全国高考物理压轴题精选集(附答案).doc

1、 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=01 kg，带电量为 q=05 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 =04，取 g=10m/s2 ，求： （1）判断物体带电性质，正电荷还是负电荷？

2、 （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 214 所示，光滑水平桌面上有长 L=2m 的木板 C，质量 mc=5kg，在其正中央 并排放着两个小滑块 A 和 B，mA=1kg，mB=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 6ms 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

3、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 F1，放手后，木板沿斜面下滑，稳定后弹 簧示数为 F2，测得斜面斜角为，则木板与斜面间动摩擦因数为多少？（斜面体固定在地 面上） 图图 12 4 有一倾角为的斜面，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=mB=m，mC=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

4、自然伸长状态.木块 B 在 Q 点以初速度 v0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 0 3 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 v3m/s 的速度向左运动，传送带上有一质量 为 M2kg 的小木盒 A，A 与传送带之间的动摩擦因数为 03，开始时，A 与传送带之 间保持相

5、对静止。先后相隔 t3s 有两个光滑的质量为 m1kg 的小球 B 自传送带的左端 出发，以 v015m/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 t11s/3 而与木盒相遇。求（取 g10m/s2） （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 l8cm， 两板间距离 d8cm， A 板比 B 板电势高

6、300V， 即 UAB300V。一带正电的粒子电量 q10-10C，质量 m10-20kg，从 R 点沿电场中心线垂 B A v v0 直电场线飞入电场，初速度 v02 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 L12cm，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 k9 109N m2/C2） （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

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 L1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 v1， 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 35，则物体在第二次跟 A 碰撞之前，滑板相对于 水平面的速度 v2和物体相对于水平面的速度 v3分别为 多大? (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

8、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 B1=10T 的匀强磁场中， 导轨间距 L=0.50m， 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=3.2 10 -21kg、 电 量 q=1.6 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

9、磁场 B2=10T，MN 与 D 相距 d=10cm，B1和 B2方向如图所示(粒子重力及 其相互作用不计)，求 (1)0 到 4.Os 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? B A v0 R M N L P S O E F l 9（20 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） ，

10、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 0 v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 0 v，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（ 0 vv ） ，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

11、 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 10(14 分)长为 0.51m 的木板 A，质量为 1 kg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 v0=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=0.5.g 取 10m/s2.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） （3）A 与固定板碰撞几次，B 可脱离 A 板 11 如图 10 是为了检验某种防护罩承受冲击能力的

12、装置， M 为半径为1.0Rm、 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0.69rm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 的下端相切处置放竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量0.01mkg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 N 的某一点上， 取 2 10/gm s，求： （1）发射该钢珠前，弹簧的弹性势能 p E多大？ （2）钢珠落到圆弧N上时的速度大小 N v是多少？（结果保留两位有效数字） 12（10 分） 建筑工地上的黄沙堆成圆锥形

13、， 而且不管如何堆其角度是不变的。 若测出其圆锥底的周 长为 125m，高为 15m，如图所示。 （1）试求黄沙之间的动摩擦因数。 （2）若将该黄沙靠墙堆放，占用的场地面积至少为多少？ 13（16 分） 如图 17 所示，光滑水平地面上停着一辆平板车，其质量为 2m，长为 L，车右端（A 点） 有一块静止的质量为 m 的小金属块金属块与车间有摩擦，与中点 C 为界， AC 段与 CB 段摩擦因数不同现给车施加一个向右的水平恒力，使车向右运动，同时金属块在车上开始 滑动，当金属块滑到中点 C 时，即撤去这个力已知撤去力的瞬间，金属块的速度为 v0， 车的速度为 2v0，最后金属块恰停在车的左端（

14、B 点） 。如果金属块与车的 AC 段间的动摩擦 因数为 1 ，与 CB 段间的动摩擦因数为 2 ，求 1 与 2 的比值 F A C B L 图 17 14(18分)如图10所示,空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场,左侧匀强电场的场强 大小为 E、方向水平向右，其宽度为 L；中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为 B、方 向垂直纸面向外；右侧匀强磁场的磁感应强度大小也为 B、方向垂直纸面向里。一个带 正电的粒子（质量 m,电量 q,不计重力）从电场左边缘 a 点由静止开始运动，穿过中间 磁场区域进入右侧磁场区域后，又回到了 a 点，然后重复上述运动过程。 （图中虚线为 电场与磁场、相反方向

