高三物理压轴题及其答案

高三物理压轴题及其答案10道

120分.如图12所示,PR是一块长为L=4m的绝缘平板固定在水平地面上,整个空间有一个平行于PR的匀强电场E,在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B,一个质量为

m=0．1kg,带电量为q=0．5C的物体,从板的P端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动,进入磁场后恰能做匀速运动;当物体碰到板R端的挡板后被弹回,若在碰撞瞬间撤去电场,物体返回时在磁场中仍做匀速运动,离开磁场后做匀减速运动停在C点,PC=L/4,物体与平板间的动摩擦因数为μ=0．4,取g=10m/s2,求：

1判断物体带电性质,正电荷还是负电荷

2物体与挡板碰撞前后的速度v1和v2

3磁感应强度B的大小

4电场强度E的大小和方向

210分如图2—14所示,光滑水平桌面上有长L=2m的木板C,质量m

c

=5kg,在其正

中央并排放着两个小滑块A和B,m

A =1kg,m

B

=4kg,开始时三物都静止．在A、B间有

少量塑胶炸药,爆炸后A以速度6m／s水平向左运动,A、B中任一块与挡板碰撞后,都粘在一起,不计摩擦和碰撞时间,求：

1当两滑块A、B都与挡板碰撞后,C的速度是多大

2到A、B都与挡板碰撞为止,C的位移为多少

310分为了测量小木板和斜面间的摩擦因数,某同学

设计如图所示实验,在小木板上固定一个轻弹簧,弹

簧下端吊一个光滑小球,弹簧长度方向与斜面平行,

现将木板连同弹簧、小球放在斜面上,用手固定木板

时,弹簧示数为F

1

,放手后,木板沿斜面下滑,稳定后弹簧

示数为F

2

,测得斜面斜角为θ,则木板与斜面间动摩擦因

数为多少

斜面体固定在地面上

4有一倾角为θ的斜面,其底端固定一挡板M,另有三个木块A、B和C,它们的质

量分别为m

A =m

B

=m,m

C

=3m,它们与斜面间的动摩擦因数都相同.其中木块A连接一轻弹簧放

于斜面上,并通过轻弹簧与挡板M相连,如图所示.开始时,木块A静止在P处,弹簧处于自然伸长状态.木块B在Q点以初速度v

向下运动,P、Q间的距离为L.已知木块B在下滑过程中做匀速直线运动,与木块A相碰后立刻一起向下运动,但不粘连,它们到达一个最低点后又向上运动,木块B向上运动恰好能回到Q点.若木

图12

块A 静止于P 点,木块C 从Q 点开始以初速度03

2

v 向下运动,经历同样过程,最后木块C 停在斜面上的R 点,求P 、R 间的距离L ′的大小;

5.如图,足够长的水平传送带始终以大小为v ＝3m/s 的速度向左运动,传送带上有一质量为M ＝2kg 的小木盒A ,A 与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0．3,开始时,A 与传送带之间保持相对静止;先后相隔△t ＝3s 有两个光滑的质量为m ＝1kg 的小球B 自传送带的左端出发,以v 0＝15m/s 的速度在传送带上向右运动;第1个球与木盒相遇后,球立即进入盒中与盒保持相对静止,第2个球出发后历时△t 1＝1s/3而与木盒相遇;求取g ＝10m/s 2

1第1个球与木盒相遇后瞬间,两者共同运动的速度时多大 2第1个球出发后经过多长时间与木盒相遇

3自木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的过程中,由于木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是多少

6.如图所示,两平行金属板A 、B 长l ＝8cm,两板间距

离d ＝

8cm,A 板比B 板电势高300V,即U AB ＝300V;一带正电的粒子电量q ＝10-10C,质量m ＝10-20kg,从

R 点沿电场中心线垂直电场线飞入电场,初速度v 0＝2×106m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN 、PS 间的无电场区域后,进入固定在中心线上的O 点的点电荷Q 形成的电场区域设界面PS 右边点电荷的电场分布不受界面的影响;已知两界面MN 、PS 相距为L ＝12cm,粒子穿过界面PS 最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF 上;求静电力常数k ＝9×109N·m 2/C 2

1粒子穿过界面PS 时偏离中心线RO 的距离多远

2点电荷的电量;

7光滑水平面上放有如图所示的用绝缘材料制成的L 形滑板平面部分足够长,质量为4m,距滑板的A 壁为L 1距离的B 处放有一质量为m ,电量为+q 的大小不计的小物体,物体与板面的摩擦不

计．整个装置置于场强为E 的匀强电场

中,初

始时刻,滑板与物体都静止．试问：

1释放小物体,第一次与滑板A 壁碰前物体的速度v 1, 多大

2若物体与A 壁碰后相对水平面的速度大小为碰前速率 的3／5,则物体在第二次跟A 碰撞之前,滑板相对于 水平面的速度v 2和物体相对于水平面的速度v 3分别为 多大

B

A

v

v 0

B A

v 0

R M

N

L P

S

O E F

l

3物体从开始到第二次碰撞前,电场力做功为多大设碰撞经历时间极短且无能量损失 8如图甲所示,两水平放置的平行金属板C 、D 相距很近,上面分别开有小孔O 和O',水平放置

的平行金属导轨P 、Q 与金属板C 、D 接触良好,且导轨垂直放在磁感强度为B 1=10T 的匀强磁场中,导轨间距L =,金属棒AB 紧贴着导轨沿平行导轨方向在磁场中做往复运动,其速度图象如图乙,若规定向右运动速度方向为正方向．从t =0时刻开始,由C 板小孔O 处

连续不断地以垂直于C 板方向飘入质量为m =×10-21

kg 、电量q =×10-19C 的带正电的粒子设飘入速度很小,可视为零．在D 板外侧有以MN 为边界的匀强磁场B 2=10T,MN 与D 相距d =10cm,B 1和B 2方向如图所示粒子重力及其相互作用不计,求

10到内哪些时刻从O 处飘入的粒子能穿过电场并飞出磁场边界MN

2粒子从边界MN 射出来的位置之间最大的距离为多少

920分如下图所示,空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场,磁场的磁感强度大小为B ．边长为l 的正方形金属框abcd 下简称方框放在光滑的水平地面上,其外侧套着一个与方框边长相同的U 型金属框架MNPQ 仅有MN 、NQ 、QP 三条边,下简称U 型框,U 型框与方框之间接触良好且无摩擦．两个金属框每条边的质量均为m ,每条边的电阻均为r ．

1将方框固定不动,用力拉动U 型框使它以速度0v 垂直NQ 边向右匀速运动,当U 型框的MP 端滑至方框的最右侧如图乙所示时,方框上的bd 两端的电势差为多大此时方框的热功率为多大

2若方框不固定,给U 型框垂直NQ 边向右的初速度0v ,如果U 型框恰好不能与方框分离,则在这一过程中两框架上产生的总热量为多少

3若方框不固定,给U 型框垂直NQ 边向右的初速度v 0v v ,U 型框最终将与方框分离．如果从U 型框和方框不再接触开始,经过时间t 后方框的最右侧和U 型框的最左侧之间的距离为s ．求两金属框分离后的速度各多大．

1014分长为的木板A,质量为1kg ．板上右端有物块B,质量为3kg.它们一起在光滑的水平面上向左匀速运动.速度v 0=2m/s.木板与等高的竖直固定板C 发生碰撞,时间极短,没有机械能的损失．物块与木板间的动摩擦因数μ2.求:

