北京高考物理模拟选择汇编-第一道计算题

2015北京高考物理模拟选择汇编—第一道计算（22题）【2015朝阳一模】22．（16分）如图所示，空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.50T，两条光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l=0.40m，左端接有阻值R=0.40Ω的电阻。一质量m=0.10kg、阻值r=0.10Ω的金属棒MN放置在导轨上。金属棒在水平向右的拉力F作用下，沿导轨做速度v=2.0m∕s的匀速直线运动。求：（1）通过电阻R的电流I；（2）拉力F的大小；（3）撤去拉力F后，电阻R上产生的焦耳热Q。【2015东城一模】22．（16分）两块大小、形状完全相同的金属板水平正对放置，两板分别与电源正、负极相连接，两板间的电场可视为匀强电场，两板间有带电液滴。已知两板间电压为2x104V、板间距离为0.1m时，质量为1.6×10-i4kg的带电液滴恰好静止于处于两板中央位置。g取10m/s2,不计空气阻力。求：（1）两板间的电场强度E的大小；（2）液滴所带的电荷量q的值；（3）如某一时刻突然撤去板间的电场，求液滴落到下板所用的时间。【2015海淀一模】22．(16分)如图所示，在真空中足够大的绝缘水平面上，有一个质量m=0.20kg，带电荷量q=2.0×10-6C的小物块处于静止状态。从t=0时刻开始，在水平面上方空间加一个范围足够大、水平向右E=3.0×105N∕C的匀强电场，使小物块由静止开始做匀加速直线运动。当小物块运动1.0s时撤去该电场。已知小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.10,取重力加速度g=10m∕s2。求：(1)小物块运动1.0s时速度V的大小；(2)小物块运动2.0s过程中位移％的大小；(3)小物块运动过程中电场力对小物块所做的功W。【2015西城一模】22.(16分)如图所示，两平行金属板P、Q水平放置，板间存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B1的匀强磁场。一个带正电的粒子在两板间沿虚线所示路径做匀速直线运动。粒子通过两平行板后从O点进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场中，在洛仑兹力的作用下，粒子做匀速圆周运动，经过半个圆周后打在挡板MN上的A点。测得O、A两点间的距离为L。不计粒子重力。(1)试判断P、Q间的磁场方向；(2)求粒子做匀速直线运动的速度大小V；(3)求粒子的电荷量与质量之比q。mMB2,【2015石景山一模】22.(16分)如图所示，由粗细均匀、同种金属导线构成的正方形线框abcd放在光滑的水平桌面上，线框边长为L,其中ab段的电阻为凡在宽度也为L的区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向竖直向下。线框在水平拉力的作用下以恒定的速度V通过匀强磁场区域，线框始终与磁场方向垂直且无转动。求：（1）在线框的Cd边刚进入磁场时，bc边两端的电压Ubc；（2）为维持线框匀速运动，水平拉力的大小方； C（3）在线框通过磁场的整个过程中，bc边金属导线上产生的热量Qbc。【2015房山一模】22.（16分）如图所示倾角为37°的斜面，斜面AB长为2.2m,斜面底端有一小段（长度可忽略）光滑圆弧，圆弧末端水平。圆弧末端距地面高度为1.25m,质量为m的物体在斜面顶端A点由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2（g取10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8），求（1）物体沿斜面下滑时加速度的大小；（2）物体滑到圆弧末端B点时的速度大小；（3）物体落地点与圆弧末端B的水平距离。【2015丰台一模】22.（16分）如图所示，在倾角为30°的斜面上，固定一宽度为L=0.25m的足够长平行金属光滑导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器。电源电动势为E=3.0V,内阻为r=1.0Ω。一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.80T。导轨与金属棒的电阻不计，取g=10m/s2。(1)如要保持金属棒在导轨上静止，滑动变阻器接入到电路中的阻值是多少；(2)如果拿走电源，直接用导线接在两导轨上端，滑动变阻器阻值不变化，求金属棒所能达到的最大速度值；(3)在第(2)问中金属棒达到最大速度前，某时刻的速度为10m∕s，求此时金属棒的加速度大小。【2015海淀零模】22.（16分）如图所示，楔形物块固定在水平地面上，其斜面的倾角化37°。一个质量m=0.50kg的小物块以％=8.0m∕s的初速度，沿斜面向上滑行一段距离速度减为零。已知小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,sin37°=0.60,cos37°=0.80,g取10m∕s2。求：(1)小物块向上滑行过程中的加速度大小；(2)小物块向上滑行的时间；(3)小物块向上滑行过程中克服摩擦力所做的功。图9【2015顺义一模】22.(16分)如图所示，两个斜面AB和CD的倾角分别为α和β，且均与水平面BC平滑连接。水平面的C端静止地放置一质量为m的物块，在斜面AB上一质量为M的物块加速下滑，冲至水平面后与物块m碰撞前瞬间速度为V0,碰撞后合为一体冲上斜面CD，物块CB与斜面的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g。求:(1)物体M在斜面AB上运动时的加速度a；(2)两物体碰后的共同速度V；(3)能冲上斜面CD的最大高度H。评分标准【2015朝阳一模】22．(16分)解：(1)感应电动势E=BlV=0.40V通过电阻R的电流I=-E-=0.80A （5分）R+r（2）金属棒受到的安培力F=BIl=0.16NA根据牛顿第二定律有F-F=0A所以F=0.16N （5分）（3）撤去拉力F后，金属棒做减速运动并最终静止，金属棒的动能全部转化为回路中的焦耳热。在这段过程中，根据能量守恒定律有LmV2=Q2总所以 Q=-RQ=0.16J （6分）R+r总【2015东城一模】U22.（1）两板间匀强电场的电场强度E=-d代入数据，解得E=2X105V∕m（2）带电液滴在两板间处于平衡： Eq=mgmg液滴所带的电荷量q=-E代入数据，解得q=8X10"C1（3）撤去电场，液滴做自由落体运动，由h=-gt2，将h=0.05m代入，得出t=0.1s【2015海淀一模】22．（16分）（1）小物块受电场力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律有qE-μmg=ma （2分）1根据运动学公式11=1.0s时小物块的速度大小有匕=a1tI （2分）解得：匕=2.0m∕s（2分）（2）小物块t1=1.0s内位移的大小％=1at2=1.0m（2分）1 211撤去电场后小物块做匀减速运动，根据牛顿第二定律有μmg=ma （2分）2小物块t2=1.0s内的位移％=vt-atιt2=1.5m（2分）2 12 222小物块运动2.0s位移大小％=%1+%2=2.5m（2分）（3）小物块运动过程中电场力对小物块所做的功W=qE%1=0.60J（2分）【2015西城一模】22一U6分）斜；[1）苞子做匀速运动.甩场力和洛仑兹力平衡[如图所示根据左手定则可知，磁场方向垂直觥面向里.E4⅛3⑵电场力和洛仑或力平衡TE=中唐。分』9呜解得叫卷K3⅛U（.3）带电拉干工梅场中做匀速圆周运动eGB3≡JTi—又£=2T

