高考物理计算题汇总200条
高三物理学科中的常见计算题及解析

高三物理学科中的常见计算题及解析物理学作为一门理科学科,对学生的计算能力要求较高。
在高中物理学科中,有一些常见的计算题目是学生经常会遇到的。
本文将对这些常见的计算题目进行解析,并提供相应的解题方法和思路。
一、速度和加速度计算题1. 简单速度计算题对于一个匀速运动的物体,速度的计算是相对简单的,速度等于位移除以时间。
假设某物体在2秒内沿直线运动了5米,问其速度是多少?解析:速度 = 位移 ÷时间根据题目中的信息,位移为5米,时间为2秒,代入公式计算:速度 = 5 ÷ 2 = 2.5 m/s2. 加速度计算题对于一个匀加速运动的物体,加速度的计算需要使用到加速度的定义公式。
假设某物体在5秒内的匀加速运动中速度从10 m/s增加到30 m/s,问其加速度是多少?解析:加速度 = (末速度 - 初速度) ÷时间根据题目中的信息,末速度为30 m/s,初速度为10 m/s,时间为5秒,代入公式计算:加速度 = (30 - 10) ÷ 5 = 4 m/s²二、力和功的计算题1. 力的计算题力的计算可以使用力的定义公式,力等于质量乘以加速度。
假设某物体质量为5 kg,受到的加速度为2 m/s²,问其所受的力是多少?解析:力 = 质量 ×加速度根据题目中的信息,质量为5 kg,加速度为2 m/s²,代入公式计算:力 = 5 kg × 2 m/s² = 10 N2. 功的计算题功的计算可以使用功的定义公式,功等于力乘以位移。
假设某物体受到的力为20 N,位移为10 m,问所做的功是多少?解析:功 = 力 ×位移根据题目中的信息,力为20 N,位移为10 m,代入公式计算:功 = 20 N × 10 m = 200 J三、电路中的电流和电阻计算题1. 电流计算题电流的计算可以使用电流的定义公式,电流等于电荷除以时间。
高中物理常考计算题

实用文档1.距离水平地面h=20 m高处以20 m/s的初速度水平抛出—个小球,(空气阻力不计,g取10 m/s2) 则:(1)小球在空中飞行的时间t为多少?(2)小球落地时速度v方向与水平方向的夹角θ为多少?(3)小球落地时的位移s的大小为多少?(答案可以用根号表示)2.如图所示,在水平地面上放一质量m=l kg的木块,木块与地面间的动摩擦因数μ=0.6,在水平力向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2,已知F1=6 N.F2=8N,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2。
则:(1)木块受到的摩擦力为多少?(2)若将F2逆时针转900,此时木块的加速度大小为多少?(3)若将F2顺时针转900,求术块运动t=2s时的位移大小?3.一质晨为m的物块置于水平地面上,物块与地面间的动摩擦因数为μ,然后用两根绳A、B分别系在物块的两侧,如图所乐,A绳水平,B绳与水平面成θ角,己知重力加速度g,求:(1)逐渐增大B绳的拉力,直到物块对地面的压力恰好为零,则此时A绳和B绳的拉力分别是多大:(2)将A绳剪断,为了使物块沿水平面做匀速直线运动,在不改变B绳方向的情况下,B绳的拉力应为多大。
4.如图所示,质量m=60kg的高山滑雪运动员,从A点由静止开始沿滑雪道滑下,从B点水平飞出后又落在与水平面成倾角θ=37°的斜坡上C点.已知A、B两点间的高度差为h=25m,B、C两点间的距离为s=75m,已知sin37°=0.6,取g=10m/s2.求:(1)运动员从B点水平飞出时的速度大小;(2)运动员从A点到B点的过程中克服摩擦力做的功.5.宇航员站在某星球表面,从高h处以初速度v0水平抛出一个小球,小球落到星球表面时,与抛出点的水平距离是x,已知该星球的半径为R,引力常量为G,求(1)该星球的质量M.(2)该星球的第一宇宙速度.6.三个完全相同的小球A、B、C,质量满足m A=m B=m C=2kg,静止在光滑地面上并沿“一”字形依次排开.如图所示,用锤子轻轻敲击A球,使之获得一个向右的速度v0=4m/s,A、B两球碰撞后粘合在一起,再与C球碰撞,最后C球获得v C=2m/s的向右的速度.(1)求第一次碰撞后A、B两球粘合在一起的共同速度;(2)第二次碰撞是不是弹性碰撞?(3)求两次碰撞过程,系统损失的能量△E.7.如图,在平面直角坐标系xOy内,第1象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从y轴正半轴上y=h处的M点,以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上x=2h处的P点进入磁场,最后以速度v垂直于y轴射出磁场.不计粒子重力.求:(1)电场强度大小E;(2)粒子在磁场中运动的轨道半径;(3)粒子离开磁场时的位置坐标.8.在学校组织的趣味运动会上,科技小组为大家提供了一个寓学于乐的游戏.如图所示,将一质量为0.2kg 的钢球放在O点,用弹射装置将其弹出,其实沿着光滑的半环形轨道OA和AB运动,BC段为一段长实用文档为L=2.5m的粗糙平面,DEFG为接球槽.圆弧OA和AB的半径分别为R1=0.2m,R2=0.4m,小球与BC 段的动摩擦因数为μ=0.6,C点离接球槽的高度为h=1.25m,水平距离为x=0.5m,接球槽足够大,求:(1)要使钢球恰好不脱离圆轨道,钢球在A点的速度多大?(2)(1)小题速度下运动到B,在B位置对半圆轨道的压力多大?(3)这小球能否落进接球槽里?99.如图所示,区域Ⅰ、Ⅲ内存在垂直纸面向外的匀强磁场,区域Ⅲ内磁场的磁感应强度B,宽为1.5d,区域Ⅰ中磁场的磁感应强度B1未知,区域Ⅱ时无场区,宽为d.一个质量为m,电荷量为q的带正电粒子从磁场边界上的A点与边界成θ=60°角垂直射入区域Ⅰ的磁场,粒子恰好不从区域Ⅲ的右边界穿出且刚好能回到A点,粒子重力不计,求:(1)区域Ⅰ中磁场的磁感应强BⅠ;(2)区域Ⅰ磁场的最小宽度L;(3)粒子从离开A点到第一次回到A点的时间t.10.如图所示,虚线FG、MN、CD为在同一平面内的水平直线边界,在MN、CD间有垂直边界的匀强电场,场强的大小E=1.5×105N/C,方向如图,在FG、MN间有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.2T,已知电场和磁场沿边界方向的长度均足够长,电场在垂直边界方向的宽度d1=0.20m,在CD边界上某点O处有一放射源,沿纸面向电场中各个方向均匀地辐射出速率均为v0=1.0×106m/s的某种带正电粒子,粒子质量m=6.4×10﹣27kg,电荷量q=3.2×10﹣19C,粒子可以无阻碍地通过边界MN进入磁场,不计粒子的重力及相互作用.(1)求粒子在磁场中做圆周运动的半径;(2)要使所有粒子不从FG边界射出,求磁场垂直边界MN方向上的最小宽度d;(3)若磁场垂直边界MN方向上的宽度为0.2m,求边界FG上有粒子射出的长度范围及粒子首次在磁场中运动的最长时间.11.