高考物理第一個(gè)計(jì)算題練習(xí)

11（17分）如圖所示，兩根正對的平行金屬直軌道MN、MN位于同一水平面上，兩軌道之間的距離L=0.50m軌道的MM端之間接一阻值R=0.40的定值電阻，NN端與兩條位于豎直面內(nèi)的半圓形光滑金屬軌道NP、NP平滑連接，兩半圓軌道的半徑均為R0=0.50m直軌道的右端處于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.64T的勻強(qiáng)磁場中，磁場區(qū)域?qū)挾萪=0.80m，且其右邊界與NN重合現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.20kg、電阻r=0.10的導(dǎo)體桿ab靜止在距磁場的左邊界s=2.0m處在與桿垂直的水平恒力F=2.0N的作用下ab桿開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)至磁場的左邊界時(shí)撤去F，結(jié)果導(dǎo)體桿ab恰好能以最小速度通過半圓形軌道的最高點(diǎn)PP已知導(dǎo)體桿ab在運(yùn)動(dòng)過程中與軌道接觸良好，且始終與軌道垂直，導(dǎo)體桿ab與直軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.10，軌道的電阻可忽略不計(jì)，取g=10m/s2，求：（1）導(dǎo)體桿剛進(jìn)入磁場時(shí)，通過導(dǎo)體桿上的電流大小和方向；（2）導(dǎo)體桿穿過磁場的過程中通過電阻R上的電荷量；（3）導(dǎo)體桿穿過磁場的過程中整個(gè)電路中產(chǎn)生的焦耳熱10（17分）如圖所示，水平地面QA與豎直面內(nèi)的、半徑R=4m的光滑圓軌道ACDF相連，F(xiàn)C為豎直直徑，DO水平，AO與CO夾角=600。QA上方有一水平臺面MN，MN正上方分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度B=4T。P是豎直線AP與DO的交點(diǎn)，PA的右側(cè)、PO的下面、OC的左側(cè)分布著豎直向下的、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場。一個(gè)質(zhì)量m=2kg、電量q=+1C的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在MN上，在水平推力F=4N的作用下正以速度V1向右作勻速運(yùn)動(dòng)。已知滑塊與平臺MN的滑動(dòng)摩擦因數(shù)u=0.5；重力加速度g=10m/s2。（1）求小滑塊在平臺MN上的速度V1（2）小滑塊從N點(diǎn)飛出后，恰從A點(diǎn)無碰撞地（沿軌道切線）進(jìn)入圓軌道AC，為了使小滑塊不向內(nèi)脫離AF間的圓弧軌道，求電場強(qiáng)度E的取值范圍 11（17分）如圖所示，光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點(diǎn)，BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑為r的細(xì)圓管CD，管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧，輕彈簧一端固定，另一端恰好與管口D端平齊質(zhì)量為m的滑塊在曲面上距BC的高度為2r處從靜止開始下滑，滑塊與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)，進(jìn)入管口C端時(shí)與圓管恰好無作用力，通過CD后壓縮彈簧，在壓縮彈簧過程中滑塊速度最大時(shí)彈簧的彈性勢能為EP重力加速度為g求：(1)滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度大小vB；(2)水平面BC的長度s；(3)在壓縮彈簧過程中滑塊的最大速度vm10（17分）在如圖10所示的豎直平面內(nèi)，有一固定在水平地面的光滑平臺。平臺右端B與靜止的水平傳送帶平滑相接，傳送帶長L=lm.有一個(gè)質(zhì)量為m=0.5kg，帶電量為q=+10-3C的滑塊，放在水平平臺上。平臺上有一根輕質(zhì)彈簧左端固定，右端與滑塊接觸但不連接。現(xiàn)用滑塊緩慢向左移動(dòng)壓縮彈簧，且彈簧始終在彈性限度內(nèi)。在彈簧處于壓縮狀態(tài)時(shí)，若將滑塊靜止釋放，滑塊最后恰能到達(dá)傳送帶右端C點(diǎn)。