1第一次碰撞后,A 、B 共同运动的速度大小和方向．

2第一次碰撞后,A 与C 之间的最大距离．结果保留两位小数 3A 与固定板碰撞几次,B 可脱离A 板． 1.1由于物体返回后在磁场中无电场,且仍做匀速运动,故知摩擦力为0,所以物体带正电荷．且：mg =qBv 2…………………………………………………………①

2离开电场后,按动能定理,有：-μmg

4L =0-2

1

mv 2………………………………② 由①式得：v 2=22m/s 3代入前式①求得：B =

2

2T

4由于电荷由P 运动到C 点做匀加速运动,可知电场强度方向水平向右,且：Eq -μmg

2

12=L mv 12

-0……………………………………………③ 进入电磁场后做匀速运动,故有：Eq =μqBv 1+mg ……………………………④

由以上③④两式得：⎩⎨⎧==N/C

2.4m/s

241E v

21A 、B 、C 系统所受合外力为零,故系统动量守恒,且总动量为零,故两物块与挡板碰撞后,C

的速度为零,即0=C v 2炸药爆炸时有 解得s m v B /5.1= 又B B A A s m s m =

当s A ＝1m 时s B ＝,即当A 、C 相撞时B 与C 右板相距m s L

s B 75.02

=-=

A 、C 相撞时有：

解得v ＝1m/s,方向向左

而B v ＝s,方向向右,两者相距,故到A ,B 都与挡板碰撞为止,C 的位移为

3.0=+=

B

C v v sv

s m19. 3固定时示数为F 1,对小球F 1=mgsin θ①

整体下滑：M+msin θ-μM+mgcos θ=M+ma ② 下滑时,对小球：mgsin θ-F 2=ma ③ 由式①、式②、式③得 μ=

1

2

F F tan θ 4．木块B 下滑做匀速直线运动,有mgsin θ=μmgcos θ B 和A 相撞前后,总动量守恒,mv 0=2mv 1,所以 v 1=

2

v 设两木块向下压缩弹簧的最大长度为s,两木块被弹簧弹回到P 点时的速度为v 2,则

μ2mgcos θ·2s=2

2

212·2

12·21mv mv - 两木块在P 点处分开后,木块B 上滑到Q 点的过程：

mgsin θ+μmgcos θL=2

22

1mv

木块C 与A 碰撞前后,总动量守恒,则3m ·

1042

3

'=mv v ,所以 v ′1=

4

2v 0 设木块C 和A 压缩弹簧的最大长度为s ′,两木块被弹簧弹回到P 点时的速度为v 2',

则μ4mgcos θ·2s ′=222242

1

4·21'-'mv mv

木块C 与A 在P 点处分开后,木块C 上滑到R 点的过程：

3mgsin θ+μ3mgcos θL ′=223·2

1

'mv

在木块压缩弹簧的过程中,重力对木块所做的功与摩擦力对木块所做的功大小相等,因

此弹簧被压缩而具有的最大弹性势能等于开始压缩弹簧时两木块的总动能.

因此,木块B 和A 压缩弹簧的初动能E ,4

12·212

0211mv mv k ==木块C 与A 压缩弹簧的初动能

E ,4

121202

12mv mv k ='=即E 21k k E =

因此,弹簧前后两次的最大压缩量相等,即s=s ′

综上,得L ′=L-θ

sin 3220

g v

5

1设第1个球与木盒相遇后瞬间,两者共同运动的速度为v 1,根据动量守恒定律：

01()mv Mv m M v -=+1分

代入数据,解得：v 1=3m/s 1分

2设第1个球与木盒的相遇点离传送带左端的距离为s ,第1个球经过t 0与木盒相遇,则：

00

s

t v =

1分 设第1个球进入木盒后两者共同运动的加速度为a ,根据牛顿第二定律：

()()m M g m M a μ+=+得：23/a g m s μ==1分

设木盒减速运动的时间为t 1,加速到与传送带相同的速度的时间为t 2,则：

12v

t t a

∆==

=1s 1分 故木盒在2s 内的位移为零1分

依题意：011120()s v t v t t t t t =∆+∆+∆---2分 代入数据,解得：s =7．5mt 0=0．5s 1分

3自木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的这一过程中,传送带的位移为S,木盒的位移为s 1,则：10()8.5S v t t t m =∆+∆-=1分

11120() 2.5s v t t t t t m =∆+∆---=1分

故木盒相对与传送带的位移：16s S s m ∆=-= 则木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是：

54Q f s J =∆=2分

6

1设粒子从电场中飞出时的侧向位移为h,穿过界面PS 时偏离中心线OR 的距离为y ,则：

h=at 2/2 1分

qE qU

a m md

=

=

0l t v =即：20()2qU l h md v =1分 代入数据,解得：h =0．03m =3cm 1分

带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动,由相似三角形知识得：

2

2

l h

l y L =+1分 代入数据,解得:y =0．12m =12cm 1分

2设粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为v y ,则：v y =at=

qUl

mdv 代入数据,解得:v y =1．5×106m/s 1分

所以粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为：

62.510/v m s ==⨯1分

设粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角为θ,则：

3

4

y v tan v θ=

=

37θ=︒1分 因为粒子穿过界面PS 最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏上,所以该带电粒子

在穿过界面PS 后将绕点电荷Q 作匀速圆周运动,其半径与速度方向垂直;

222

00116

37227

Q mv mv mv =-=匀速圆周运动的半径：0.15y

r m cos θ

=

=1分 由：2

2kQq v m r r

=2分

代入数据,解得：Q =1．04×10-8C 1分

71释放小物体,物体在电场力作用下水平向右运动,此时,滑板静止不动,对于小物体,

由动能定理得：

2碰后小物体反弹,由动量守恒定律：得得．之后

滑板以v 2匀速运动,直到与物体第二次碰撞,从第一次碰撞到第二次碰撞时,物体与滑板 位移相等、时间相等、平均速度相等 3电场力做功等于系统所增加的动能

8．1只有当CD 板间的电场力方向向上即AB 棒向右运动时,粒子才可能从O 运动到O ’,而

粒子要飞出磁场边界MN 最小速度v 0必须满足：① 设CD 间的电压为U ,则②

解①②得U =25V,又U =ε=B 1Lv 解得v =5m/s.

所以根据乙图可以推断在

2当AB 棒速度最大,即v ’=20m/s 时产生感应电动势为：ε’=B 1Lv ’=100V 此时带电粒子经加速后速度为v ,由动能定理有：解得：v =100m/s 此时带电粒子 的轨道半径为出射点与O ’的水平距离为：

粒子从边界MN 射出来的位置间最大距离为S =d-x = 9第1问8分,第2问6分,第3问6分,共20分

解:1U 型框向右运动时,NQ 边相当于电源,产生的感应电动势0E Blv =

当如图乙所示位置时,方框bd 之间的电阻为 33

34

bd r r R r r r ==+⋅

U 型框连同方框构成的闭合电路的总电阻为

闭合电路的总电流为 0

415Blv E I R r

==

根据欧姆定律可知,bd 两端的电势差为：0

5

bd bd Blv U IR ==

方框中的热功率为 222

02475B l v bd r bd

U P R == 2在U 型框向右运动的过程中,U 型框和方框组成的系统所受外力为零,故系统动量守恒,设到达图示位置时具有共同的速度v ,根据动量守恒定律

03(34)mv m m v =+ 解得：03

7

v v =

根据能量守恒定律,U 型框和方框组成的系统损失的机械能等于在这一过程中两框

架上产生的热量,即 3设U 型框和方框不再接触时方框速度为1v ,U 型框的速度为2v ,根据动量守恒定律,有

12343mv mv mv =+

两框架脱离以后分别以各自的速度做匀速运动,经过时间t 方框最右侧和U 型框最左侧距离为s ,即21()v v t s -=

联立以上两式,解得：13()7s v v t =-；214(3)7s

v v t

=+

以上答案供参考,符合题意的其它合理答案均给分

10．14分分析与解答：

解：1以A 、B 整体为研究对象,从A 与C 碰后至AB 有共同速度v,系统动量守恒 2以A 为研究对象,从与C 碰后至对地面速度为零,受力为f,位移为s 即最大位移． 即三次碰撞后B 可脱离A 板．