如图所示,一物体质量m=2kg ,在倾角θ=37°的斜面上的A 点以初速度v 0=3m/s 下滑,A 点距弹簧上端B 的距离AB=4m ,当物体到达B 后将弹簧压缩到C 点,最大压缩量BC=0.2m ,然后物体又被弹簧弹上去,弹到的最高位置为D 点,D 点距A 点AD=3m ,挡板及弹簧质量不计,g 取10m/s 2.求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ; (2)弹簧的最大弹性势能E pm .12.如图所示,xOy 坐标系中,在y 轴右侧有一平行于y 轴的边界PQ ,PQ 左侧和右侧存在磁感应强度大小分别为B 和2B的匀强磁场,磁场方向均垂直于xOy 平面向里,y 轴上有一点A 与原点O 的距离为l ,电荷量为q ,质量为m 的带正电粒子,以某一速度从坐标原点O 处沿x 轴正方向射出,经过的时间为t=qBm 34 时恰好到达A 点,不计粒子的重力作用(1)求边界PQ 与y 轴的距离d 和粒子从O 点射出的速度大小v 0;(2)若相同的粒子以更大的速度从原点O 处沿x 轴正方向射出,为使粒子能经过A 点,粒子的速度大小应为多大?实用文档13.如图所示,在xOy坐标系中,x轴上方有方向沿x轴正向的匀强电场,下方有一半径为R的圆形有界匀强磁场,圆心在y轴上,且圆与x轴相切,磁场方向垂直于纸面向外,一质量为m、电荷量为q的带电粒子在坐标为(,)的A点,以初速度沿y轴负方向射入电场,且刚好从O 点射入磁场,经磁场偏转后刚好平行于x轴从磁场中射出,不计粒子重力.(结果里可以有根号)(1)求电场强度和磁感应强度的大小;(2)若该粒子沿y轴负方向射出时的初速度大小为v0,要使该粒子也能从O点进入磁场,且经磁场偏转后刚好平行于x轴从磁场中射出,求该粒子开始射出时的位置坐标.14.一辆汽车沿平直公路从甲站开往乙站,启动时加速度为a1=4m/s2,匀加速行驶t1=2.5s后,再匀速行驶t2=3min,然后刹车滑行x=50m,正好到达乙站.求:(1)汽车从甲站到乙站运动的时间t;(2)汽车刹车时的加速度大小;(3)甲、乙两站的距离L.15.宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球,经过时间t小球落回原处;若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球,需经过时间5t小球落回原处.(取地球表面重力加速度g=10m/s2,空气阻力不计)(1)求该星球表面附近的重力加速度g′;(2)已知该星球的半径与地球半径之比为R星:R地=1:4,求该星球的质量与地球质量之比M星:M地.16.如图所示为两组平行金属板,一组竖直放置,一组水平放置,今有一质量为m、电荷量为e的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点,经电压U0加速后,通过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间,最后电子从右侧的两块平行金属板之间穿出,已知A、B分别为两块竖直板的中点,右侧平行金属板的长度为L,求:(1)电子通过B点时的速度大小v0;(2)电子从右侧的两块平行金属板之间飞出时的侧移距离y;(3)电子从右侧平行金属板进入到飞出时电场对它所做的功W .17.如图所示,在矩形区域abcd 内充满垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B .在ad 边中点O 的粒子源,在t=0时刻垂直于磁场发射出大量的同种带电粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向与Od 的夹角分布在0~180°范围内.已知沿Od 方向发射的粒子在t=t 0时刻刚好从磁场边界cd 上的p 点离开磁场,ab=1.5L ,bc=3L ,粒子在磁场中做圆周运动的半径R=L ,不计粒子的重力和粒子间的相互作用,求: (1)粒子在磁场中的运动周期T ; (2)粒子的比荷mq; (3)粒子在磁场中运动的最长时间.实用文档试卷答案1.(1)2s(2)θ=45°(3)20m(1)根据h=gt2小球在空中飞行的时间(2)竖直的分速度v y=gt=10×2 m/s=20 m/s小球落地时速度方向与水平方向的夹角θ=45°(3)水平位移x=v0t=40 m小球落地时的位移大小为点睛:解决本题的关键知道平抛运动在水平方向做匀速运动和竖直方向上做自由落体运动,结合运动学公式灵活求解.2.(1)6 N(2)0(3)16m(1)F1、F2的合力又f m=μmg=6N故F12>f m,在F1、F2作用下木块滑动,此时木块受到的滑动摩擦力f=μmg=6N.(2)当F2逆时针转90°时,F1、F2的合力F12'=F2-F1=2N<f m,此时木块在地面上不动,所受合力大小为F合=0,加速度a1=0(3)当F2顺时针转90°时,F1、F2的合力F12'=F1+F2=14N>f m,此时木块在地面上滑动所受合力大小为F2合=F12'-f m=8 N 加速度a2=F合/m=8m/s木块运动t=2s时的位移点睛:考查力的合成与分解,掌握力的平行四边形定则,理解受力平衡的条件,注意会区别静摩擦力与滑动摩擦力.3.(1) T A=mgcotθ,T B=mg/sinθ;(2)(1)N地=0,则水平方向:T A=T B cosθ竖直方向:T B sinθ=mg解得:T A=mgcotθ,T B=mg/sinθ(2) 将A绳剪断,物体做匀速直线运动,水平和竖直方向受力平衡水平:T B cosθ=F f 竖直:F N=mg-T B sinθ又有:F f=μF N解之得:4.解:(1)设由B到C平抛运动的时间为t,运用平抛运动的规律:竖直方向:h BC=ssin37°=gt2①,水平方向:scos37°=v B t ②,代得数据,解①②得v B=20m/s ③.(2)研究A到B的过程,由动能定理有:mgh AB+w f=mv B2﹣0 ④代入数据,解得③④得,W f=﹣3000J.所以运动员克服摩擦力所做的功为3000J.答:(1)运动员从B点水平飞出时的速度大小是20m/s;(2)运动员从A点到B点的过程中克服摩擦力做的功是3000J.【考点】动能定理的应用;平抛运动.【分析】B到C是一个平抛运动,运用平抛运动的规律解决问题,其中高度决定时间,通过水平方向运动求出初速度.运动员从A点到B点的过程中克服摩擦力做的功,由于不清楚摩擦力的大小以及A到B得位移,从功的定义式无法求解,所以我们就应该选择动能定理.5.解:(1)设星球表面的重力加速度为g,则根据小球的平抛运动规律得:h=x=v0t 联立得:g=再由联立以上两式解得:(2)设该星球的近地卫星质量为m0,根据重力等于向心力得:则m0g=m0解得,答:(1)该星球的质量M为.