高考物理计算题七月周演题四含解析

1、2019高考物理计算题（七月）周演题（四）李仕才1、如图1所示，在水平放置的足够大的荧光屏上方存在着磁感应强度大小为b的匀强磁场，方向平行于水平面且与边mn垂直某时刻从与该平面相距为h的s点(s在平面上的投影位置为o)向垂直磁场的平面内的各个方向同时发射大量相同的带正电的粒子，粒子质量均为m，电荷量均为q，速度大小均为v，方向均在同一竖直平面内观察发现，荧光屏上有一条直线发光，其余位置均不发光，且某些位置只有一次发光，某些位置有两次发光，试求：(粒子重力不计)图1(1)荧光屏发光区域的长度l；(2)荧光屏上一次发光的区域长度l1与两次发光的区域长度l2之比【参考答案】(1)h(2)解析(1)带

2、电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，则f洛bvq由题意可知：v，代入上式，可得r带电粒子能够到达荧光屏左右两边的最远距离oe、of分别为x1、x2，其轨迹示意图如图甲由几何关系得：(hr)2xr2，h2x(2r)2，将式代入可得：x1h、x2h，即图中ef为发光区域，其长度：lx1x2h(2)画出带电粒子在磁场中运动的轨迹圆c1、c2，其中c2刚好与荧光屏相切，如图乙所示，可知荧光屏上eg区域有一次发光，gf区域有两次发光，由对称性可知og的长度：x3h荧光屏上eg区域一次发光长度l1与gf区域两次发光长度l2的比值为2、如图2所示，半径r0.2 m的圆形金属导轨固定在水平面上，一根长为r的金属

3、棒一端与导轨接触良好，另一端固定在圆心处的导电转轴上在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度b2 t一对长l0.2 m的金属板a、b水平放置，两板间距d0.1 m从导轨引出导线与上板连接，通过电刷从转轴引出导线与下板连接有一质量m1.0×105 kg，电荷量q5.0×106 c的带负电微粒，以v02 m/s的速度从两板正中间水平射入，g取10 m/s2.求：图2(1)金属棒转动的角速度为多大时，微粒能做匀速直线运动；(2)金属棒转动的角速度至少多大时，微粒会碰到上极板a.【参考答案】(1)50 rad/s(2)100 rad/s解析(1)根据法拉第电磁感

4、应定律可得ubr2根据平衡条件可得mgqe因为e所以mgqbr2解得50 rad/s(2)微粒恰好碰到上极板a边缘时，微粒向上的加速度大小由a()2解得a10 m/s2由牛顿第二定律得：br2mgma解得100 rad/s.3、如图3所示，水平地面上方mn边界左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场和沿竖直方向的匀强电场(图中未画出)，磁感应强度b1.0 t，mn边界右侧离地面h0.45 m处有光滑绝缘平台，右边有一带正电的a球，质量ma0.1 kg、电荷量q0.1 c，以初速度v00.9 m/s水平向左运动，与大小相同但质量为mb0.05 kg静止于平台左边缘的不带电的绝缘球b发生弹性正碰，碰后a球恰

5、好做匀速圆周运动，两球均视为质点，g取10 m/s2.(结果均保留两位有效数字)求：图3(1)电场强度的大小和方向；(2)碰后两球分别在电磁场中运动的时间；(3)碰后两球落地点相距多远【参考答案】(1)10 n/c，方向竖直向上(2)2.1 s0.30 s(3)0.10 m解析(1)a球碰后在叠加场中做匀速圆周运动，满足magqe可得e10 n/c电场力方向竖直向上，a球带正电，则电场强度方向竖直向上(2)a球与b球发生弹性正碰，以v0的方向为正方向，由动量守恒定律得mav0mavambvb由能量守恒定律得mavmavmbv解得：va0.30 m/svb1.2 m/s对a球，洛伦兹力提供向心力qbvama可得r0.30 m设a球落地点与圆心的连线和地面夹角为，由几何关系有hrrsin ，可得故a球在电磁场中运动的时间tat，t代入得ta s2.1 sb球不带电，碰撞后做平抛运动，竖直方向有hgt代入得：tb0.30 s(3)对a球，xarcos 0.26 m对b球，xbvbtb0.36 m故两球相距：xxbxa0.10 m.我国经济发展进入新常态，需要转变经济发展方式，改变粗放式增长模式