高考物理压轴题之法拉第电磁感应定律(高考题型整理,突破提升)附详细答案

高考物理压轴题之法拉第电磁感应定律(高考题型整理,突破提升)附详细答案 一、法拉第电磁感应定律 1．如图（a ）所示，间距为l 、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。在区域I 内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为B ；在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度B t 的大小随时间t 变化的规律如图（b ）所示。t ＝0时刻在轨道上端的金属细棒ab 从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd 在位于区域I 内的导轨上由静止释放。在ab 棒运动到区域Ⅱ的下边界EF 处之前，cd 棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好。已知cd 棒的质量为m 、电阻为R ，ab 棒的质量、阻值均未知，区域Ⅱ沿斜面的长度为2l ，在t ＝t x 时刻（t x 未知）ab 棒恰进入区域Ⅱ，重力加速度为g 。求： (1)通过cd 棒电流的方向和区域I 内磁场的方向； (2)ab 棒开始下滑的位置离EF 的距离； (3)ab 棒开始下滑至EF 的过程中回路中产生的热量。 【答案】(1)通过cd 棒电流的方向从d 到c ，区域I 内磁场的方向垂直于斜面向上；(2)3l （3）4mgl sin θ。 【解析】 【详解】 (1)由楞次定律可知，流过cd 的电流方向为从d 到c ，cd 所受安培力沿导轨向上，由左手定则可知，I 内磁场垂直于斜面向上，故区域I 内磁场的方向垂直于斜面向上。 (2)ab 棒在到达区域Ⅱ前做匀加速直线运动， a ＝ sin mg m θ =gs in θ cd 棒始终静止不动，ab 棒在到达区域Ⅱ前、后，回路中产生的感应电动势不变，则ab 棒在区域Ⅱ中一定做匀速直线运动，可得： 1Blv t ?Φ =? 2(sin )x x B l I BI g t t θ??= 解得 2sin x l t g θ = ab 棒在区域Ⅱ中做匀速直线运动的速度

压轴题13 牛顿运动定律解决板块问题 备战2021年高考物理必刷压轴题精选精炼(解析版)

压轴题13 牛顿运动定律解决板块问题 一、单选题 1.如图所示，一块质量可忽略不计的足够长的轻质绝缘板，置于光滑水平面上，板上放置A、B两物块，质量分别为m A=0.10kg、m B=0.20kg，与板之间的动摩擦因数均为μ=0.20。在水平面上方有水平向左的匀强电场，场强E= 2.0×105N/C。现将A、B带上电荷，电荷量分别为q A=2.0×10−6C、q B= −3.5×10−6C，且保持不变。重力加速度g取10m/s2。则带电后A、B的运动状态是() A. A、B都以1.0m/s2的加速度向右运动 B. A静止不动，B以1.5m/s2的加速度向右运动 C. A以2.0m/s2的加速度向左运动，B以1.5m/s2的加速度向右运动 D. A以2.0m/s2的加速度向左运动，B以2.5m/s2的加速度向右运动 【答案】D 【解析】A与木板间的动摩擦力：f A=μm A g=0.2×0.1×10N=0.2N B与木板间的动摩擦力：fB=μm B g=0.2×0.2×10N=0.4N 由于f B>f A，所以木板跟B一起运动； 对A水平方向受力分析有：q A E−μm A g=m A a A，解得：a A=2.0m/s2，方向向左； 对B水平方向受力分析有：q B E−μm A g=m B a B，解得：a B=2.5m/s2，方向向右； 故ABC错误，D正确。 故选D。 2.一长轻质薄硬纸片置于光滑水平地面上，其上放质量均为1kg的A，B两物块，A，B与薄硬纸片之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3，μ2=0.2，水平恒力F作用在A物块上，如图所示．已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2.下列说法正确的是() A. 若F=1.5N，则A物块所受摩擦力大小为1.5N B. 若F=8N，则B物块的加速度为4.0m/s2 C. 无论力F多大，A与薄硬纸片都不会发生相对滑动 D. 无论力F多大，B与薄硬纸片都不会发生相对滑动 【答案】C

(新)高考物理典型压轴题汇总含答案解析

典型高考物理压轴题集锦含答案解析 1. 地球质量为M ，半径为 R ，自转角速度为ω，万有引力恒量为 G ， 如果规定物体在离地球无穷远处势能为 0，则质量为 m 的物体离地心距离为 r 时，具有的万有引力势能可表示为 E p = -G r Mm .国际空间站是迄今世界上最大的航天工程，它是在地球大气层上空地球飞行的一个巨大的人造天体，可供宇航员在其上居住和进行科学实验.设空间站离地面高度为 h ，如果在该空间站上直接发射一颗质量为 m 的小卫星，使其能到达地球同步卫星轨道并能在轨道上正常运行，则该卫星在离开空间站时必须具有多大的动能？ 解析： 由G 2r Mm =r mv 2得，卫星在空间站上的动能为 E k =21 mv 2 = G ) (2h R Mm +。 卫星在空间站上的引力势能在 E p = -G h R Mm + 机械能为 E 1 = E k + E p =-G ) (2h R Mm + 同步卫星在轨道上正常运行时有 G 2r Mm =m ω2r 故其轨道半径 r = 3 2 ωMG 由③式得，同步卫星的机械能E 2 = -G r Mm 2=-G 2 Mm 3 2 GM ω =-2 1 m (3ωGM )2 卫星在运行过程中机械能守恒，故离开航天飞机的卫星的机械能应为

E 2，设离开航天飞机时卫星的动能为 E k x ，则E k x = E 2 - E p -2 1 3 2ωGM +G h R Mm + 2. 如图甲所示，一粗糙斜面的倾角为37°，一物块m=5kg 在斜面上， 用F=50N 的力沿斜面向上作用于物体，使物体沿斜面匀速上升，g 取10N/kg ，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）物块与斜面间的动摩擦因数μ； （2）若将F 改为水平向右推力F '，如图乙，则至少要用多大的 力F '才能使物体沿斜面上升。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） 解析： （1）物体受力情况如图，取平行于斜面为x 轴方向，垂直斜面为y 轴方向，由物体匀速运动知物体受力平衡 0sin =--=f G F F x θ 0cos =-=θG N F y 解得 f=20N N=40N