(2)该星球的第一宇宙速度为.实用文档【考点】万有引力定律及其应用.【分析】(1)要求星球的质量,根据重力等于万有引力,但必须先由平抛运动的规律求出星球表面的重力加速度g,再联立求解;(2)近地卫星的速度即为星球的第一宇宙速度,由重力等于向心力列式求解.6.解:(1)设B球与C球相碰前,A和B球的速度为v共,A、B两球发生碰撞,以向右为正方向,由动量守恒定律得:m A v0=(m A+m B)v共…①代入数据解得:v共=2 m/s;(2)AB与C两球发生正碰的过程动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:(m A+m B)v共=(m A+m B)v'+m C v C…②代入数据解得:v'=1m/sAB和C碰撞过程中损失的动能:…③代入数据解得:△E2=2J;可知第二次碰撞的过程中由动能的损失,所以不是弹性碰撞;(3)第一次碰撞的过程中损失的动能:代入数据得:△E1=8J所以损失的总动能:△E=△E1+△E2=2+8=10J答:(1)求第一次碰撞后A、B两球粘合在一起的共同速度是2m/s;(2)第二次碰撞不是弹性碰撞;(3)两次碰撞过程,系统损失的能量△E是10J.【考点】动量守恒定律.【分析】(1)两球发生弹性碰撞,碰撞过程系统动量守恒,应用动量守恒定律即可求出碰撞后的速度.(2)碰撞过程系统动量守恒,应用动量守恒动量求出A和B的速度,然后结合功能关系分析即可;(3)两次碰撞的过程中损失的动能为初动能与末动能的差.7.解:(1)在电场中粒子做类平抛运动,设粒子在电场中运动的时间为t1,则有:2h=v0t1…①h=at12…②根据牛顿第二定律得:qE=ma…③联立①②③式得:E=…④(2)由题意可知,粒子进入磁场时速度也为v,根据动能定理得:qEh=…⑤再根据qvB=m…⑥联立④⑤⑥式得:,r=…⑦(3)如图,设粒子离开磁场时的位置坐标为(x、﹣y),粒子进入磁场时速度v,与x轴正方向的夹角为θ,由图可得:cosθ==,θ=45°所以x=2h﹣rcos45°=2h﹣…⑧y=r+rsin45°=(1+)…⑨答:(1)电场强度大小E为;(2)粒子在磁场中运动的轨道半径为;(3)粒子离开磁场时的位置坐标为[(2h﹣),﹣(1+)].【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动.【分析】(1)粒子在电场中做类平抛运动,水平方向做匀速运动,竖直方向做匀加速运动,应用牛顿第二定律与类平抛运动分位移公式结合,可求出电场强度的大小E;(2)根据动能定理求出粒子进入磁场时的速度大小,由牛顿第二定律求出轨道半径;(3)再作出粒子运动轨迹,由几何知识求出粒子离开磁场时的位置坐标.8.解:(1)要使钢球恰好不脱离轨道对最高点A:,解得m/s=2m/s.实用文档文案大全(2)钢球从A 到B的过程:,在B点,根据牛顿第二定律有:,代入数据联立解得F N =12N ,据牛顿第三定律,钢球在B 位置对半圆轨道的压力为12N . (3)要使钢球能落入槽中从C 到D 平抛, 根据平抛运动的规律有:x=v c t ,h=,代入数据解得v C =1m/s .假设钢球在A 点的速度恰为v A =2m/s 时,钢球可运动到C 点,且速度为v C ′, 从A 到C,根据动能定理得,,解得,故当钢球在A 点的 速度恰为v A =2m/s 时,钢球不可能到达C 点,更不可能平抛入槽. 答:(1)要使钢球恰好不脱离圆轨道,钢球在A 点的速度为2m/s ; (2)在B 位置对半圆轨道的压力为12N ; (3)这小球不能落进接球槽里. 【考点】动能定理的应用;向心力.【分析】(1)抓住小球恰好能通过A 点,结合牛顿第二定律求出钢球在A 点的速度.(2)根据动能定理求出钢球在B 点的速度,结合牛顿第二定律求出轨道对钢球的支持力,从而得出钢球对半圆轨道的压力.(3)根据平抛运动的规律求出小球进入球槽的最小速度,抓住小球恰好通过A 点,结合动能定理得出C 点的速度,通过比较判断钢球能否落入球槽.9.解:(1)由题意知粒子的运行轨迹如图所示,设在区域Ⅰ、Ⅲ中粒子做圆周运动的半径分别为r 、R ,由图知: R+Rcosθ=1.5d,联立得:R=d,由洛伦兹力提供向心力有:,同理区域Ⅰ中有:答案第12页,总20页联立解得:(2)由(1)及图知区域Ⅰ磁场的最小宽度为:(3)在区域Ⅰ中有:,可得:粒子在区域Ⅰ中运动时间为:,在区域Ⅱ中运动时间为: 在区域Ⅲ中运动时间为:所以粒子运动总时间为:答:(1)区域Ⅰ中磁场的磁感应强为3B ;(2)区域Ⅰ磁场的最小宽度L为;(3)粒子从离开A 点到第一次回到A 点的时间t为【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动.【分析】(1)根据题意画出粒子的运动轨迹,由几何关系分别求出粒子在区域Ⅰ、Ⅲ中的半径,再根据洛伦兹力提供向心力列式即可求解;(2)由图根据几何关系求出Ⅰ区域磁场的最小宽度;(3)粒子在磁场中匀速圆周运动,在无场区做匀速直线运动,分别求出在区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的时间,再求出总时间即可;10.解:(1)带电粒子从电场进入磁场,由动能定理有:进入磁场后,洛仑兹力提供向心力:联立两式得:v=2×106m/s ,r=0.2m(2)在O 点水平向左或向右方向射出的粒子做类平抛运动,其偏向角与水平方向 夹角为θ,则:实用文档文案大全=,所以θ=60°当从最左边射出的粒子进入磁场后是一个优弧,当该优弧与磁场上边界相切时, 由几何关系有磁场宽度为d=L min =r+rcos60°=0.2m+02.×0.5m=0.3m (3)水平向左射出的粒子打在A 点,水平位移:x=v 0t=v===0.23m从A 点与水平方向成60°射出的粒子做匀速圆周运动打在上边边界的P 点,由对称 性,可知P 点偏离O 点的左边x=0.23m .Ⅲ显然从O 点竖直向上射出的粒子划过四分之一圆弧打在Q 点,该点是粒子打击的 最右端.由几何关系可知Q 点偏离O 点的右边r=0.2m 所以能够从FG 边缘穿出的长度范围为x+r=0.43m显然竖直向上射出的粒子恰恰在磁场中转过半周,转180再回到MN ,此种情况粒子在磁场中运动时间最长.=3.14×10﹣7s答:(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径为0.2m .(2)要使所有粒子不从FG 边界射出,磁场垂直边界MN 方向上的最小宽度d 为0.3m .(3)若磁场垂直边界MN 方向上的宽度为0.2m ,边界FG 上有粒子射出的长度范围为0.43m 、粒子首次在磁场中运动的最长时间为3.14×10﹣7s .