15、磁场间的分界面，并不表示有什么障碍物） 。 （1）中间磁场区域的宽度 d 为多大； （2）带电粒子在两个磁场区域中的运动时间之比； （3）带电粒子从 a 点开始运动到第一次回到 a 点时所用的时间 t. 15 （20 分）如图 10 所示，abcd 是一个正方形的盒子， 在 cd 边的中点有一小孔e，盒子中存在着沿 ad 方向 的匀强电场，场强大小为 E。一粒子源不断地从 a 处 的小孔沿 ab 方向向盒内发射相同的带电粒子，粒子 的初速度为v0，经电场作用后恰好从e处的小孔射出。 现撤去电场，在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁 场，磁感应强度大小为 B（图中未画出） ，粒子仍恰 好从e孔射出

16、。 （带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力均 可忽略） （1）所加磁场的方向如何？ (2）电场强度 E 与磁感应强度 B 的比值为多大？ 16 （8 分） 如图所示，水平轨道与直径为 d=0.8m 的半圆轨道相接，半圆轨道的两端点 A、B 连线 是一条竖直线，整个装置处于方向水平向右，大小为 103V/m 的匀强电场中，一小球质量 m=0.5kg,带有 q=5 10-3C 电量的正电荷，在电场力作用下由静止开始运动，不计一切摩擦， g=10m/s2， （1）若它运动的起点离 A 为 L，它恰能到达轨道最高点 B，求小球在 B 点的速度和 L 的值 （2）若它运动起点离 A 为 L=2.6m，且

17、它运动到 B 点时电场消失，它继续运动直到落 地，求落地点与起点的距离 17（8 分） 如图所示，为某一装置的俯视图，PQ、MN 为竖直放置的很长的平行金属板，两板间 有匀强磁场，其大小为 B，方向竖直向下金属棒搁置在两板上缘，并与两板垂直良好 接触现有质量为 m，带电量大小为 q，其重力不计的粒子，以初速 v0水平射入两板间，问： （1）金属棒 AB 应朝什么方向，以多大速度运动，可以使带电粒子做匀速运动？ （2）若金属棒的运动突然停止，带电粒子在磁场中继续运动，从这刻开始位移第一次 达到 mv0/qB 时的时间间隔是多少？（磁场足够大） 18(12 分)如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞

18、 质量为 10kg，横截面积 50cm2，厚度 1cm，气缸全长 21cm，气缸质量 20kg， 大气压强为 1 105Pa， 当温度为 7时， 活塞封闭的气柱长 10cm， 若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气 相通。g 取 10m/s2求： （1）气柱多长？ （2）当温度多高时，活塞刚好接触平台？ （3）当温度多高时，缸筒刚好对地面无压力。（活塞摩擦不计）。 19（14 分）如图所示，物块 A 的质量为 M，物块 B、C 的质量都是 m，并都可看作质 点，且 mM2m。三物块用细线通过滑轮连接，物块 B 与物块 C 的距离和物块 C 到地面 的距离都是 L。现将物块

19、 A 下方的细线剪断，若物块 A 距滑轮足 够远且不计一切阻力。求： （1） 物块 A 上升时的最大速度； （2） 物块 A 上升的最大高度。 20M 是气压式打包机的一个气缸，在图 示状态时，缸内压强为 Pl，容积为 VoN 是一 V0 M B N P Q A A C B L L 个大活塞，横截面积为 S2，左边连接有推板，推住一个包裹缸的右边有一个小活塞，横 截面积为 S1，它的连接杆在 B 处与推杆 AO 以铰链连接，O 为固定转动轴，B、O 间距离为 d推杆推动一次，转过角(为一很小角)，小活塞移动的距离为 d，则 (1) 在图示状态，包已被压紧，此时再推次杆之后，包受到的压力为多大?

