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计算题47分模拟小卷四计算题本题共3小题,共计47分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案不能得分有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位13.15分2016·南京一模如图1所示,在水平虚线范围内有B=
0.5T,高度为h=
1.0m,方向垂直纸面向里的匀强磁场质量m=
0.2kg,边长L=
1.0m的正方形线框abcd,其电阻R=
1.0Ω,cd边跟磁场下边平行且相距一段距离现用F=
3.0N竖直向上的恒力由静止开始拉动线框,cd边刚进入磁场时,恰好做匀速运动,并穿过磁场区域,最后到达Ⅱ位置整个过程中线框保持在竖直平面内,求线框取g=10m/s21开始运动的加速度;2刚进入磁场时c、d两点间电势差;3在穿越磁场过程中产生的热量图1解析 1根据牛顿第二定律得F-mg=ma2分a=5m/s22分2cd边进入磁场后做匀速运动F=mg+BIL2分I=2分E==2V2分Ucd=-E=-
1.5V2分3Q=F-mg·2L=2J3分答案 15m/s2 2-
1.5V 32J14.16分2016·上海单科,31风洞是研究空气动力学的实验设备如图2,将刚性杆水平固定在风洞内距地面高度H=
3.2m处,杆上套一质量m=3kg,可沿杆滑动的小球将小球所受的风力调节为F=15N,方向水平向左小球以初速度v0=8m/s向右离开杆端,假设小球所受风力不变,取g=10m/s2求图21小球落地所需时间和离开杆端的水平距离;2小球落地时的动能;3小球离开杆端后经过多少时间动能为78J解析 1小球在竖直方向做自由落体运动,运动时间为t0==
0.8s2分小球在水平方向做匀减速运动,加速度大小为a==5m/s22分水平位移s=v0t0-at=
4.8m2分2由动能定理得Ek-mv=mgH-Fs2分可得Ek=120J2分3设小球离开杆后经过时间t的水平位移为s,则s=v0t-at21分由动能定理得Ek′-mv=mg·gt2-Fs2分将Ek′=78J和v0=8m/s代入得125t2-80t+12=01分解得t1=
0.4s舍去,t2=
0.24s2分答案
10.8s
4.8m 2120J
30.24s15.16分2016·泰州一模在xOy平面第Ⅰ象限中,存在沿x轴负方向的匀强电场,场强为E1=,第Ⅱ象限中存在沿x轴正方向的匀强电场,场强为E2=,在第Ⅲ、Ⅳ象限中,存在垂直于xOy平面方向的匀强磁场,方向如图3所示磁感应强度B1=B,B2=2B带电粒子a、b同时从y轴上的点M0,-l以不同的速率向相反方向射出,射出时粒子a的速度方向与y轴正方向成60°角,经过时间t0,粒子a、b同时第一次垂直x轴进入电场,不计粒子重力和两粒子间相互作用图31求粒子a的比荷及射出磁场时的位置;2求粒子a、b射出时速度的大小;3进入电场后,粒子a、b先后第一次到达y轴上的P、Q两点图中未画出,求P、Q两点间的距离解析 1粒子a t0=·=1分则=1分经过x轴时位置xa=l2粒子a Ra=2l,Bqava=eq\fmavRa1分则va==1分粒子b Rb=2l,t0=·=,1分则=,1分Rb=,1分则vb==,1分3粒子进入电场后均做类平抛运动对粒子a a1==eq\fπ2l2t1分l=a1t,t1==,1分yP=vat1=l1分对粒子b a2==eq\fπ2l6t,1分3l=a2t,1分t2==,1分yQ=vbt2=8l,1分则PQ=yQ-yP=l1分答案 1 l 2 3lPAGE1。