【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动.【分析】(1)只要进入磁场的粒子电场力做功是一定的,由动能定理可以求出进入磁场的速率,由洛仑兹力提供向心力就能求出粒子在磁场做匀速圆周运动的半径.(2)先由左手定则判断出粒子做顺时针匀速圆周运动,当从边界线最左边射入磁场的轨迹与上边界相答案第14页,总20页切时,此种情况下磁场区域最宽,由此画出轨迹,由几何关系就能求出磁场区域的最小宽度. (3)由于磁场的宽度与粒子的半径相等,所以在想象中拿一个定圆在宽度一定的磁场区域移动,这样可以找到打在磁场上边缘最左端的位置﹣﹣即从最左端进入磁场的粒子打在最左端,最右的位置显然是竖直向上射出的粒子恰好与上边缘相切,由几何关系求出两点的距离即为所求;至于最长时间,显然偏转角最大的﹣﹣即打在最左端的粒子恰好转过半周,所以最长时间是半个周期. 11.解:(1)物体由A 运动到D过程中运用动能定理得:W G =mgl AD sin37°=36 J W f =﹣μmgcosθ•l其中l=AB+BC+CD=5.4 m , 解得:μ=0.52(2)弹簧压缩到C 点时,对应的弹性势能最大,由A 到C 的过程根据能量守恒定律得: E pm +μmgcos37°•l AC=mv 20+mgl AC •sin37° 代入数据得:E pm =24.4 J答:(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ为0.52; (2)弹簧的最大弹性势能E pm 为24.4J . 【考点】动能定理;弹性势能;能量守恒定律.【分析】(1)对从最高点A 到D 的过程中重力与摩擦力对物体做功,对全过程运用动能定理列式求解即可;(2)对从最高点到弹簧压缩量最大的过程,根据动能定理列方程求解. 12.解:带电粒子在左侧和右侧做匀速圆周运动,分别有:可得半径:且 r 2=2r 1由 可得:且 T 2=2T 1(1)粒子射出后经过时间为 时恰好到达A 点,运动情况如图所示,设图中圆弧DE 对应的圆心角为θ,则O 点运动到A 点的时间为实用文档文案大全+=解得:θ=60°△C 1C 2C 3 为等边三角形,几何关系为 l=2r 1+(r 2﹣r 1) d=r 1cos30°解得PQ 与y 轴的距离d 和粒子从O 点射出的速度大小v 0分别为(2)以更大速度射出的粒子,必然是从y 轴较高点转向下方时经过A 点, 粒子运动一个周期,运动情况如图所示,设图中∠C 3DF=α,则粒子运 动一个周期在y 轴上的位移y=2r 1+2(r 2﹣r 1)sinα﹣2r 1 (或y=2r 1sinα)经过A 点的条件是 ny=l (n=1、2、3…) 解得v=(n=1、2、3…)考虑到v >v 0=,因此n 只能取1或2即粒子的速度大小为或v=(或v= (n=1、2)答:(1)求边界PQ 与y 轴的距离d 和粒子从O 点射出的速度大小v 0为.(2)若相同的粒子以更大的速度从原点O 处沿x 轴正方向射出,为使粒子能经过A 点,粒子的速度大小应为或.答案第16页,总20页【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动.【分析】(1)带电粒子先在左侧磁场做匀速圆周运动,由入射方向可以确定在该磁场中做匀速圆周运动的圆心在y 轴上,当转过一定角度后,进入右侧磁场做同方向的匀速圆周运动,最后在进入左侧恰好达到A 点,由带电粒子在两边磁场中运动的总时间列出方程从而可以求出在右侧磁场中偏转角,结合周期公式和半径公式、几何关系可以求得边界PQ 与y 轴的距离d 和粒子从O 点射出的速度大小v 0. (2)在第一问的基础上,当带电粒子速度增大时,其半径也增大,表示出粒子在左侧和右侧运动一次在y 轴上上移的距离y ,要使带电粒子能够回到A 点,则有l=ny ,把相应的半径公式代入就能求得速度的可能值.13.解:(1)粒子在电场中做类似平抛运动,根据分位移公式,有:解得:又:所以:;v=如图做出粒子在磁场中运动的轨迹,依次连接入射点、出射点、和两个圆心,则O 、磁场区域的圆心、轨迹圆心、出射点应该构成菱形才能使粒子沿x 轴平行的方向射出磁场,所以:r=R根据洛伦兹力提供向心力得:所以:(2)若该粒子沿y 轴负方向射出时的初速度大小为v 0,根据推论公式r=,可知粒子到达O 点时速度的大小仍然是才能仍然沿与x 轴平行的方向射出磁场.所以:粒子在电场中做类似平抛运动,根据分位移公式,有:实用文档文案大全又:所以:y=2L即开始射出的位置坐标为(L ,2L ) 答:(1)电场强度和磁感应强度的大小是;(2)该粒子开始射出时的位置坐标是(L ,2L ).【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动.【分析】(1)粒子在电场中做类似平抛运动,根据类平抛运动的分位移公式列式求解电场强度;在磁场中做匀速圆周运动,作出运动轨迹,结合几何关系得到轨道半径,然后结合推论公式r=求解磁感应强度;(2)要使粒子依然平行x 轴射出,则O 、磁场区域的圆心、轨迹圆心、出射点依然应该构成菱形,故粒子的轨道半径不变,故进入磁场的速度不变;对磁场中运动过程,根据平行四边形定则先求解x 和y 方向的分速度,然后对第一次和第二次类似平抛过程分别根据运动学公式列式后联系确定第二次释放点的坐标.14.解:(1)加速2.5s 后的速度为:v=a 1t 1=4×2.5=10m/s 匀减速过程的初速度为10m/s ,末速度为零, 对于匀减速运动,由x 3=,得:t 3==s=10s从甲站到乙站的总时间为:t=t 1+t 2+t 3=2.5+180+10=192.5s (2)根据公式:v=v 0+at则刹车时的加速度:.负号表示加速度的方向与运动的方向相反. (3)匀加速过程的位移:s 1===12.5m匀速过程:s 2=vt 2=10×180=1800m 全过程:L=s 1+s 2+s 3=12.5+1800+50=1862.5m 答:(1)从甲站运动到乙站的总时间是192.5s ;(2)汽车刹车时的加速度大小是1m/s 2;(3)甲、乙两站的距离是1862.5m .答案第18页,总20页【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系.【分析】(1)加速过程的末速度为匀速运动的速度,也是匀减速运动的初速度.先根据速度公式求出加速2.5s 后的速度,根据公式x=求出匀减速运动的时间,把三段时间相加即为总时间.(2)由加速度的定义式即可求出刹车时的加速度大小.(3)根据位移公式求出匀加速运动的位移和匀速运动的位移,把三段位移相加即为总位移. 15.解:(1)根据匀变速直线运动规律t=得:从竖直上抛到最高点,上升的时间是=,上升和下降的时间相等,所以从上抛到落回原处t=①由于在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球,需经过时间5t 小球落回原处. 