高考物理法拉第电磁感应定律-经典压轴题及答案解析

高考物理法拉第电磁感应定律-经典压轴题及答案解析 一、法拉第电磁感应定律 1．如图所示,在磁感应强度B =1.0 T 的有界匀强磁场中(MN 为边界)，用外力将边长为L =10 cm 的正方形金属线框向右匀速拉出磁场，已知在线框拉出磁场的过程中，ab 边受到的磁场力F 随时间t 变化的关系如图所示，bc 边刚离开磁场的时刻为计时起点(即此时t =0).求: (1)将金属框拉出的过程中产生的热量Q ; (2)线框的电阻R . 【答案】（1）2.0×10-3 J （2）1.0 Ω 【解析】 【详解】 (1)由题意及图象可知，当0t =时刻ab 边的受力最大，为： 10.02N F BIL == 可得： 10.02A 0.2A 1.00.1 F I BL = ==? 线框匀速运动，其受到的安培力为阻力大小即为1F ，由能量守恒： Q W =安310.020.1J 2.010J F L -==?=? (2) 金属框拉出的过程中产生的热量： 2Q I Rt = 线框的电阻： 3 22 2.010Ω 1.0Ω0.20.05 Q R I t -?===? 2．如图所示，竖直平面内两竖直放置的金属导轨间距为L 1，导轨上端接有一电动势为E 、内阻不计的电源，电源旁接有一特殊开关S ，当金属棒切割磁感线时会自动断开，不切割时自动闭合；轨道内存在三个高度均为L 2的矩形匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B ，方向如图。一质量为m 的金属棒从ab 位置由静止开始下落，到达cd 位置前已经开始做匀速运动，棒通过cdfe 区域的过程中始终做匀速运动。已知定值电阻和金属棒的阻值均为R ，其余电阻不计，整个过程中金属棒与导轨接触良好，重力加速度为g ，求：

高考物理压轴题专题复习——比例法解决物理试题的推断题综合附详细答案

高考物理压轴题专题复习——比例法解决物理试题的推断题综合附详细答案 一、比例法解决物理试题 1．一质点在连续的4s 内做匀加速直线运动，在第一个2s 内位移为12m ，第二个2s 内位移为16m ，下面说法正确的是（ ） A ．质点在第1s 末的速度大小为4m/s B ．质点在第2s 末的速度大小为6m/s C ．质点的加速度大小为1m/s 2 D ．质点的加速度大小为6m/s 2 【答案】C 【解析】 【分析】 由题意可知，质点做匀加速直线运动，又给出了两段相邻的相同时间内的位移，我们能够 联想到运动学中的两个重要推论：2X aT =与02 v v v += ；从而可以计算出加速度a 与第一个2s 内中间时刻的瞬时速度，再运用运动学基本规律即可解决问题． 【详解】 质点做匀加速直线运动，由2X aT =可得()2 16122m a -=?，21/a m s =，C 选项正 确，D 选项错误；第一个2s 内的平均速度16/v m s =，此速度等于该阶段中间时刻的瞬时速度，故第1s 末的速度大小为6/m s ，A 选项错误；由匀变速直线运动公式0v v at =+，带入第1s 末的速度与加速度，可得第2s 末的速度大小为8/m s ，B 选项错误．故选C ． 【点睛】 解决运动学的问题时，除了要能熟练使用基本的运动学公式外，还要加强对运动学中重要推论的理解和使用．有些运动学问题用推论解决往往会有事半功倍的效果． 2．一个汽车（可视为质点）匀加速沿笔直公路行驶，依次经过A 、B 、C 三点．已知AB =60m ，BC =100m ，小球经过AB 和BC 两段所用的时间均为4s ，则汽车经过B 点的速度和行驶的加速度分别是 A ．20m/s 5m/s 2 B ．20m/s 2.5m/s 2 C ．30m/s 4m/s 2 D ．30m/s 3m/s 2 【答案】B 【解析】 【详解】 小球做匀加速运动，经过AB 和BC 两段所用的时间均为4s ， 由题意可知：AB =60m ，BC =100m ， 由△x =at 2可得：BC ?AB =at 2，则加速度：a =2.5m/s 2 则小球经过B 点的速度为v B =（AB +BC ）/2t =20m/s ，故B 正确，ACD 错误。 故选：B . 3．一质点在连续的6s 内做匀加速直线运动，在第一个2s 内位移为12m ，最后一个2s 内

高考物理带电粒子在磁场中的运动压轴难题综合题及答案解析

高考物理带电粒子在磁场中的运动压轴难题综合题及答案解析 一、带电粒子在磁场中的运动压轴题 1．如图所示，在一直角坐标系xoy 平面内有圆形区域，圆心在x 轴负半轴上，P 、Q 是圆上的两点，坐标分别为P （-8L ，0），Q （-3L ，0）。y 轴的左侧空间，在圆形区域外，有一匀强磁场，磁场方向垂直于xoy 平面向外，磁感应强度的大小为B ，y 轴的右侧空间有一磁感应强度大小为2B 的匀强磁场，方向垂直于xoy 平面向外。现从P 点沿与x 轴正方向成37°角射出一质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子，带电粒子沿水平方向进入第一象限，不计粒子的重力。求： （1）带电粒子的初速度； （2）粒子从P 点射出到再次回到P 点所用的时间。 【答案】(1)8qBL v m =；(2)41(1)45m t qB π=+ 【解析】 【详解】 (1)带电粒子以初速度v 沿与x 轴正向成37o 角方向射出，经过圆周C 点进入磁场，做匀速圆周运动，经过y 轴左侧磁场后，从y 轴上D 点垂直于y 轴射入右侧磁场，如图所示，由几何关系得： 5sin37o QC L = 15sin37O OQ O Q L = = 在y 轴左侧磁场中做匀速圆周运动，半径为1R ， 11R OQ QC =+

2 1 v qvB m R = 解得：8qBL v m = ； (2)由公式2 2 v qvB m R =得：2mv R qB =，解得：24R L = 由24R L =可知带电粒子经过y 轴右侧磁场后从图中1O 占垂直于y 轴射放左侧磁场，由对称性，在y 圆周点左侧磁场中做匀速圆周运动，经过圆周上的E 点，沿直线打到P 点，设带电粒子从P 点运动到C 点的时间为1t 5cos37o PC L = 1PC t v = 带电粒子从C 点到D 点做匀速圆周运动，周期为1T ，时间为2t 12m T qB π= 21 37360 o o t T = 带电粒子从D 做匀速圆周运动到1O 点的周期为2T ，所用时间为3t 22·2m m T q B qB ππ= = 3212 t T = 从P 点到再次回到P 点所用的时间为t 12222t t t t =++ 联立解得：41145 m t qB π⎛⎫=+ ⎪⎝ ⎭ 。 2．平面直角坐标系的第一象限和第四象限内均存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小分别为2B 和B （B 的大小未知），第二象限和第三象限内存在沿﹣y 方向的匀强电场，x 轴上有一点P ，其坐标为（L ，0）。现使一个电量大小为q 、质量为m 的带正电粒子从坐标（﹣2a ，a ）处以沿+x 方向的初速度v 0出发，该粒子恰好能经原点进入y 轴右侧并

备战高考物理法拉第电磁感应定律-经典压轴题含详细答案

一、法拉第电磁感应定律 1．如图，匝数为N 、电阻为r 、面积为S 的圆形线圈P 放置于匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，线圈P 通过导线与阻值为R 的电阻和两平行金属板相连，两金属板之间的距离为d ，两板间有垂直纸面的恒定匀强磁场。当线圈P 所在位置的磁场均匀变化时，一质量为m 、带电量为q 的油滴在两金属板之间的竖直平面内做圆周运动。重力加速度为g ，求： (1)匀强电场的电场强度 (2)流过电阻R 的电流 (3)线圈P 所在磁场磁感应强度的变化率 【答案】(1)mg q (2)mgd qR (3)()B mgd R r t NQRS ?+=? 【解析】 【详解】 (1)由题意得： qE =mg 解得 mg q E = (2)由电场强度与电势差的关系得： U E d = 由欧姆定律得： U I R = 解得 mgd I qR = (3)根据法拉第电磁感应定律得到： E N t ?Φ =? B S t t ?Φ?=??