已知滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.20 (g取10m/s2)求：(1)滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度VB，及彈簧儲(chǔ)存的最大彈性勢能EP；(2)若傳送帶以1.5m/s的速度沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，釋放滑塊的同時(shí)，在BC之間加水平向右的勻強(qiáng)電場E=5102N/C?；瑝K從B運(yùn)動(dòng)到C的過程中，摩擦力對它做的功。10.（17分）“霾”主要指原因不明的因大量煙、塵等微粒懸浮而形成的渾濁現(xiàn)象。根據(jù)目前的認(rèn)識，機(jī)動(dòng)車尾氣排放、煤炭燃燒和工業(yè)生產(chǎn)的燃燒過程中排放的二氧化硫和氮氧化物等是產(chǎn)生霾的主要來源。它會(huì)對人的呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等產(chǎn)生影響。將汽車由燃燒汽油、柴油等改為使用電力，是從源頭減少“霾”的重要措施。一輛以蓄電池為驅(qū)動(dòng)能源的環(huán)保汽車，擁有三十多個(gè)座位，其電池每次充電僅需三至五個(gè)小時(shí)，蓄電量可讓客車一次性跑500km，客車時(shí)速最高可達(dá)180km。如果客車總質(zhì)量為9103kg。當(dāng)它在某城市快速公交路面上以v90km/h的速度勻速行駛時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入電流I150A，電壓U300V。在此行駛狀態(tài)下（取g10 m/s2），求：（1）驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率；（2）若驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進(jìn)的機(jī)械功率P機(jī)，求汽車所受阻力的大??；（3）設(shè)想改用太陽能電池給該車供電，其他條件不變，求所需的太陽能電池板的最小面積。結(jié)合計(jì)算結(jié)果，簡述你對該設(shè)想的思考。（已知太陽輻射的總功率P041026 W，太陽到地球的距離r1.51011 m，太陽光傳播到達(dá)地面的過程中大約有30%的能量損耗，該車所用太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率約為15%）10. （17分）某空間存在一豎直向下的勻強(qiáng)電場和圓形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，如圖所示一質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子，從P點(diǎn)以水平速度v0射入電場中，然后從M點(diǎn)射入磁場，從N點(diǎn)射出磁場已知，帶電粒子從P到M沿電場線方向距離為h,從M點(diǎn)射入磁場時(shí)，速度與豎直方向成30角，弧MN是圓周長的三分之一，粒子重力不計(jì)求：（1）電場強(qiáng)度E的大?。?）圓形區(qū)域的半徑R（3）帶電粒子從P點(diǎn)到N點(diǎn)，所經(jīng)歷的時(shí)間t10（18分如圖所示，線圈C的匝數(shù)n=150,電阻r=1.0，內(nèi)有一面積為S=0.2m2、方向垂直于線圈平面向上的勻強(qiáng)磁場，B1=B0+kt，k=0.5T/s.間距d=0.2m的兩平行金屬板水平放置，板間分布有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=1T的勻強(qiáng)磁場閉合開關(guān)S，板間電場視為勻強(qiáng)電場，將一帶負(fù)電電的小球以初速度v=0.1m/s沿兩板間中線水平射入板間設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為Rx，忽略空氣對小球的作用，取g=10m/s2（1）當(dāng)Rx=29時(shí)，電阻R2消耗的電功率是多大？B2C（2）若小球進(jìn)入板間做勻速度圓周運(yùn)動(dòng)并與板相碰，碰時(shí)速度與初速度的夾角為60，則Rx是多少？BA C11、（19分）如圖所示，在水平光滑軌道PQ上有一個(gè)輕彈簧其左端固定，現(xiàn)用一質(zhì)量m=2.0kg的小物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）將彈簧壓縮后釋放，物塊離開彈簧后經(jīng)過水平軌道右端Q沿半圓軌道的切線進(jìn)入豎直固定的軌道B，小物塊進(jìn)入半圓軌道后恰好能沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過最低點(diǎn)后滑上質(zhì)量M=4.0kg的長木板A，木板高h(yuǎn)=1.25m物塊落地時(shí)與木板左端相距1m.