根据匀变速直线运动规律得:5t=②由①②得星球表面附近的重力加速度g′=g=2m/s 2,(2)根据万有引力等于重力得:: =mgM=所以==答:(1)该星球表面附近的重力加速度g′为2m/s 2;(2)该星球的质量与地球质量之比M 星:M 地为1:80. 【考点】万有引力定律及其应用;平抛运动.【分析】运用运动学公式求出时间t 与初速度之间的关系,求出地球表面重力加速度g 与星球表面附近的重力加速度g′间的关系.根据万有引力等于重力表示出质量,求出星球的质量与地球质量之比. 16.解:(1)从A 到B由动能定理得:解得:(2)电子作类平抛运动有:, 解得:a=L=v 0ty=实用文档文案大全解之得:(3)电子进、出右侧平行金属板两点间的电势差为:.所以电场对电子做功为:答:(1)电子通过B点时的速度大小为;(2)电子从右侧的两块平行金属板之间飞出时的侧移距离;(3)电子从右侧平行金属板进入到飞出时电场对它所做的功为.【考点】带电粒子在匀强电场中的运动;功的计算.【分析】(1)根据动能定理求出电子通过B点时的速度大小;(2)电子进入偏转电场后做类平抛运动,根据水平方向上做匀速直线运动,求出运动的时间,结合竖直方向上做匀加速直线运动求出侧移距离.(3)根据电场强度和侧移量求出入射点和出射点的电势差,根据W=qU求出电场力做功的大小.17.解:(1)初速度沿Od方向发射的粒子在磁场中运动的轨迹如图1,其圆心为θ,由几何关系有:,所以:θ=60°,,解得:T=6t0(2)粒子做圆周运动的向心力由洛仑兹力提供,根据牛顿第二定律得:所以:解得(3)如图2所示,在磁场中运动时间最长的粒子的轨迹的弦Ob=,圆轨迹的半径为L,所以:Ob弦对应的圆心角为120°,粒子在磁场中运动的最长时间.。
2024年高考物理真题模拟题汇编20力学计算题含解析

专题20 力学计算题1.(2024·新课标Ⅰ卷)我国自主研制了运-20重型运输机。
飞机获得的升力大小F 可用2F kv =描写,k 为系数;v 是飞机在平直跑道上的滑行速度,F 与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度,已知飞机质量为51.2110kg ⨯时,起飞离地速度为66 m/s ;装载货物后质量为51.6910kg ⨯,装载货物前后起飞离地时的k 值可视为不变。
(1)求飞机装载货物后的起飞离地速度;(2)若该飞机装载货物后,从静止起先匀加速滑行1 521 m 起飞离地,求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间。
【答案】(1)278m/s v =;(2)2m/s 2,39s t =【解析】(1)空载起飞时,升力正好等于重力:211kv m g = 满载起飞时,升力正好等于重力:222kv m g = 由上两式解得:278m/s v =(2)满载货物的飞机做初速度为零的匀加速直线运动,所以2202v ax -= 解得:22m/s a =由加速的定义式变形得:20v v t a a∆-== 解得:39s t =2.(2024·新课标Ⅱ卷)如图,一竖直圆管质量为M ,下端距水平地面的高度为H ,顶端塞有一质量为m 的小球。
圆管由静止自由下落,与地面发生多次弹性碰撞,且每次碰撞时间均极短;在运动过程中,管始终保持竖直。
已知M =4m ,球和管之间的滑动摩擦力大小为4mg ,g 为重力加速度的大小,不计空气阻力。
(1)求管第一次与地面碰撞后的瞬间,管和球各自的加速度大小;(2)管第一次落地弹起后,在上升过程中球没有从管中滑出,求管上升的最大高度; (3)管其次次落地弹起的上升过程中,球仍没有从管中滑出,求圆管长度应满意的条件。
【答案】(1)a 1=2g ,a 2=3g ;(2)11325H H =;(3)152125L H ≥ 【解析】(1)管第一次落地弹起的瞬间,小球仍旧向下运动。
新课程高三物理计算题精选(含答案)

专题“大文字量应用题”1. (394字,组合题)如图所示为某种弹射装置的示意图,光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接,传送带长度L=4.0m,皮带轮沿顺时针方向转动,带动皮带以恒定速率v=3.0m/s匀速传动。
三个质量均为m=1.0kg的滑块A、B、C置于水平导轨上,开始时滑块B、C之间用细绳相连,其间有一压缩的轻弹簧,处于静止状态。
滑块A以初速度v0=2.0m/s沿B、C连线方向向B运动,A与B碰撞后粘合在一起,碰撞时间极短,可认为A与B碰撞过程中滑块C的速度仍为零。
因碰撞使连接B、C的细绳受扰动而突然断开,弹簧伸展,从而使C与A、B分离。
滑块C脱离弹簧后以速度v C=2.0m/s滑上传送带,并从右端滑出落至地面上的P点。
已知滑块C与传送带之问的动摩擦因数μ=0.20,重力加速度g取10m/s2。
求:(1)滑块c从传送带右端滑出时的速度大小;(2)滑块B、C用细绳相连时弹簧的弹性势能E p;(3)若每次实验开始时弹簧的压缩情况相同,要使滑块C总能落至P点,则滑块A与滑块B 碰撞前速度的最大值V m是多少?解(1)滑块C 滑上传送带后做匀加速运动,设滑块C 从滑上传送带到速度达到传送带的速度v 所用的时间为t ,加速度大小为a ,在时间t 内滑块C 的位移为x 。
根据牛顿第二定律和运动学公式 μmg=ma222C v v S a-= 解得 S=1.25m <L即滑块C 在传送带上先加速,达到传送带的速度v 后随传送带匀速运动,并从右端滑出,则滑块C 从传道带右端滑出时的速度为v=3.0m/s 。
(2)设A 、B 碰撞后的速度为v1,A 、B 与C 分离时的速度为v2,C 的速度为v C ,由动量守恒定律mv 0=2mv 12mv 1=2mv 2+mv C 由能量守恒规律2221211122222P C mv E mv mv +=+ 解得E P =1.0J(3)在题设条件下,若滑块A 在碰撞前速度有最大值,则碰撞后滑块C 的速度有最大值,它减速运动到传送带右端时,速度应当恰好等于传递带的速度v 。
高考物理复习 容易、中档计算题专题(考前34题)

高考物理复习 容易、中档计算题专题(考前34题)1.如图(a )轻绳AD 跨过固定在水平横梁BC 右端的定滑轮挂住一个质量为M 1 的物体.∠ACB =30º;图(b )中轻杆HG 一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G 通过细绳EG 拉住,EG 与水平方向也成30º,轻杆的G 点用细绳GF 拉住一个质量为M 2的物体,求细绳AC 段的张力T AC 与细绳EG 的张力T EG 之比?2.如图所示,A 、B 两物体叠放在水平地面上,已知A 、B 的质量分别为m A =10kg ,m B =20kg ,A 、B 之间,B 与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5。