根据闭合回路的欧姆定律得到：()E I R r =+ 解得： () B mgd R r t NqRS ?+=? 2．如图，水平面（纸面）内同距为l 的平行金属导轨间接一电阻，质量为m 、长度为l 的金属杆置于导轨上，t ＝0时，金属杆在水平向右、大小为F 的恒定拉力作用下由静止开始运动．0t 时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动．杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ．重力加速度大小为g ．求 （1）金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小； （2）电阻的阻值． 【答案】0F E Blt g m μ??=- ??? ； R =220 B l t m 【解析】 【分析】 【详解】 （1）设金属杆进入磁场前的加速度大小为a ，由牛顿第二定律得：ma=F-μmg ① 设金属杆到达磁场左边界时的速度为v ，由运动学公式有：v =at 0 ② 当金属杆以速度v 在磁场中运动时，由法拉第电磁感应定律，杆中的电动势为:E=Blv ③ 联立①②③式可得:0F E Blt g m μ?? =- ??? ④ （2）设金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆的电流为I ，根据欧姆定律：I=E R ⑤ 式中R 为电阻的阻值．金属杆所受的安培力为：f BIl = ⑥ 因金属杆做匀速运动，由牛顿运动定律得：F –μmg–f=0 ⑦ 联立④⑤⑥⑦式得: R =220 B l t m 3．如图所示，平等光滑金属导轨AA1和CC1与水平地面之间的夹角均为θ，两导轨间距为L ，A 、C 两点间连接有阻值为R 的电阻，一根质量为m 、电阻也为R 的直导体棒EF 跨在导轨上，两端与导轨接触良好。在边界ab 和cd 之间（ab 与cd 与导轨垂直）存在垂直导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B ，现将导体棒EF 从图示位置由静止释放，EF 进入

压轴题11 牛顿运动定律解决弹簧问题 备战2021年高考物理必刷压轴题精选精炼(解析版)

压轴题11 牛顿运动定律解决弹簧问题 一、单选题 1.如图所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图所示，则 A. t1时刻小球速度最大 B. t1～t2这段时间内，小球的速度先增大后减小 C. t2～t3这段时间内，小球所受合外力一直减小 D. t1～t3全过程小球的加速度先减小后增大 【答案】B 【解析】解：A、t1时刻小球刚接触弹簧，小球的速度仍在增大，速度不是最大。当弹簧的弹力等于重力时速度才最大。故A错误。 B、t1−t2这段时间内，小球向下运动，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，合外力先向下后向上，所以小球先加速后减速，即小球的速度先增大后减小。故B正确。 CD、t1−t2这段时间内，小球向下运动，加速度先向下逐渐减小，后向上逐渐增大。t2～t3这段时间内，小球从最低点向上运动，弹簧的弹力先大于小球的重力，后小于重力，合外力先向上，后向下，而弹力逐渐减小，合外力先减小后增大，根据牛顿牛顿第二定律可知，小球的加速度先减小后反向增大。故CD错误。 故选B。 2.如图，某发射系统内有一木箱，木箱内有一竖直放置的轻弹簧，弹簧上方有一物块，木箱内上表面和下表面都装有压力传感器．木箱静止时，上表面压力传感器的读数为12.0N，下表面压力传感器的读数为20.0N.当系统竖直向上发射时，上表面传感器的读数变成下表面压力传感器读数的一半，取重力加速度g= 10m/s2，此时木箱的加速度大小为

高考物理压轴题专项练习：电磁感应现象 含答案

高考物理压轴题专项练习：电磁感应现象 一、解答题（共15小题） 1. 【2018海淀零模24】麦克斯韦电磁理论认为：变化的磁场会在空间激发一种电场，这种电场与 静电场不同，称为感生电场或涡旋电场。 在如图甲所示的半径为r的圆形导体环内，存在以圆环为边界竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小随时间的变化关系为B=kt（k>0且为常量）。该变化的磁场会在空间产生圆形的涡旋电场，如图乙所示，涡旋电场的电场线与导体环具有相同圆心的同心圆，同一电场线上各点场强大小相同，方向沿切线。导体环中的自由电荷就会在感生电场的作用下做定向运动，产生感应电流，或者说导体中产生了感应电动势，涡旋电场力充当非静电力，其大小与涡旋电场的场强E关系满足F=Eq。 （1）根据法拉第电磁感应定律，推导导体环中产生的感应电动势ɛ； （2）在乙图中以圆心O为坐标原点，向右建立一维x坐标轴，推导在x轴上各处电场强度的大小E与x之间的函数表达式，在图中定性画出E−x图象； （3）图丙为乙的俯视图，去掉导体环，在磁场圆形边界上有M、N两点，MN之间所夹的小圆弧恰为整个圆周的1 ；将一个带电量为+q的带电小球沿着圆弧分别顺时针、逆时针从M移 6 动到N，求涡旋电场力分别所做的功。在此基础上，对比涡旋电场和静电场，说明涡旋电场 中为什么不存在电势的概念。

2. 质量为m、带电荷量为+q的绝缘小球，穿在半径为r的光滑圆形轨道上，轨道平面水平。空间分布有随时间变化的磁场，磁场方向竖直向上，俯视如图甲所示。磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示。其中B0、T0是已知量。设小球在运动过程中电荷量保持不变，对原磁场的影响可忽略。 （1）若圆环由金属材料制成，求在t=T0到t=2T0这段时间内圆环上感应电动势的大小； （2）若圆环由绝缘材料制成，在t=0到t=T0这段时间内，小球不受圆形轨道的作用力，求小球的速度的大小v0； （3）已知在竖直向上的磁感应强度增大或减少的过程中，将产生漩涡电场，其电场线是在水平面内一系列的沿顺时针或逆时针方向的同心圆，同一条电场线上各点的场强大小相等。其大。若t=0时刻小球静止，求t=0到t=3.5T0小球运动的路程和t=3.5T0时小为E=e 2πr 小球对轨道的作用力F的大小。（不计小球的重力） 3. 如图甲所示，斜面的倾角α＝30∘，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长L1=1m，bc 边的边长L2=0.6m，线框的质量m=1kg，线框的电阻R=0.1Ω，线框受到沿斜面向上的恒 。线框的边ab//ef//gℎ，斜面力F的作用，已知F=15N，线框与斜面间的动摩擦因数μ=√3 3 的ef ℎg区域有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙的B−t 图象所示，时间t是从线框由静止开始运动起计时的。如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gℎ线的距离x＝5.1m，取g＝10m/s2。求： （1）线框进入磁场前的加速度a；

高考物理真题与解析 磁场-压轴题专题训练(教师版)