20、(此过程中 大活塞的位移略去不计，温度变化不计) (2) 上述推杆终止时，手的推力为多大? (杆长 AOL，大气压为 Po) . 21 （12 分）如图，在竖直面内有两平行金属导轨 AB、CD。导轨间距为 L，电阻不计。 一根电阻不计的金属棒 ab 可在导轨上无摩擦地滑动。棒与导轨垂直，并接触良好。导 轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感强度为 B。导轨右边与电路连接。电路中的三 个定值电阻阻值分别为 2R、R 和 R。在 BD 间接有一水平放置的平行板电容器 C，板间 距离为 d。 （1）当 ab 以速度 v0匀速向左运动时，电容器中质量为 m 的带电微粒恰好静止。试判断 微粒的带电性质，及

21、带电量的大小。 （2）ab 棒由静止开始，以恒定的加速度 a 向左运动。讨论电容器中带电微粒的加速度 如何变化。 （设带电微粒始终未与极板接触。 ） 22（12 分）如图所示的坐标系，x 轴沿水平方向，y 轴沿竖直方向。在 x 轴上方空间的第一、 第二象限内，既无电场也无磁场，在第三象限，存在沿 y 轴正方向的匀强电场和垂直 xy 平面（纸面）向里的匀强磁场。在第四象限，存在沿 y 轴负方向，场强大小与第三 象限电场场强相等的匀强电场。一质量为 m、电量为 q 的带电质点，从 y 轴上 y=h 处的 p1点以一定的水平初速度沿 x 轴负方向进入第二象限。然后经过 x 轴上 x=-2h 处的 p

22、2 点进入第三象限，带电质点恰好能做匀速圆周运动。之后经过 y 轴上 y=-2h 处的 p3点 进入第四象限。已知重力加速度为 g。求： （1）粒子到达 p2点时速度的大小和方向； （2）第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小； （3）带电质点在第四象限空间运动过程中最小速度的大小和方向。 23 （20 分）如图所示，在非常高的光滑、绝缘水平高台边缘，静置一个不带电的小金属块 B，另有一与 B 完全相同的带电量为+q 的小金属块 A 以初速度 v0向 B 运动，A、B 的质量均 为 m。A 与 B 相碰撞后，两物块立即粘在一起，并从台上飞出。已知在高台边缘的右面空间 中存在水平向左的匀强电场

23、，场强大小 E=2mg/q。求： （1）A、B 一起运动过程中距高台边缘的最 大水平距离 （2）A、B 运动过程的最小速度为多大 （3）从开始到 A、B 运动到距高台边缘最大 水平距离的过程 A 损失的机械能为多大？ 24（20 分） 如图 11 所示，在真空区域内，有宽度为 L 的匀强磁场，磁感应强度为 B，磁场方向垂 直纸面向里，MN、PQ 是磁场的边界。质量为 m，带电量为q 的粒子，先后两次沿着与 MN 夹角为 （0l） ，到达 b 点时动能恰好为零,小滑块最终停在 O 点，求： （1）小滑块与水平面间的动摩擦因数。 （2）O、b 两点间的电势差 Uob。 （3）小滑块运动的总路程。

24、61 （15 分） 如图所示，质量为 M4kg 的木板静止置于足够大的水平面上，木板与水平面间的动摩 擦因数 0.01，板上最左端停放着质量为 m1kg 可视为质点的电动小车，车与木板的档 板相距 L5m，车由静止开始从木板左端向右做匀加速运动，经时间 t2s，车与挡板相碰， 碰撞时间极短且碰后电动机的电源切断，车与挡板粘合在一起，求： （1）试通过计算说明，电动小车在木板上运动时，木板能否保持静止? （2）试求出碰后木板在水平面上滑动的距离。 62（12 分） 如图 14 所示。地球和某行星在同一轨道平面内同向绕太阳做匀速圆周运动。地球的轨 道半径为 R，运转周期为 T。地球和太阳中心的连线

25、与地球和行星的连线所夹的角叫地球对 该行星的观察视角（简称视角） 。已知该行星的最大视角为，当 行星处于最大视角处时， 是地球上的天文爱好者观察该行星的最佳时期。 若某时刻该行星正处于最佳观察期， 问该行 星下一次处于最佳观察期至少需经历多长时间？ 63 （12 分） 如图 15 所示。 一水平传送装置有轮半径均为 R1/米 的主动轮 1 Q和从动轮 2 Q及转送带等构成。两轮轴心相距 80m，轮与传送带不打滑。现用 此装置运送一袋面粉，已知这袋面粉与传送带之间的动摩擦力因素为04，这袋面粉 中的面粉可不断的从袋中渗出。 （1）当传送带以 40m/s 的速度匀速运动时，将这袋面粉由左端 2 Q