一轻绳一端系住物体A ,另一端系于墙上,绳与竖直方向的夹角为37°今欲用外力将物体B 匀速向右拉出,求所加水平力F 的大小,并画出A 、B 的受力分析图。
取g=10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
3、有一半径r 为0. 2m 的圆柱体绕竖直轴00´以角速度ω为9rad/s 匀速转动,今用水平力F 把质量m 为lkg 的物体A 压在圆柱体的侧面。
由于受挡板上竖直的光滑槽的作用,物体A 在水平方向上不能随圆柱体转动,而以0v 为2.4m/s 的速率匀速下滑,如图所示。
若物体A 与圆柱体间的动摩擦因数μ为0.25,g 取lOm/s 2,试求: (1)水平推力F 的大小,(2) 若水平推力F 及物体A 的速度不变, 角速度的大小突然变为16rad/s, 试求物体A的加速度的大小和方向。
4.如图所示,一质量为M 的塑料球形容器,在A 处与水平面接触。
它的内部有一直立的轻质弹簧,弹簧下端固定于容器内部底部,上端系一带正电、质量为m 的小球在竖直方向振动,当加一向上的匀强电场后,弹簧正好在原长时,小球恰好有最大速度。
在振动过程中球形容器对桌面的最小压力为O ,求小球振动的最大加速度和容器对桌面的最大压力。
高中物理经典题库-电学计算题63个

高中物理经典题库-电学计算题63个
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以下
是高中物理电学计算题目的一小部分示例:
1.一根电阻为10Ω的导线,通过的电流为5A,求其两端的电压是多少?
2.一个电阻为20Ω的电路,通过的电流为1.5A,求通过该电路的电
功率是多少?
3.一个电容器的电容为50μF,电压为12V,求其储存的电能是多少?
4.一个电动势为6V的电池,负载电阻为4Ω,求通过电路的电流是
多少?
5.一根电阻为15Ω的导线,通过的电流为3A,求其两端的电压是多少?
6.一个电容器的电容为100μF,电压为10V,求其储存的电量是多少?
7.一个电动势为12V的电池,负载电阻为3Ω,求通过电路的电流是
多少?
8.一个电容器的电容为200μF,电压为8V,求其储存的电能是多少?
9.一个电流为2A的电路中,通过一个电阻为10Ω的导线,求通过该
导线的电压是多少?
10.一个电阻为25Ω的电路,通过的电流为0.8A,求通过该电路的
电功率是多少?
这只是一小部分电学计算题的示例,希望能帮到你。
高考物理复习计算题专题

高考物理复习计算题专题例1. 如图所示,在空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场,其竖直边界AB 、CD 的宽度为d ,在边界AB 左侧是竖直向下、场强为E 的匀强电场。
现有质量为m 、带电量为+q 的粒子(不计重力)从P 点以大小为V 0的水平初速度射入电场,随后与边界AB 成45°射入磁场。
若粒子能垂直CD 边界飞出磁场,穿过小孔进入如图所示两竖直平行金属板间的匀强电场中减速至零且不碰到正极板。
⑴.请画出粒子上述过程中的运动轨迹,并求出粒子进入磁场时的速度大小V ;⑵.求匀强磁场的磁感应强度B ; ⑶.求金属板间的电压U 的最小值。
解:⑴. 轨迹如图所示;000V 245sin V V ==(2)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动其轨道半径R 由几何关系可知:d 245sin dR 0==R V m BqV 2= 解得:qdmV B 0=(3)粒子进入板间电场至速度减为零的过程,由动能定理有: 2m V 210qU -=- -解得:qmV U 20=例2.如图,在平面直角坐标系xOy 内,第Ⅰ象限存在沿y 轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限以ON 为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B 。
一质量为m 、电荷量为q 的带正电的粒子,从y 轴正半轴上y = h 处的M 点,以速度V 0垂直于y 轴射入电场,经x 轴上x = 2h 处的P 点进入磁场,最后以垂直于y 轴的方向射出磁场。
不计粒子重力。
求 ⑴.电场强度大小E ;⑵.粒子在磁场中运动的轨道半径r ;⑶.粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t 。
解:粒子的运动轨迹如右图所示⑴.设粒子在电场中运动的时间为t 1:粒子在x 方向上有:10t V h 2=;粒子在y 方向有:21at 21h =根据牛顿第二定律有:ma Eq = 求得:qh2mV E 20=⑵.根据动能定理粒子离开电场时的速度V 为: 202m V 21m V 21Eqh -=PO45°V 0V 0RBDEB- +d小孔U则粒子进入磁场后的运动半径r 为: r V mBqV 2=, 求得:BqmV 2r 0= ⑶. 粒子在电场中运动的时间t 1为:由水平方向的分运动10t V h 2=得:01V h 2t = 粒子在磁场中运动的周期Bqm2V r 2T π=π=, 设粒子在磁场中运动的时间为t 2 ,由图知粒子在磁场中转过的圆心角为)2(8343135π=π==θ , Bq4m38T 3t 2π==故运动的总时间Bq4m3V h 2t t t 021π+=+=。
高三理综物理综合计算题荟萃附答案

高三物理综合计算题高三物理综合计算题 2011.5 1.如图是为了检验某种防护罩承受冲击力的装置,M 是半径为R =1.0m 的固定于竖直平面内的1/4光滑圆弧轨道,轨道上端切线水平。
N 为待检验的固定曲面,该曲面在竖直面内的截面为半径44.0=r m 的1/4圆弧,圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M 轨道的上端点。
M 的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪,可发射速度不同的质量m =0.01kg 的小钢珠,假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M 的上端点,水平飞出后落到曲面N 的某一点上,取g =10 m/s 2。
求:钢球刚进入轨道时,初动⑪钢球刚进入轨道时,初动 能是多大?能是多大?⑫钢珠从M 圆弧轨道最高点飞出至落到圆弧N 上所用的时间是多少?时间是多少? 2.如图所示,一平板车以某一速度v 0匀速行驶,某时刻一货箱(可视为质点)无初速度地放置于平板车上,货箱离车后端的距离为l =3m ,货箱放入车上的同时,平板车开始刹车,刹车过程可视为做a =4m/s 2的匀减速直线运动。
