.80m/s；5.610-2w）3、如图所示，空间有一场强为e、水平向左的匀强电场，一质量为m、电荷量为+q的滑块（可视为质点）在粗糙绝缘水平面上由静止释放，在电场力的作用下向左做匀加速直线运动，运动位移为l时撤去电场。设滑块在运动过程中，电荷量始终保持不变，已知滑块与水平面间的动摩擦因数为。（1）画出撤去电场前滑块运动过程中的受力示意图，并求出该过程中加速度a的大小；（2）求滑块位移为l时速度v的大小；（3）求撤去电场后滑块滑行的距离x。 e 答案：（1）；（2）；（3）北京各区模拟简单计算题（4）1、如图所示，半径r=0.50m的光滑四分之一圆轨道mn竖直固定在水平桌面上，轨道末端水平且端点n处于桌面边缘，把质量m=0.20kg的小物块从圆轨道上某点由静止释放，经过n点后做平抛运动，到达地面上的p点。已知桌面高度h=0.80m，小物块经过n点时的速度v0=3.0m/s，g取10m/s2。不计空气阻力，物块可视为质点求：（1）圆轨道上释放小物块的位置与桌面间的高度差； （2）小物块经过n点时轨道对物块支持力的大小；（3）小物块落地前瞬间的动量大小。答案：（1）0.45m；（2）5.6n；（3）1.0kgm/s2、如图所示，跳台滑雪运动员从滑道上的a点由静止滑下，经时间t0从跳台o点沿水平方向飞出。已知o点是斜坡的起点，a点与o点在竖直方向的距离为h，斜坡的倾角为，运动员的质量为m。重力加速度为g。不计一切摩擦和空气阻力。求：（1）运动员经过跳台o时的速度大小v；（2）从a点到o点的运动过程中，运动员所受重力做功的平均功率；（3）从运动员离开o点到落在斜坡上所用的时间t。hoa答案：（1）；（2）；（3）3、mornhp如图所示，半径r=0.50m的四分之一圆轨道mn竖直固定在水平桌面上，末端n处水平且处于桌面边缘，把质量m=0.20kg的小物块从圆轨道上m点由静止释放，经过n点后做平抛运动，到达地面上的p点。已知桌面高度h=0.8m，小物块经过n点时的速度v0=3.0m/s，g取10m/s2。求：（1）小物块在圆轨道上运动时损失的机械能； （2）小物块经过n点前、后瞬时加速度的大小； （3）小物块落地前瞬时重力的功率。答案：（1）0.1j （2）18 m/s2；10 m/s2 （3） 8w4、如图所示，ab为水平轨道，a、b间距离s=1.25m，bcd是半径为r=0.40m的竖直半圆形轨道，b为两轨道的连接点，d为轨道的最高点。有一小物块质量为m=1.0kg，小物块在f=10n的水平力作用下从a点由静止开始运动，到达b点时撤去力f，它与水平轨道和半圆形轨道间的摩擦均不计。g取10m/s2，求：（1）撤去力f时小物块的速度大小；（2）小物块通过d点瞬间对轨道的压力大小；（3）小物块通过d点后，再一次落回到水平轨道ab上，落点和b点之间的距离大小。bacrdf答案：（1）（2）12.5n（3）1.2m北京各区模拟简单计算题（5）1、如图所示，一质量m=2.0kg的长木板ab静止在水平面上，木板的左侧固定一半径r=0.60m的四分之一圆弧形轨道，轨道末端的切线水平，轨道与木板靠在一起，且末端高度与木板高度相同。现在将质量m=1.0kg的小铁块（可视为质点）从弧形轨道顶端由静止释放，小铁块到达轨道底端时的速度v0=3.0m/s，最终小铁块和长木板达到共同速度。忽略长木板与地面间的摩擦。取重力加速度g=10m/s2。求（1）小铁块在弧形轨道末端时所受支持力的大小f；（2）小铁块在弧形轨道上下滑过程中克服摩擦力所做的功wf；（3）小铁块和长木板达到的共同速度v。ba答案：（1）（2）（3）2、如图所示，质量为1kg可以看成质点的小球悬挂在长为0.9m的细线下端，将它拉至与竖直方向成 =60的位置后自由释放当小球摆至最低点时，恰好与水平面上原来静止的、质量为2kg的木块相碰，碰后小球速度反向且动能是碰前动能的。已知木块与地面的动摩擦因数=0.2，重力加速度取g=10m/s2。求：mlm（1）小球与木块碰前瞬时速度的大小；（2）小球与木块碰前瞬间所受拉力大小；（3）木块在水平地面上滑行的距离。答案：（1）3m/s；（2）20n；（3）1m3、如图11,水平桌面固定着光滑斜槽，光滑斜槽的末端和一水平木板平滑连接，设物 块通过衔接处时速率没有改变。质量m1=0.40kg的物块a从斜槽上端距水平木板高度h=0. 80m处下滑，并与放在水平木 板左端的质量m2=0.20kg的物块b相碰,相碰后物块b滑行x=4.0m到木板的c点停止运动，物块a滑到木板的d点停 止运动。已知物块b与木板间的动摩擦因数=0.20,重力加 速度 g=10m/s2 ,求：(1)物块a沿斜槽滑下与物块b碰撞前瞬间的速度大小；(2)滑动摩擦力对物块b做的功；(3)物块a与物块b碰撞过程中损失的机械能。答案：（1）4.0m/s；（2）-1.6j；（3）0.8j北京各区模拟简单计算题（6）1、已知小孩与雪橇的总质量为m = 20 kg ，静止于水平冰面上，雪橇与冰面间的动摩擦因数为= 0.1。已知sin37 = 0.6，cos37=0.8，g取10m/s2。（1）大人用f1=30n的水平恒力推雪橇，求经过4s秒雪橇运动的距离l；（2）如图所示，若大人用大小为f2=50n，与水平方向成37角的恒力斜向上拉雪橇，使雪橇由静止开始运动1m，之后撤去拉力，求小孩与雪橇在冰面上滑行的总距离。f答案：（1）4m；（2）2.15m3、如图所示，一质量为m的小球（小球的大小可以忽略），被a、b两条轻绳悬挂在空中。已知轻绳a的长度为l，上端固定在o 点，轻绳b水平。（1）若轻绳a与竖直方向的夹角为a ，小球保持静止。画出此时小球的受力图，并求轻绳b对小球的水平拉力的大小；（2）若轻绳b突然断开，小球由图示位置无初速释放，求当小球通过最低点