【暑期特惠07】计算题规范练03-【步步高】2019年高考物理热点题型突破练（江苏版）

计算题规范练(三) 14.(2018·苏州市期初调研)如图1所示，在倾角α＝30°的光滑固定斜面上，相距为d的两平行虚线MN、PQ间分布有大小为B、方向垂直斜面向下的匀强磁场．在PQ上方有一质量为m、边长为L(L<d)的正方形单匝线圈abcd，线圈的电阻值为R，cd边与PQ边平行且相距x.现将该线圈自此位置由静止释放，使其沿斜面下滑穿过磁场，在ab边将离开磁场时，线圈已做匀速运动．重力加速度为g.求： 图1 (1)线圈cd边刚进入磁场时的速率v1； (2)线圈进入磁场的过程中，通过ab边的电荷量q； (3)线圈通过磁场的过程中所产生的焦耳热Q. 答案　(1)　(2)　(3)mg(x＋d＋L)－[来源:学科网] 解析　(1)线圈沿斜面向下运动至cd边刚进入磁场时，mgxsin 30°＝mv－0 解得：v1＝ (2)线圈进入磁场的过程中，感应电动势＝＝ 根据闭合电路欧姆定律得：＝ 通过的电荷量为：q＝·Δt＝ (3)线圈离开磁场时，匀速运动． 有：BL＝mgsin 30° 解得：v2＝ 由能量守恒：Q＝mg(x＋d＋L)sin 30°－mv 解得：Q＝mg(x＋d＋L)－. 15．如图2所示，半径R＝0.3 m的竖直圆槽型光滑轨道与水平轨道AC相切于B点，水平轨道的C点固定有竖直挡板，轨道上的A点静置有一质量m＝1 kg的小物块(可视为质点)．现给小物块施加一大小为F＝6.0 N、方向水平向右的恒定拉力，使小物块沿水平轨道AC向右运动，当运动到AB之间的D点(图中未画出)时撤去拉力，小物块继续滑行到B点后进人竖直圆槽轨道做圆周运动，当物块运动到最高点时，由压力传感器测出小物块对轨道最高点的压力为 N．已知水平轨道AC长为2 m，B为AC的中点，小物块与AB段间的动摩擦因数μ1＝0.45，重力加速度g＝10 m/s2.求： 图2[来源:Z&xx&k.Com] (1)小物块运动到B点时的速度大小； (2)拉力F作用在小物块上的时间t；[来源:学科网ZXXK] (3)若小物块从竖直圆轨道滑出后，经水平轨道BC 到达C点，与竖直挡板相碰时无机械能损失，为使小物块从C点返回后能再次冲上圆形轨道且不脱离，试求小物块与水平轨道BC段间的动摩擦因数的取值范围． 答案　(1)4 m/s　(2) s (3)0.4>μ2≥0.25或0≤μ2≤0.025 解析　(1)小物块运动到轨道最高点时，由牛顿第二定律得FN＋mg＝m，由牛顿第三定律得FN＝FN′＝ N， 则v＝2 m/s 物块从B运动到轨道最高点的过程，由机械能守恒定律得2mgR＋mv2＝mv 可得vB＝4 m/s； (2)小物块从A点运动到B点的过程，由动能定理有 Fs－μ1mgxAB＝mv－0 由牛顿第二定律有F－μ1mg＝ma 由位移公式有s＝at2 联立解得t＝ s. (3)设小物块与BC段间的动摩擦因数为μ2. ①物块在圆轨道最高点的最小速度为v1， 由牛顿第二定律有mg＝m 由动能定理有－2μ2mgxBC－2mgR＝mv－mv 解得μ2＝0.025[来源:学。科。网Z。X。X。K] 故物块能从C点返回通过轨道的最高点而不会脱离轨道时应满足0≤μ2≤0.025 ②物块从C点返回在圆轨道上升高度R时速度为零， 由动能定理有－2μ2mgxBC－mgR＝0－mv 解得μ2＝0.25 物块从C点返回刚好运动到B点， 解得－2μ2mgxBC＝0－mv μ2＝0.4[来源:学#科#网] 故物块能返回圆形轨道(不能到达最高点)且不会脱离轨道时应满足0.4>μ2≥0.25 综上所述，0.4>μ2≥0.25或0≤μ2≤0.025. [来源:学,科,网Z,X,X,K] 16．(2018·苏州市模拟)如图3所示，在竖直平面内建立平面直角坐标系xOy，y轴正方向竖直向上．在第一、第四象限内存在沿x轴负方向的匀强电场，其大小E1＝；在第二、第三象限内存在着沿y轴正方向的匀强电场和垂直于xOy平面向外的匀强磁场，电场强度大小E2＝，磁感应强度大小为B.现将一质量为m、电荷量为q的带正电小球从x轴上距坐标原点为d的P点由静止释放．(重力加速度为g) 图3[来源:学科网] (1) 求小球从P点开始运动后，第一次经过y轴时速度的大小； (2)求小球从P点开始运动后，第二次经过y轴时的纵坐标； (3)若小球第二次经过y轴后，第一、第四象限内的电场强度大小变为E1′＝，方向不变，求小球第三次经过y轴时的纵坐标．[来源:学,科,网] 答案　(1) 　(2) －d (3) －d 解析　(1)设小球在第一、四象限中的加速度为a，由牛顿第二定律得＝ma 得到a＝，对小球受力分析知加速度方向斜向左下，设其方向与水平面夹角为θ tan θ＝＝，s＝＝2d，所以v0＝＝＝. (2)小球第一次经过y轴后，在第二、三象限内，qE2＝mg，