已知货箱与平板车之间的摩擦因数为μ=0.2,g =10 m/s 2。
求:。
求:⑪为使货箱不从平板上掉下来,平板车匀速行驶时的速度v 0应满足什么条件?应满足什么条件?如果货箱恰好不掉下,最终停在离车后端多远处?⑫如果货箱恰好不掉下,最终停在离车后端多远处?r R M N v3.一平板车质量M =100kg ,停在水平路面上,车身的平板离地面的高度h =1.25m 。
一质量m =50kg 的物块置于车的平板上,它到车尾的距离b =1.00 =1.00 mm ,与车板间的动摩擦因数μ=0.20,如图所示。
今对平板车施加一水平方向的恒力使车向前行驶,结果物块从车板上滑落,物块刚离开车板的时刻,车向前行驶的距离S 0=2.0m 。
求物块落地时刻,物块的落地点到车尾的水平距离S 。
(不计路面与车间及轮轴间的摩擦,g 取10 m/s 2). 4.如图所示,一质量为M=5.0kg 的平板车静止在光滑的水平地面上,平板车的上表面距离地面高h=0.8m ,其右侧足够远处有一障碍A ,一质量为m=2.0kg 可视为质点的滑块,以v0=8m/s 的初速度从左端滑上平板车,同时对平板车施加一水平向右的、大小为5N 的恒力F 。
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1、单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量(以下简称流量)。
有一种利用电磁原理测量非磁性导电液体(如自来水、啤酒等)流量的装置,称为电磁流量计。
它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。
传感器的结构如图所示,圆筒形测量管内壁绝缘,其上装有一对电极a 和c,a,c 间的距离等于测量管内径D ,测量管的轴线与a 、c 的连接方向以及通电线圈产生的磁场方向三者相互垂直。
当导电液体流过测量管时,在电极a 、c 间出现感应电动势E ,并通过与电极连接的仪表显示出液体流量Q 。
设磁场均匀恒定,磁感应强度为B 。
(1) 已知330.40, 2.510,0.12/D m B T Q m s -==⨯=,设液体在测量管内各处流速相同,试求E 的大小(π去3.0)(2) 一新建供水站安装了电磁流量计,在向外供水时流量本应显示为正值。
但实际显示却为负值。
经检查,原因是误将测量管接反了,既液体由测量管出水口流入,从入水口流出。
因水已加压充满管道,不便再将测量管拆下重装,请你提出使显示仪表的流量指示变为正值的简便方法;(3) 显示仪表相当于传感器的负载电阻,其阻值记为R 。
a 、c 间导电液体的电阻r随液体电阻率的变化而变化,从而会影响显示仪表的示数。
试以E 、R 、r 为参量,给出电极a 、c 间输出电压U 的表达式,并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响。
解:(1)导电液体通过测量管时,相当于导线做切割磁感线的运动,在电极a 、c 间切割感应线的液柱长度为D ,设液体的流速为v ,则产生的感应电动势为E=BDv ①由流量的定义,有 Q=Sv=v D 42π ②①、②式联立解得 D BQDQ BD E ππ442==代入数据得 V V E 33100.14.0312.0105.24--⨯=⨯⨯⨯⨯=(2)能使仪表显示的流量变为正值的方法简便,合理即可,如:改变通电线圈中电流的方向,是磁场B 反向;或将传感器输出端对调接入显示仪表。
(3)传感器和显示仪表构成闭合电路,由闭合电路欧姆定律rR EI +=1(/)RE EU IR R r r R ===++ ③ 输入显示仪表的是a 、c 间的电压U ,流量示数和U 一一对应,E 与液体电阻率无关,而r 随电阻率的变化而变化,由③式可看出,r 变化相应地U 也随之变化。
在实际流量不变的情况下,仪表显示的流量示数会随a 、c 间的电压U 的变化而变化,增大R ,使R >>r ,则U ≈E,这样就可以降低液体电阻率变化对显示仪表流量示数的影响。
2、利用图(a )实验可粗略测量人吹气产生 的压强。
两端开口的细玻璃管水平放置,管内塞 有潮湿小棉球,实验者从玻璃管的一端A 吹气, 棉球从另一端B 飞出,测得玻璃管内部截面积S ,距地面高度h ,棉球质量m ,开始时的静止位置 与管口B 的距离x ,落地点C 与管口B 的水平距 离l 。
然后多次改变x ,测出对应的l ,画出l 2-x 关系图线,如图(b )所示,并由此得出相应的斜率k 。
(1) 若不计棉球在空中运动时的空气阻力,根据以上测得的物理量可得,棉球从B 端飞出的速度v 0=_____ lg2h___。
(2) 假设实验者吹气能保持玻璃管内气体压强始终为恒定值,不计棉球与管壁的摩擦,重力加速度g ,大气压强p 0均为已知,利用图(b )中拟合直线的斜率k 可得,管内气体压强p =______ p 0+kmg4Sh__。
(3) 考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦,则(2)中得到的p 与实际压强相比__偏小______(填:偏大、偏小)。
3航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m =2㎏,动力系统提供的恒定升力F =28N 。
试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。
设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,A B x h (a ) l Cl2(b )O xg 取10m/s 2。
(1)第一次试飞,飞行器飞行t 1 = 8 s 时到达高度H = 64 m 。
求飞行器所阻力f 的大小;(2)第二次试飞,飞行器飞行t 2 = 6 s 时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力。
求飞行器能达到的最大宽度h ;(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t 3 。
解:(1)第一次飞行中,设加速度为1a 匀加速运动21121t a H =由牛顿第二定律1ma f mg F =-- 解得)(4N f =(2)第二次飞行中,设失去升力时的速度为1v ,上升的高度为1s 匀加速运动221121t a s =设失去升力后的速度为2a ,上升的高度为2s 由牛顿第二定律2ma f mg =+211t a v = 22122a v s = 解得)(4221m s s h =+=(3)设失去升力下降阶段加速度为3a ;恢复升力后加速度为4a ,恢复升力时速度为3v 由牛顿第二定律 3ma f mg =- F+f-mg=ma 4且22333422v v h a a += V 3=a 3t 3 解得t 3=322(s)(或2.1s)4、1932年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。