已知豎直半圓軌道光滑且半徑R=0.5m，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.7，木板與水平地面間摩擦不計(jì)，取g=10m/s2（1）彈簧具有的彈性勢能； （2）小物塊滑到半圓軌道底端C時(shí)對軌道的壓力； （3）m、M摩擦產(chǎn)生的熱量17（11分）如圖所示，有一個(gè)質(zhì)量為m=80g小物塊，帶上正電荷q=2104C，與水平的軌道MN之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.25。在一個(gè)水平向左的勻強(qiáng)電場中，E=3103V/m，在水平軌道的末端N處，連接一個(gè)光滑的豎直半圓形軌道NPL，半徑為R=50cm。小物塊從水平軌道上某位置由靜止釋放，恰好能夠沿軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)L。取g=10m/s2，求：(1)小物塊的釋放點(diǎn)離N多遠(yuǎn)?(2)小物塊運(yùn)動(dòng)到P(軌道中點(diǎn))點(diǎn)時(shí)軌道對它的支持力等于多少?（3）小物塊運(yùn)動(dòng)中的最大速度為多少（可用根號表示）？11（19分）如圖所示，在xOy平面的第象限的某一區(qū)域有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場B1，磁場區(qū)域的邊界為半圓形。有一質(zhì)量m =1012kg、帶正電q =107C的a粒子從O點(diǎn)以速度v0 =105m/s，沿與y軸正方向成=30射入第象限，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后，從y軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射出磁場，進(jìn)入第象限，P點(diǎn)縱坐標(biāo)為yP =3m， y軸右側(cè)和垂直于x軸的虛線左側(cè)間有平行于y軸指向y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，a粒子將從虛線與x軸交點(diǎn)Q進(jìn)入第象限，Q點(diǎn)橫坐標(biāo)m，虛線右側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B2，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2 =B1 。不計(jì)粒子的重力，求：（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大?。ūＡ羧挥行?shù)字）；（2）半圓形磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小和半圓形磁場區(qū)域B1的最小面積S；（3）若在a粒子剛進(jìn)入磁場B1的同時(shí)，有另一帶電量為q的b粒子，從y軸上的M點(diǎn)（圖中未畫）以速度v0垂直于y軸射入電場，a、b粒子將在B2區(qū)域迎面相遇于N點(diǎn)，求N點(diǎn)的坐標(biāo)。（不計(jì)a、b粒子間的相互作用力） 10. （17分）如圖所示，在傾角37粗糙斜面上，放置一矩形線框abcd，其中，ab邊長L10.2m，bc邊長L20.1m，質(zhì)量m10.5kg，電阻R0.1，線框與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5 ，線框用細(xì)線通過兩個(gè)光滑定滑輪與一重物相連（連接線框的細(xì)線與斜面平行，重物距地面足夠高），重物質(zhì)量m21.5kg，斜面上ef線與gh線（efgh/ab）間有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2.5T。開始時(shí)ab邊與磁場下邊界ef的距離d1=0.34m，磁場寬度d2=1.3m?，F(xiàn)將重物由靜止釋放，當(dāng)ab邊剛從磁場上邊緣gh穿出時(shí)恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，（ g取10m/s2，sin37=0.6，cos37= 0.8）求：（1）線框的ab邊剛從磁場上邊緣gh穿出時(shí)繩子拉力的功率； （2）線框剛剛?cè)窟M(jìn)入磁場時(shí)速度的大小及線框穿過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱。B11、如圖9甲所示，偏轉(zhuǎn)電場的兩個(gè)平行極板水平放置，板長L=0.08m，板間