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2020高三物理计算题25分钟限时训练（二）

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1、高三物理计算题25分钟限时训练二 hL2L1sRBACDv01如图所示，一小球从A点以某一水平向右的初速度出发，沿水平直线轨道运动到B点后，进入半径R=10cm的光滑竖直圆形轨道，圆形轨道间不相互重叠，即小球离开圆形轨道后可继续向C点运动，C点右侧有一壕沟，C、D两点的竖直高度h=08m，水平距离s=12m，水平轨道AB长为L1=1m，BC长为L2=3m，小球与水平轨道间的动摩擦因数=02，重力加速度g=10m/s2。则：（1）若小球恰能通过圆形轨道的最高点，求小球在A点的初速度？（2）若小球既能通过圆形轨道的最高点，又不掉进壕沟，求小球在A点的初速度的范围是多少？解：（1）对最高点受力分析如图mg 应用牛顿第二定律得： 2分从A到最高点应用动能定理得： 2分则A点的速度为3m/s 2分（2）c到D的运动时间： 2分 C点的速度至少为： 1 分到C点速度为0 1分由第一问恰好过最高点时A点的速度也为3m/s可知，能保证不掉壕沟也能保证过最高点了 1分则从A到D应用动能定理 2分则A的速度至少为5m/s 或者是3m/s-4m/S 2分2如图所示，两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水

2、平面夹角为，导轨间距为l，所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上如图所示，将甲、乙两阻值相同，质量均为m的相同金属杆放置在导轨上，甲金属杆处在磁场的上边界，甲、乙相距l从静止释放两金属杆的同时，在金属杆甲上施加一个沿着导轨的外力，使甲金属杆在运动过程中始终沿导轨向下做匀加速直线运动，且加速度大小以，乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动则：（1）求每根金属杆的电阻R为多少?（2）从刚释放金属杆时开始计时，写出从计时开始到甲金属杆离开磁场的过程中外力F随时间t的变化关系式，并说明F的方向（3）若从开始释放两杆到乙金属杆离开磁场，乙金属杆共产生热量Q，试求此过程中外力F对甲做的功解：（1）因甲、乙加速度相同，当乙进入磁场时甲刚出磁场乙进入磁场时的速度根据平衡条件有解得：（2）甲在磁场中运动时，外力F始终等于安培力解得：，方向沿导轨向下（3）乙进入磁场前，甲、乙发出相同热量，设为，则有又故外力F对甲做的功甲出磁场以后，外力F为零乙在磁场中，甲、乙发出相同热量，设为，则有又解得：3如图所示，在空间中存在垂直纸面向里的场强为B匀强磁场，其边界AB、CD的宽度为d，在左边界的Q点处有一质量为m，带电量为负q的粒子沿与左边界成30o的方向射入磁场，粒子重力不计求：（1）带电粒子能从AB边界飞出的最大速度？（2）若带电粒子能垂直CD边界飞出磁场，穿过小孔进入如图所示的匀强电场中减速至零且不碰到负极板，则极板间电压多大？（3）若带电粒子的速度是，并可以从Q点沿纸面各个方向射入磁场，则粒子能打到CD边界的范围？解：（）从左边界射出，临界情况有 3分所以粒子能从左边界射出速度应满足 1分（）粒子能从右边界射出 3分解得3分粒子不碰到右极板所加电压满足的条件30ABDdv3QO3O3/30Cv330小孔BO2DUdv60Q（）当粒子速度为时解得粒子，如图3分由几何关系可得 2分CDO1ABvmd30vmQCA

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