2021年高考物理压轴题专题训练 专题9 磁场 一、单选题 1．在如图所示的空间里，存在沿y轴负方向、大小为 4πm B qT =的匀强磁场，有一质量为m带电量为q的 带正电的粒子（重力不计）以v0从O点沿x轴负方向运动，同时在空间加上平行于y轴的匀强交变电场，电场强度E随时间的变化如图所示（以沿y轴正向为E的正方向），则下列说法不正确的是（） A．t = 2T时粒子所在位置的x坐标值为0 B．t = 3 4 T时粒子所在位置的z坐标值为0 4 v T π C．粒子在运动过程中速度的最大值为2v0 D．在0到2T时间内粒子运动的平均速度为0 2 v 【答案】C 【解析】A．由于匀强磁场沿y轴负方向、匀强交变电场平行于y轴，则粒子经过电场加速后y方向的速度与磁场平行，则y方向虽然有速度v y但没有洛伦兹力，则采用分解的思想将速度分解为v y和v′，由此可知 v′ =v0 则洛伦兹力提供向心力有 qv0B =m 2 2 4 r T π ' ， 4πm B qT = 解得 T′ = 2 T 则 t = 2T = 4T′时粒子回到了y轴，A正确，不符合题意；

B ．根据洛伦兹力提供向心力有 qv 0B = m 2 v r ，4πm B qT = 解得 r = 04Tv π 经过 t = 3 4 T = 32T ' 则粒子转过了3π，则 z = r B 正确，不符合题意； C ．在t = 0.5T 时粒子在y 方向有最大速度 v ymax = Eq m t = v 0 0，C 错误，符合题意； D ．由选项A 知在2T 时刻粒子在y 轴，且在y 轴运动的位移有 y ′ = 12 at 2 ，t = 0.5T ，y = 4y′ = v 0T 则 22 v y v T = = D 正确，不符合题意。 故选C 。 2．如图所示，在一挡板MN 的上方，有磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．P 为MN 上的一个粒子发射源，它能连续垂直磁场方向发射速率为v 、质量为m 、带电量为q 的粒子，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，粒子打到挡板上时均被挡板吸收．则在垂直于磁场的平面内，有粒子经过的区域面积是 A ．2222m v q B π B ．22222m v q B π C ．22223m v 2q B π D ．2222 m v 4q B π 【答案】C

高考物理带电粒子在磁场中的运动压轴题综合题附答案解析

高考物理带电粒子在磁场中的运动压轴题综合题附答案解析 一、带电粒子在磁场中的运动压轴题 1．如图所示，在两块水平金属极板间加有电 压U 构成偏转电场，一束比荷为 510/q C kg m =的带正电的粒子流（重力不计），以速度v o =104m/s 沿 水平方向从金属极板正中间射入两板．粒子经电 场偏转后进入一具有理想边界的半圆形变化磁场 区域，O 为圆心，区域直径AB 长度为L =1m ， AB 与水平方向成45°角．区域内有按如图所示规 律作周期性变化的磁场，已知B 0=0. 5T ，磁场方向 以垂直于纸面向外为正．粒子经偏转电场后，恰好从下极板边缘O 点与水平方向成45°斜向下射入磁场．求： （1）两金属极板间的电压U 是多大？ （2）若T o =0．5s ，求t =0s 时刻射人磁场的带电粒子在磁场中运动的时间t 和离开磁场的位置． （3）要使所有带电粒子通过O 点后的运动过程中 不再从AB 两点间越过，求出磁场的变化周期B o ，T o 应满足的条件． 【答案】（1）100V （2）t=5210s π-⨯，射出点在AB 间离O 点0.042m （3）5010s 3 T π -<⨯ 【解析】 试题分析：（1）粒子在电场中做类平抛运动，从O 点射出使速度 代入数据得U=100V （2） 粒子在磁场中经过半周从OB 中穿出，粒子在磁场中运动时间 射出点在AB 间离O 点 （3）粒子运动周期 ，粒子在t=0、 ….时刻射入时，粒子最

可能从AB 间射出 如图，由几何关系可得临界时 要不从AB 边界射出，应满足 得 考点：本题考查带电粒子在磁场中的运动 2．如图所示，在两块长为3L 、间距为L 、水平固定的平行金属板之间，存在方向垂直纸面向外的匀强磁场．现将下板接地，让质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子流从两板左端连线的中点O 以初速度v 0水平向右射入板间，粒子恰好打到下板的中点．若撤去平行板间的磁场，使上板的电势φ随时间t 的变化规律如图所示，则t=0时刻，从O 点射人的粒子P 经时间t 0(未知量)恰好从下板右边缘射出．设粒子打到板上均被板吸收，粒子的重力及粒子间的作用力均不计． (1)求两板间磁场的磁感应强度大小B ． (2)若两板右侧存在一定宽度的、方向垂直纸面向里的匀强磁场，为了使t=0时刻射入的粒子P 经过右侧磁场偏转后在电场变化的第一个周期内能够回到O 点，求右侧磁场的宽度d 应满足的条件和电场周期T 的最小值T min ． 【答案】（1）0mv B qL = （2）223 cos d R a R ≥+= ；min 0(632)L T π+=【解析】 【分析】 【详解】

高考物理电磁感应现象压轴题专项复习及答案

高考物理电磁感应现象压轴题专项复习及答案 一、高中物理解题方法：电磁感应现象的两类情况 1．如图所示，两根光滑、平行且足够长的金属导轨倾斜固定在水平地面上，导轨平面与水平地面的夹角37θ=︒，间距为d =0.2m ，且电阻不计。导轨的上端接有阻值为R =7Ω的定值电阻和理想电压表。空间中有垂直于导轨平面斜向上的、大小为B =3T 的匀强磁场。质量为m =0.1kg 、接入电路有效电阻r =5Ω的导体棒垂直导轨放置，无初速释放，导体棒沿导轨下滑一段距离后做匀速运动，取g =10m/s 2，sin37°=0.6，求： （1）导体棒匀速下滑的速度大小和导体棒匀速运动时电压表的示数； （2）导体棒下滑l =0.4m 过程中通过电阻R 的电荷量。 【答案】（1）20m/s 7V （2）0.02C 【解析】 【详解】 （1）设导体棒匀速运动时速度为v ，通过导体棒电流为I 。 由平衡条件 sin mg BId θ=① 导体棒切割磁感线产生的电动势为 E =Bdv ② 由闭合电路欧姆定律得 E I R r = +③ 联立①②③得 v =20m/s ④ 由欧姆定律得 U =IR ⑤ 联立①⑤得 U =7V ⑥ （2）由电流定义式得 Q It =⑦ 由法拉第电磁感应定律得 E t ∆Φ = ∆⑧

B ld ∆Φ=⋅⑨ 由欧姆定律得 E I R r = +⑩ 由⑦⑧⑨⑩得 Q =0.02C ⑪ 2．如图甲所示，相距d 的两根足够长的金属制成的导轨，水平部分左端ef 间连接一阻值为2R 的定值电阻，并用电压传感器实际监测两端电压，倾斜部分与水平面夹角为37°.长度也为d 、质量为m 的金属棒ab 电阻为R ，通过固定在棒两端的金属轻滑环套在导轨上，滑环与导轨上MG 、NH 段动摩擦因数μ＝ 1 8 (其余部分摩擦不计)．MN 、PQ 、GH 相距为L ，MN 、PQ 间有垂直轨道平面向下、磁感应强度为B 1的匀强磁场，PQ 、GH 间有平行于斜面但大小、方向未知的匀强磁场B 2，其他区域无磁场，除金属棒及定值电阻，其余电阻均不计，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，当ab 棒从MN 上方一定距离由静止释放通过MN 、PQ 区域(运动过程中ab 棒始终保持水平)，电压传感器监测到U －t 关系如图乙所示． （1）求ab 棒刚进入磁场B 1时的速度大小． （2）求定值电阻上产生的热量Q 1. （3）多次操作发现，当ab 棒从MN 以某一特定速度进入MNQP 区域的同时，另一质量为2m ，电阻为2R 的金属棒cd 只要以等大的速度从PQ 进入PQHG 区域，两棒均可同时匀速通过各自场区，试求B 2的大小和方向． 【答案】（1）11.5U B d （2）2 221934-mU mgL B d ；（3）32B 1 方向沿导轨平面向上 【解析】 【详解】 (1)根据ab 棒刚进入磁场B 1时电压传感器的示数为U ,再由闭合电路欧姆定律可得此时的感应电动势： 1 1.52U E U R U R =+ ⋅= 根据导体切割磁感线产生的感应电动势计算公式可得： 111E B dv = 计算得出:111.5U v B d = . (2)设金属棒ab 离开PQ 时的速度为v 2，根据图乙可以知道定值电阻两端电压为2U ，根据