26、正上方的 A 点轻 放在传送带上后，这袋面粉由 A 端运送到 1 Q正上方的 B 端所用的时间为多少？ （2）要想尽快将这袋面粉由 A 端送到 B 端（设初速度仍为零） ，主动能 1 Q的转速至少 应为多大？ （3）由于面粉的渗漏，在运送这袋面粉的过程中会在深色传送带上留下白色的面粉的 痕迹，这袋面粉在传送带上留下的痕迹最长能有多长（设袋的初速度仍为零）？此时主动轮 的转速应满足何种条件？ 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=qBv2 （2）离开电场后，按动能定理，有：-mg 4 L =0- 2 1 mv2 由式得：v2=22

27、m/s （3）代入前式求得：B= 2 2 T （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-mg） 2 1 2 L mv12-0 进入电磁场后做匀速运动，故有：Eq=（qBv1+mg） 由以上两式得： N/C 2.4 m/s 24 1 E v 2（1）A、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 BBAA vmvm 解得smvB/5 . 1 又 BBAA smsm 当 sA1 m 时 sB0.25m，即当 A、C 相撞时 B 与 C 右板相距ms L s B 75.

28、 0 2 A、C 相撞时有： vmmvm CAAA )( 解得v1m/s，方向向左 而 B v1.5m/s，方向向右，两者相距 0.75m，故到 A，B 都与挡板碰撞为止，C 的位 移为 3 . 0 B C vv sv sm19. 3 固定时示数为 F1，对小球 F1=mgsin 整体下滑： （M+m）sin-(M+m)gcos=(M+m)a 下滑时，对小球：mgsin-F2=ma 由式、式、式得 = 1 2 F F tan 4木块 B 下滑做匀速直线运动，有 mgsin=mgcos B 和 A 相撞前后，总动量守恒,mv0=2mv1，所以 v1= 2 0 v 设两木块向下压缩弹簧的最大长度为

29、 s,两木块被弹簧弹回到 P 点时的速度为 v2，则 2mgcos2s= 2 2 2 1 2 2 1 2 2 1 mvmv 两木块在 P 点处分开后，木块 B 上滑到 Q 点的过程： （mgsin+mgcos）L= 2 2 2 1 mv 木块 C 与 A 碰撞前后，总动量守恒，则 3m 10 4 2 3 mvv，所以 v1= 4 2 v0 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4mgcos2s= 2 2 2 2 4 2 1 4 2 1 mvmv 木块 C 与 A 在 P 点处分开后，木块 C 上滑到 R 点的过程： （3mgsin+3

30、mgcos）L= 2 2 3 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 1 2 2 1 2 0 2 1 1 mvmv k 木块 C 与 A 压缩弹簧的初 动能 E, 4 1 2 1 2 0 2 12 mvmv k 即 E 21 kk 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- sin32 2 0 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 v1,根据动量守恒定律： 0

31、1 ()mvMvmM v （1 分） 代入数据，解得： v1=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 t0与木盒相 遇,则： 0 0 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： ()()mM gmM a得： 2 3/agm s （1 分） 设木盒减速运动的时间为 t1,加速到与传送带相同的速度的时间为 t2，则： 12 v tt a =1s （1 分） 故木盒在 2s 内的位移为零 （1 分） 依题意： 011120 ()svtvttttt （2 分） 代入数据，解得： s=75m

32、t0=05s （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 s1,则： 10 ()8.5Svtttm （1 分） 11120 ()2.5svtttttm （1 分） 故木盒相对与传送带的位移： 1 6sSsm 则木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是： 54QfsJ （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=at2/2 （1 分） qEqU a mmd 0 l t v 即： 2 0 () 2 qUl h md v （1 分） 代入数据，解得： h=003

33、m=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=012m=12cm （1 分） （2）设粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为 vy，则：vy=at= 0 qUl mdv 代入数据，解得: vy=15 106m/s （1 分） 所以粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为： 226 0 2.5 10/ y vvvm 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 ，则： 0 3 4 y v tan v 37 （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