回旋加速器的工作原理如图所示,置于 高真空中的D 形金属盒半径为R ,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。
磁感应强度为B 的匀强磁场与盒面垂直。
A 处粒子源产生的粒子,质量为m 、电荷量为+q , 在加速器中被加速,加速电压为U 。
加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。
(1) 求粒子第2次和第1次经过两D 形盒间狭缝后轨道半径之比; (2) 求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t ;(3) 实际使用中,磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。
若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为B m 、f m ,试讨论粒子能获得的最大动能E ㎞。
解:(1)设粒子第1次经过狭缝后的半径为r 1,速度为v 1 qu=12mv 12 qv 1B=m 211v r解得 112mUr B q=同理,粒子第2次经过狭缝后的半径 214mUr B q=则 21:2r r(2)设粒子到出口处被加速了n 圈221222nqU mv v qvB mRm T qB t nT π==== 解得 22BR t Uπ=(3)加速电场的频率应等于粒子在磁场中做圆周运动的频率,即2qBf mπ= 当磁场感应强度为Bm 时,加速电场的频率应为2mBm qB f mπ=粒子的动能212K E mv = 当Bm f ≤m f 时,粒子的最大动能由B m 决定2mm m v qv B m R=解得2222m kmq B R E m=当Bm f ≥m f 时,粒子的最大动能由f m j 决定2m m v f R π=解得 2222km m E mf R π=5、钳型电流表的工作原理如图所示。
当通有交流电的导线从环形铁芯的 中间穿过时,与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转。
由 于通过环形铁芯的磁通量与导线中的电流成正比,所以通过偏转角度的大小可以测量导线中的电流。
日常所用交流电的频率在中国和英国分别为50Hz 和60Hz 。
现用一钳型电流表在中国测量某一电流,电表读数为10A ;若用同一电表在英国测量同样大小的电流,则读数将是 12 A 。
若此表在中国的测量值是准确的,且量程为30A ;为使其在英国的测量值变为准确,应重新将其量程标定为 25 A .6、有一种示波器可以同时显示两列波形。
对于这两列波,显示屏上横向每格代表的时间间隔相同。
利用此中示波器可以测量液体中的声速,实验装置的一部分如图1所示:管内盛满液体,音频信号发生器所产生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出,被接受器所接受。
图2为示波器的显示屏。
屏上所显示的上、下两列波形分别为发射信号与接受信号。
若已知发射的脉冲信号频率为2000f Hz =,发射器与接收器的距离为 1.30s m =,求管内液体中的声速。
(已知所测声速应在1300~1600m/s 之间,结果保留两位有效数字。
)设脉冲信号的周期为T ,从示波器显示的波形可以看出,图2中横向每一分度(即两条长竖线间的距离)所表示的时间间隔为2Tt ∆=① 其中1T f=② 对比图2中上、下两列波形,可知信号在液体中从发射器传播只接受器所用的时间为()(2 1.6)t t n =∆+ ③其中n =0,1,2,……液体中的声速为sv t= ④联立①②③④式,代入已知条件并考虑到所测声速应在1300~1600m/s 之间,得31.410m/s v =⨯ ⑤7、为了清理堵塞河道的冰凌,空军实施投弹爆破,飞机在河道上空高H 处以速度v 0水平匀速发行,投掷下炸弹并击中目标,求炸弹脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离及击中目标时的速度大小.(不计空气阻力)(2)如图7所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO /转动,同内壁粗糙,筒口半径和筒高分别为R 和H ,筒内壁A 点的高度为筒高的一半,内壁上有一质量为m 的小物块,求:①当筒不转动时,物块静止在筒壁A 点受到的摩擦力和支持力的大小;②当物块在A 点随筒做匀速转动,且其所受到的摩擦 力为零时,筒转动的角速度. 解:(1)由平抛运动的特点知 炸弹脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离为gHv t v s 200==,由 gH v y 2=知,炸弹击中目标时的速度大小为gH v v t 22+= (2)①由平衡条件可知,22cos H R Rmg mg N +==θ,22sin H R H mgmg f +==θ②物块受力如图,由F=ma 知22tan ωθR m mg =,得到gH R21=ω8、2009年中国女子冰壶队首次获得了世界锦标赛冠军,这引起了人们对冰壶运动的关注。
冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程:如题8图,运动员将静止于O 点的冰壶(视为质点)沿直线OO'推到A 点放手,此后冰壶沿AO'滑行,最后停于C 点。
已知冰面与各冰壶间的动摩擦因数为μ,冰壶质量为m ,AC =L ,CO'=r,重力加速度为g , (1)求冰壶在A 点的速率;(2)求冰壶从O 点到A 点的运动过程中受到的冲量大小;(3)若将BO'段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为0.8μ,原只能滑到C 点的冰壶能停于O'点,求A 点与B 点之间的距离。
解:(1)对冰壶,从A 点放手到停止于C 点,设在A 点时的速度为V 1,应用动能定理有2102AmgL mv μ-=-,得2L A v g μ= (2)对冰壶,从O 到A ,设冰壶受到的冲量为I ,应用动量定理有0A I mv =-,将A v 代入得2L I m g μ=(3)设AB 之间距离为S ,对冰壶,从A 到O ′的过程,应用动能定理,210.8()02AmgS mg L r S mv μμ--+-=-,将A v 代入得 S =L -4r 。