全国甲2022年高考物理压轴卷(含答案)

（全国甲）2022年高考物理压轴卷 一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14～17题只有一项符合题目要求，第18～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 14．用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则 ( ) A ．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变 B ．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小 C ．逸出的光电子数不变，光电子的最大初动能减小 D ．光的强度减弱到某一数值，就没有光电子逸出了 15.一含有理想变压器的电路如图所示，变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝3∶1，图中电阻R 1、R 2和R 3的阻值分别是4 Ω、23 Ω和10 3 Ω，U 为有效值恒定的正弦交流电源。当开关S 断开时，理想电流表的示数为I 。当S 闭合时，电源电压增加到2U ，则电流表的示数为( ) A ．6I B ．8I C ．10I D ．12I 16.如图所示，空间有一正三棱锥P­ABC，D 点是BC 边上的中点，O 点是底面ABC 的中心，现在顶点P 点固定一正的点电荷，则下列说法正确的是( ) A ．ABC 三点的电场强度相同 B ．底面AB C 为等势面 C ．将一正的试探电荷从B 点沿直线BC 经过 D 点移到C 点，静电力对该试探电荷先做负功后做正功 D ．若B 、C 、D 三点的电势为φB 、φC 、φD ，则有φB －φD ＝φD －φC 17.如图所示，水平面内有两根足够长的平行导轨L 1、L 2，其间距d ＝0.5 m ，左端接有电容

高三物理物理试卷之压轴题

准兑市爱憎阳光实验学校最物理试卷之压轴题 1．如下图，轻绳绕过轻滑轮连接着边长为L 的正方形导线框A 1和物块A 2，线框A 1的电阻为R ，质量为M ，物块A 2的质量为m 〔M>m 〕，两匀强磁场区域I 、II 的高度也为L ，磁感强度均为B ，方向水平与线框平面垂直。线框ab 边距 磁场边界高度为h 。开始时各段绳都处于伸直状态，把它们由静止释放，ab 边刚穿过两磁场的线CC ／ 进入磁场II 时线框做匀速 运动。求： 〔1〕ab 边刚进入磁场I 时线框A 1的速度v 1； 〔2〕ab 边进入磁场II 后线框A 1所受重力的功率P ； 〔3〕从ab 边刚进入磁场II 到ab 边刚穿出磁场II 的过程中， 线框中产生的焦耳热Q . 〔3 答案：〔1〕由机械守恒：21)(2 1v m M mgh Mgh +=- ① 分〕 解得：m M gh m M v +-= )(21 ② 〔1分〕 〔2〕设线框ab 边进入磁场II 时速度为2v ，那么线框中产生的电动势： 22BLv E = ③ 〔2 分〕 线框中的电流R BLv R E I 2 2== ④ 〔2分〕 线框受到的安培力R v L B IBL F 2 2242= = ⑤ 〔2分〕 设绳对A 1、A 2的拉力大小为T 那么： 对A 1：T+F=Mg ⑥ 〔1分〕 对A 2：T=mg ⑦ 〔1分〕 联立⑤⑥⑦解得：2 224)(L B Rg m M v -= ⑧〔3 分〕 2 22 24)(L B Rg m M M Mgv P -= = ⑨〔1分〕 〔3〕从ab 边刚进入磁场II 到ab 边刚穿出磁场II 的此过程中线框一直做 匀速运动，根据能量守恒得：gL m M Q )(-= ⑩ 〔3分〕 2.〔18分〕如下图，质量M ＝0.40 kg 的靶盒A 位于光滑水平导轨上，开始时 静止在O 点，在O 点右侧有范围很广的“相互作用区域〞，如图中的虚线区 域.当靶盒A 进入相互作用区域时便有向左的水平恒力F ＝20 N 作用.在P 处有一固的发射器B ，它可根据需要瞄准靶盒每次发颗水平速度v 0＝50 m/s 、 质量m ＝0.10 kg 的子弹，当子弹打入靶盒A 后，便留在盒内，碰撞时间极短. 假设每当靶盒A 停在或到达O 点时，就有一颗子弹进入靶盒A 内.求： 〔1〕当第一颗子弹进入靶盒A 后，靶盒A 离开O 点的最大距离； 〔2〕当第三颗子弹进入靶盒A 后，靶盒A 从离开O 点到又回到O 点所经历的时间； 〔3〕当第100颗子弹进入靶盒时，靶盒已经在相互作用区中运动的时间总和. 答案:〔1〕设第一颗子弹进入靶盒A 后，子弹与靶盒的共同速度为v 1. 根据碰撞过程系统动量守恒，有：mv 0=(m+M)v 1〔2分〕 设A 离开O 点的最大距离为s 1，由动能理有：-Fs 1=0-2 1 (m+M)v 12 〔2 分〕 解得：s 1=1.25 m.〔2分〕 〔2〕根据题意，A 在的恒力F 的作用返回O 点时第二颗子弹正好打入，由 于A 的动量与第二颗子弹动量大小相同、方向相反，故第二颗子弹打入后，A 将静止在O 点.设第三颗子弹打入A 后，它们的共同速度为v 3， 2 A 1 A a b h B B Ⅰ Ⅱ C ／ C

高考物理带电粒子在磁场中的运动压轴题提高题专题附答案解析

高考物理带电粒子在磁场中的运动压轴题提高题专题附答案解析 一、带电粒子在磁场中的运动压轴题 1．如图所示，两条竖直长虚线所夹的区域被线段MN 分为上、下两部分，上部分的电场方向竖直向上，下部分的电场方向竖直向下，两电场均为匀强电场且电场强度大小相同。挡板PQ 垂直MN 放置，挡板的中点置于N 点。在挡板的右侧区域存在垂直纸面向外的匀强磁场。在左侧虚线上紧靠M 的上方取点A ，一比荷 q m =5×105C/kg 的带正电粒子，从A 点以v 0=2×103m/s 的速度沿平行MN 方向射入电场，该粒子恰好从P 点离开电场，经过磁场的作用后恰好从Q 点回到电场。已知MN 、PQ 的长度均为L=0.5m ，不考虑重力对带电粒子的影响，不考虑相对论效应。 (1)求电场强度E 的大小； (2)求磁感应强度B 的大小； (3)在左侧虚线上M 点的下方取一点C ，且CM=0.5m ，带负电的粒子从C 点沿平行MN 方向射入电场，该带负电粒子与上述带正电粒子除电性相反外其他都相同。若两带电粒子经过磁场后同时分别运动到Q 点和P 点，求两带电粒子在A 、C 两点射入电场的时间差。 【答案】(1) 16/N C (2) 21.610T -⨯ (3) 43.910s -⨯ 【解析】 【详解】 （1）带正电的粒子在电场中做类平抛运动，有：L=v 0t 2 122L qE t m = 解得E=16N/C （2）设带正电的粒子从P 点射出电场时与虚线的夹角为θ，则：0 tan v qE t m θ= 可得θ=450粒子射入磁场时的速度大小为2v 0 粒子在磁场中做匀速圆周运动：2 v qvB m r = 由几何关系可知2r L = 解得B=1.6×10-2T