34、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。 匀速圆周运动的半径： 0.15 y rm cos （1 分） 由： 2 2 kQqv m rr （2 分） 代入数据，解得： Q=104 10-8C （1 分） 7(1)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 v2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

35、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 2 11 2 1 mvEqL . 2 1 1 m EqL v 211 4 5 3 mvvmmv m EqL vv 1 12 2 5 2 5 2 . 2 5 7 5 7 : 5 2 2 5 3 1 1312 31 m EqL vvvv vv 得 2 2 2 3 4 2 1 2 1 mvmvW 电 . 5 13 10 13 1 2 1 EqLmvW 电 2 0 qB mv d 222 00 116 37 227 Qmvmvmv 粒子要飞出磁场边界 MN 最小速度 v0必须满足： 设 CD 间的电压为 U，则 解得 U=25V，又

36、 U=B1Lv 解得 v=5m/s. 所以根据（乙）图可以推断在 0.25sv2不合题意，舍去。 (2 分) 即 P 与 Q 碰撞后瞬间 Q 的速度大小为 v2=2m/s 小车最后速度为 0.4m/s 24 导与练上有 35(20 分) 解： （1）由几何关系可知，AB 间的距离为 R (1 分) 小物块从 A 到 B 做自由落体运动，根据运动学公式有gRvB2 2 (2 分) 代入数据解得 vB=4m/s，方向竖直向下 (2 分) （2）设小物块沿轨道切线方向的分速度为 vBx，因 OB 连线与竖直方向的夹角为 60 ， 故 vBx=vBsin60 (2 分) 从 B 到 C，只有重力做功，

37、根据机械能守恒定律有 2/2/)60cos1 ( 22 BxC mvmvmgR (2 分) 代入数据解得52 C vm/s (1 分) 在 C 点，根据牛顿第二定律有RmvmgcF C/ 2 (2 分) 代入数据解得35 c FN (1 分) 再根据牛顿第三定律可知小物块到达 C 点时对轨道的压力 FC=35N (1 分) （3）小物块滑到长木板上后，它们组成的系统在相互作用过程中总动量守恒，减少的 机械能转化为内能。当物块相对木板静止于木板最右端时，对应着物块不滑出的木板最 小长度。根据动量守恒定律和能量守恒定律有 mvC=(m+M)v (2 分) 2/)(2/ 22 vMmmvmgL C

38、(2 分) 联立、式得)(2/ 2 MmgMvL C 代入数据解得 L=2.5m (2 分) 36(共 20 分) (1)运动。因磁场运动时，框与磁场有相对运动，ad、b 边切害虫磁感线，框中产生感应电 流(方向逆时针)，同时受安培力，方向水平向右，故使线框向右加速运动，且属于加速度越 来越小的变加速运动。 (6 分) (2)阻力 f 与安培力 F 安衡时，框有 vmf=Kvm=F=2IBL(2 分) 其中 I=E/R (1 分) E=2BL(v-vm) (2 分) 联立得： Kvm=22BL(v-vm)/RBL Kvm=(4B2L2v-4B2L2vm)/R vm=4B2L2v/(KR+4B2

39、L2) (1 分) =3.2m/s (2 分) (3)框消耗的磁场能一部分转化为框中电热，一部分克服阴力做功。 据能量守恒 E硫=I2Rt+Kvmvmt (4 分) E磁=4B2L2(v-vm)2/R1+Kvm21 = 2 814014 222 +0183.22 =2.9J (2 分) 37（20 分） （1）根据磁场分布特点，线框不论转到磁场中哪一位置，切割磁感线的速度始终与磁场方向垂 直，故线框a a 转到图示位置时，感应电动势的大小 E=2Blv=2Bl 2 L =BlL（3 分） 。 （2）线框转动过程中，只能有一个线框进入磁场（作电源） ，另一个线框与外接电阻 R 并联后一起作为外