解得型-A-C分］2分1E2⅛3【2015石景山一模】22．（16分）解析：（1）Cd边进入磁场时产生的感应电动势为E=BLv（2分）整个回路的电阻回路中的电流R总=4R（1分）EBLvI=R=而（2分）总bc边两端的电压为bC（2）为维持线框匀速运动=IR=-BLv（2分）4外力应始终等于安培力，即：F=F安（2分）线框所受安培力为F安4R水平拉力F=F安B2L2v4R（2分）U，=BIL=BLv（3）整个线框通过磁场的过程中所经历的时间为xt=—v2L——（2分）v整个过程中bc段金属导线上产生的电热为QbCB2L3v=12.R.t=QD（3分）

8R【2015房山一模】22、（1）ma=mgSinθ-f【2分】f=NN【2分】N=mgCoSθ【2分】带入数据解得：a=4∙4m∕s2【1分】(2)v2=2as 【2分】带入数据V=4.4m∕s 【1分】BB1⑶h=-gt2 【2分】x=vt 【2分】B带入数据％=2.2m【2分】【2015丰台一模】（16分）（1）由于金属棒静止在金属轨道上受力平衡，如图所示

安培力F=BIL=mgsin30°=0.1N （2分）得I=F-=0.5A （1分）BL设变阻器接入电路的阻值为凡根据闭合电路欧姆定律

E=I（R+r） （1分）E联立解得R=——r=5Ω （2分）mg（2）金属棒达到最大速度时，将匀速下滑，此时安培力大小、回路中电流大小应与上面情况相同，即金属棒产生的电动势E=IR=2.5V （2分）由E=BLV （2分）E得V=BL=12.5m∕s （2分）（3）金属棒速度为10m∕s时，产生的电动势E=BLv=2V （1分）E电流为I/=—=0.4A （ 1分）R金属棒受到的安培力为F/=BI/L=0.08N （1分）mgsin30°-F/ /,、、金属棒的加速度为α= =1m/s2 （1分）m【2015海淀零模】（16分）（1）小物块沿斜面向上滑行的过程中，受重力、支持力、摩擦力，根据牛顿第二定律有mgsin37。+μmgCos37。=ma（3分）解得：a=8.0m∕s2 （2分）v（2）设小物块向上滑行时间为t,根据运动学公式t=2 （3分）a解得：t=1.0s （2分）V（3）小物块沿斜面向上滑行的位移X=Wt（2分）此过程中，小物块克服摩擦力做的功W=μmgCos37。