高三物理压轴题及其答案

高三物理压轴题及其答案

高三物理压轴题及其答案(10道) 1（20分）.如图12所示，PR是一块长为L=4 m的绝缘平板固定在水平地面上，整个空间有一个平行于PR的匀强电场E，在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B，一个质量为m=0．1 kg，带电量为q=0．5 C的物体，从板的P端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰能做匀速运动。当物体碰到板R端的挡板后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在C点，PC=L/4，物体与平板间的动摩擦因数为μ=0．4，取g=10m/s2 ，求： （1）判断物体带电性质， 正电荷还是负电荷？ （2）物体与挡板碰撞前 后的速度v1和v2 （3）磁感应强度B的大小 （4）电场强度E的大小和方向 图 2(10分)如图2—14所示，光滑水平桌面上有长L=2m的木板C，质量m c=5kg，在其正中央并

排放着两个小滑块A和B，m A=1kg，m B=4kg，开始时三物都静止．在A、B间有少量塑胶炸药，爆炸后A以速度6m／s水平向左运动，A、B中任一块与挡板碰撞后，都粘在一起，不计摩擦和碰撞时间，求： (1)当两滑块A、B都与挡 板碰撞后，C的速度是多大? (2)到A、B都与挡板碰撞 为止，C的位移为多少? 3（10分）为了测量小木板和斜面间的摩擦因数，某同学设计如图所示实验，在小木板上固定一个轻弹簧，弹簧下端吊一个光滑小球，弹簧长度方向与斜面平行，现将木板连同弹 簧、小球放在斜面上，用手固定木 ，放手后，木板沿斜面下滑，板时，弹簧示数为F 1 稳定后弹簧示数为F ，测得斜面斜角为θ，则木 2 板与斜面间动摩擦因数为多少？（斜面体固定在

高考物理压轴题专项练习：动量守恒定律及其应用 含答案

高考物理压轴题专项练习：动量守恒定律及其应用 一、解答题（共20小题） 1. 如图所示，水平面上有一质量为m的木板，木板上放置质量为M的小物块（M>m），小物块 与木板间的动摩擦因数为μ。现给木板和小物块一个初速度，使小物块与木板一起向右运动，之后木板以速度v0与竖直墙壁发生第一次弹性碰撞，已知重力加速度为g。求： （1）若水平面光滑，木板与墙壁第一次碰撞后到木板再次与墙壁碰撞，小物块没有从木板上掉下，则最初小物块与木板右端的距离至少为多少。 （2）若水平面粗糙，木板足够长，且长木板与水平面间动摩擦因数为0.4μ，M=1.5m，请分析长木板能否与竖直墙壁发生第二次碰撞?如能相撞求出木板与墙壁撞前瞬间的速度，如不能相撞，求出木板右端最终与墙壁间的距离。 2. 如图所示为某种弹射装置的示意图，该装置由三部分组成，传送带左边是足够长的光滑水平面， 一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=6.0kg的物块A。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带的皮带轮逆时针匀速转动，使传送带上表面以u= 2.0m/s匀速运动。传送带的右边是一半径R=1.25m位于竖直平面内的光滑1 圆弧轨道。质量 4 m=2.0kg的物块B从1 圆弧的最高处由静止释放。已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ= 4 0.1，传送带两轴之间的距离l=4.5m。设物块A、B之间发生的是正对弹性碰撞，第一次碰撞 前，物块A静止。取g=10m/s2。求： （1）物块B滑到1 圆弧的最低点C时对轨道的压力； 4 （2）物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能； （3）如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，求物块B与物块A碰撞的第n次到n+1次之间的过程中，物块B在传送带上运动的时间。

高考总复习最后冲刺之物理压轴精选题(附答案解析)

高考总复习最后冲刺之 物理压轴题精选版（附答案详解） 1（20分） 如图12所示，PR是一块长为L=4 m的绝缘平板固定在水平地面上，整个空间有一个平行于PR的匀强电场E，在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B，一个质量为m=0．1 kg，带电量为q=0．5 C的物体，从板的P端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰能做匀速运动。当物体碰到板R端的挡板后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在C点，PC=L/4，物体与平板间的动摩擦因数为μ=0．4，取g=10m/s2 ，求：（1）判断物体带电性质，正电荷还是负电荷？ （2）物体与挡板碰撞前后的速度v1和v2 （3）磁感应强度B的大小 （4）电场强度E的大小和方向 2(10分)如图2—14所示，光滑水平桌面上有长L=2m的木板C，质量m c=5kg，在其正中央并排放着两个小滑块A和B，m A=1kg，m B=4kg，开始时三物都静止．在A、B间有少量塑胶炸药，爆炸后A以速度6m／s水平向左运动，A、B中任一块与挡板碰撞后，都粘在一起，不计摩擦和碰撞时间，求： (1)当两滑块A、B都与挡板碰撞后，C的速度是多大? (2)到A、B都与挡板碰撞为止，C的位移为多少? 3（10分）为了测量小木板和斜面间的摩擦因数，某同学设计如图所示实验，在小木板上固定一个轻弹簧，弹簧下端吊一个光滑小球，弹簧长度方向与斜面平行，现将木板连同弹簧、 小球放在斜面上，用手固定木板时，弹簧示数为F 1，放手后，木板沿斜面下滑，稳定后弹 图 12

簧示数为F 2，测得斜面斜角为θ，则木板与斜面间动摩擦因数为多少？（斜面体固定在地面上） 4有一倾角为θ的斜面，其底端固定一挡板M ，另有三个木块A 、B 和C ，它们的质 量分别为m A =m B =m ，m C =3 m ，它们与斜面间的动摩擦因数都相同.其中木块A 连接一轻弹簧放于斜面上，并通过轻弹簧与挡板M 相连，如图所示.开始时，木块A 静止在P 处，弹簧处于自然伸长状态.木块B 在Q 点以初速度v 0向下运动，P 、Q 间的距离为L.已知木块B 在下滑过程中做匀速直线运动，与木块A 相碰后立刻一起向下运动，但不粘连，它们到达一个最低点后又向上运动，木块B 向上运动恰好能回到Q 点.若木块A 静止于P 点，木块C 从Q 点开始以初速度 03 2 v 向下运动，经历同样过程，最后木块C 停在斜面上的R 点，求P 、R 间的距离L ′的大小。 5 如图，足够长的水平传送带始终以大小为v ＝3m/s 的速度向左运动，传送带上有一质量为M ＝2kg 的小木盒A ，A 与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0．3，开始时，A 与传送带之间保持相对静止。先后相隔△t ＝3s 有两个光滑的质量为m ＝1kg 的小球B 自传送带的左端出发，以v 0＝15m/s 的速度在传送带上向右运动。第1个球与木盒相遇后，球立即进入盒中与盒保持相对静止，第2个球出发后历时△t 1＝1s/3而与木盒相遇。求（取g ＝10m/s 2） （1）第1个球与木盒相遇后瞬间，两者共同运动的速度时多大？ （2）第1个球出发后经过多长时间与木盒相遇？ （3）自木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的过程中，由于木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是多少？