40、电路。.电源内阻为 r，外电路总电阻 R外= 3 2 rR Rr r.故 R 两端的电压最大值：UR=IR外 BlL E r r r E 5 2 5 2 3 2 3 2 （4 分） （3）a a 和b b 在磁场中，通过 R 的电流大小相等， iR= 5 2 R UR BlL r BlL r52 1 . 从线框aa进入磁场开始计时， 每隔T/8 （线框转动45 ） 电流发生一次变化，其 iR随时间 t 变化的图象如图所示。 （5 分，其中图 3 分） （4）因每个线框作为电源时产生的总电流和提供的功率分别为： I= r E r r E 5 3 3 2 , P=IE= r BlL r E 5 )

41、(3 5 3 22 .（4 分） 两线框转动一周时间内，上线圈只有两次进入磁场，每次在磁场内的时间（即作为电源时的做功时间） 为 8 T .根据能的转化和守恒定律，外力驱动两线圈转动一周的功，完全转化为电源所获得的电能，所以 W外=4P8 T =P2 T =P r LlB 5 3 222 （4 分） 38 .解； ( 1 ）m 对弹簧的弹力大于等于细绳的拉力 T 时细绳将被拉断有 T=kx0 2 1 mv 2 0 2 1 kx 2 0 解式得 v0 mk T (2)细绳刚断时小滑块的速度不一定为零，设为 v1，由机械能守恒有 2 1 mv 2 0= 2 1 mv 2 1 + 2 1 kx 2

42、0 v1 = mk T v 2 2 0 当滑块和长板的速度相同时，设为 v2，弹簧的压缩量 x 最大，此时长板的加速度 a 最大， 由动量守恒和机械能守恒有 ( 3 ）设滑块离开长板时，滑块速度为零，长板速度为 v3，由动量守恒和机械能守恒有 其中 mM 39. (1）粒子在电场中 x 偏转：在垂直电场方向 v- = v0平行电场分量 H v d = v- t 2 d = 2 H v H v= v0 得 0 2vv 粒子在磁场中做匀速画周运动故穿出磁场速度 0 2vv (2)在电场中运动时 vv= m qE t= m qE 0 v d 得 E= qd mv2 0 在磁场中运动如右图运动方向改变

43、 450，运动半径 R R= 0 45sin d =d2 又qvB = R mv 2 B= qR mv = qd mv dq vm 0 2 2 0 得 0 v B E ( 3 ）粒子在磁场中运动时间为 t 粒子在龟场中运动的时间为 t t= 0 v d 运动总时间 t总=t + t1 = 0 v d + 0 4v d 42（18 分） （1）电场强度 U E d 带电粒子所受电场力 F=, Uq qEFma d 92 4.0 10/ Uq am s dm （2）粒子在 0 2 T 时间内走过的距离为 22 1 ( )5.0 10 22 T am 故带电粒子在 2 T t 时恰好到达 A 板 根

44、据动量定理，此时粒子动量 23 4.0 10./pFtKg m s （3）带电粒子在 42 TT tt向 A 板做匀加速运动，在 3 24 TT tt向 A 板做匀减速 运动，速度减为零后将返回。粒子向 A 板运动可能的最大位移 22 11 2( ) 2416 T saaT 要求粒子不能到达 A 板，有 sr0时，v0，粒子会向上极板偏转; rv0,F合0，粒子会向下极板偏转。 46（20 分） 解（1）由 44 mgRmgR mgR 得 3 （2）设 A、B 碰撞后的速度分别为 v1、v2，则 2 1 1 24 mgR mv 2 2 1 24 mgR mv 设向右为正、向左为负，解得 1 1

45、 2 vg R ，方向向左 2 1 2 vg R，方向向右 设轨道对 B 球的支持力为 N， B 球对轨道的压力为 N，方向竖直向上为正、向下 为负则 2 2 v Nmgm R ，4.5NNmg ，方向竖直向下 （3）设 A、B 球第二次碰撞刚结束时的速度分别为 V1、V2，则 1212 22 12 11 22 mvmvmVmV mgRmVmV 解得 12 2,0VgR V （另一组解：V1=v1，V2=v2 不合题意，舍去） 由此可得： 当 n 为奇数时，小球 A、B 在第 n 次碰撞刚结束时的速度分别与其第一次碰撞刚结束 时相同； 当 n 为偶数时，小球 A、B 在第 n 次碰撞刚结束时的速度分别与其第二次碰撞刚结束 时相同； 47.解：(1)设带电粒子的电量为 q，质量