计算题标准练(一)
满分32分,实战模拟,20分钟拿下高考计算题高分!
1.(12分) 如图所示,竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切,小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速释放,A与B碰撞后结合为一个整体,并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑,半径R=0.2m;A和B的质量相等;A和B整体与桌面之间的动摩擦因数μ=0.2。重力加速度g取10m/s。求: (1)碰撞前瞬间A的速率v。
(2)碰撞后瞬间A和B整体的速率v'。 (3)A和B整体在桌面上滑动的距离l。
【解析】(1)从圆弧最高点到最低点机械能守恒,有: mAv=mAgR (2分) 可得v=2m/s(2分)
(2)在底部和B相撞,满足动量守恒,有:(mA+mB)v'=mAv (2分) 可得v'=1m/s(2分)
(3)根据动能定理,A、B一起滑动过程有: -μ(mA+mB)gl=0-(mA+mB)v' (2分) 可得l=0.25m(2分)
答案:(1)2m/s (2)1 m/s (3)0.25 m
2.(20分)如图所示,在直角坐标系的第Ⅰ象限分布着场强E=5×10V/m、方向水平向左的匀强电场,其余三个象限分布着垂直纸面向里的匀强磁场。现从电场中M(0.5,0.5)点由静止释放一比荷为=2×10C/kg、重力不计的带正电微粒,该微粒第一次进入磁场后将垂直通过x轴。求:
4
3
2
2
2
(1)匀强磁场的磁感应强度。
(2)带电微粒第二次进入磁场时的位置坐标。
(3)为了使微粒还能回到释放点M,在微粒第二次进入磁场后撤掉第Ⅰ象限的电场,求此情况下微粒从释放到回到M点所用时间。
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【解析】(1)根据动能定理得qEx=mv2
M
v==104
m/s
因为微粒第一次进入磁场后将垂直通过x轴,根据几何关系知,粒子在磁场中做圆周运动的半径R=xM R=xM=
,解得B=1T
(2)粒子垂直进入电场,做类平抛运动,则 a8
2
抛=
=10m/s
xM=a抛
代入数据解得t-4
抛=10s 则y=vt4
抛=10×10-4
=1m
带电微粒第二次进入磁场时的位置坐标为(0m,1m)
(3)第一次进入磁场后轨迹如图所示,第二次入磁场时:v8
x=a抛t抛=10×10-4
=104
m/s
v入=×104
m/s R′=
m,
所以轨迹如图所示: t=2×T+t抛+
+
代入数据得:t=7.21×10-4
s。
答案:(1)1T (2)(0m,1m) (3)7.21×10-4
s
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