限时集训02(通用版）-【大题精做】冲刺2024年高考物理大题突破+限时集训（新高考专用）

限时集训02（通用版） 时间：25min 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 1．如图所示，真空中有一正方形区域ABCD，边长为d， M、N分别为AB、CD 边的中点。整个空间内有一平行于 ABCD平面的匀强电场（图中未画出）。一个质量为m、电荷量为q的质子，从M点由静止释放，到N点的速度大小为ν，不计质子的重力。求： （1）电场强度的大小和方向； （2）若将（1）中电场方向调整为与AB平行，且由A指向B，质子以的初速度由M点沿MN方向射出，质子离开正方形ABCD区域的位置到C点的距离。    2．如图水平桌面光滑，有一轻弹簧左端固定在A点，质量为物块与弹簧不栓接，今有作用在物块上的水平力F将弹簧从原长位置缓慢压缩（弹簧始终在弹性限度内）一定形变量后锁定，解除锁定后物块以初速度滑上质量为M的小车，，再滑上固定在竖直平面内半径的光滑半圆形轨道，最后恰好从N点飞出，水平桌面、车的上表面和轨道最低点高度都相同，开始时小车右端距M点足够远，车碰到圆轨道后立即停止运动，物块与车上表面间动摩擦因数，小车与水平地面的摩擦力不计。。求： （1）水平外力F做的功； （2）物体滑上M点时受到半圆轨道的弹力； （3）小车长度。 3．如图所示，两根完全相同的光滑平行长直导轨固定，长直导轨构成的平面与水平面的夹角，两导轨顶、底端分别连接电阻、，在导轨所在斜面上以为坐标原点建立平面直角坐标系，斜面上的矩形区域内分布有方向垂直于斜面向上的磁场，磁场沿x正方向磁感应强度，沿y方向均匀分布。某时刻在导轨斜面上上方处由静止释放一金属棒，金属棒进入磁场后，立即在棒上施加一方向沿斜面向上的力F，金属棒在磁场中的运动过程，棒中电流始终保持不变。已知导轨间距，磁场上边界与下边界间的距离，金属棒质量，金属棒与导轨接触的两点间电阻，，其余电阻不计，重力加速度大小，，不计空气阻力，棒下滑过程中始终与导轨垂直。求： （1）金属棒刚进入磁场时流经的电流； （2）金属棒通过磁场的过程中，电阻产生的焦耳热； （3）金属棒通过磁场的过程中力F所做的功W。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！10 学科网（北京）股份有限公司 $$ 限时集训02（通用版） 时间：25min 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 1．如图所示，真空中有一正方形区域ABCD，边长为d， M、N分别为AB、CD 边的中点。整个空间内有一平行于 ABCD平面的匀强电场（图中未画出）。一个质量为m、电荷量为q的质子，从M点由静止释放，到N点的速度大小为ν，不计质子的重力。求： （1）电场强度的大小和方向； （2）若将（1）中电场方向调整为与AB平行，且由A指向B，质子以的初速度由M点沿MN方向射出，质子离开正方形ABCD区域的位置到C点的距离。    【答案】（1）电场强度方向由M指向N，；（2） 【详解】（1）根据题意可判断电场强度方向由M指向N， 对质子，由动能定理 得 （2）对质子，MN方向 AB方向 由牛顿第二定律得 当粒子离开正方形区域时C点的距离为 得 2．如图水平桌面光滑，有一轻弹簧左端固定在A点，质量为物块与弹簧不栓接，今有作用在物块上的水平力F将弹簧从原长位置缓慢压缩（弹簧始终在弹性限度内）一定形变量后锁定，解除锁定后物块以初速度滑上质量为M的小车，，再滑上固定在竖直平面内半径的光滑半圆形轨道，最后恰好从N点飞出，水平桌面、车的上表面和轨道最低点高度都相同，开始时小车右端距M点足够远，车碰到圆轨道后立即停止运动，物块与车上表面间动摩擦因数，小车与水平地面的摩擦力不计。。求： （1）水平外力F做的功； （2）物体滑上M点时受到半圆轨道的弹力； （3）小车长度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）外力使物体压缩弹簧解除锁定后，由功能关系得 代入数据求得 （2）物体恰好从点飞出，由牛顿第二定律 得 物体滑上轨道后，对物块由动能定理得 解得物体运动到点的最小速度 在M点，由牛顿第二定律有 联立代入数据解得 （3）物体滑上小车后相对运动一段位移后与小车共速，规定向右为正方向，根据动量守恒定律有 根据能量守恒得 解得 然后物体在小车运动一段位移再滑上半圆轨道，由动能定理得 解得 即物体共速后还要运动，才能滑上半圆轨道恰好能运动到最高点N，可得小车长度为 3．如图所示，两根完全相同的光滑平行长直导轨固定，长直导轨构成的平面与水平面的夹角，两导轨顶、底端分别连接电阻、，在导轨所在斜面上以为坐标原点建立平面直角坐标系，斜面上的矩形区域内分布有方向垂直于斜面向上的磁场，磁场沿x正方向磁感应强度，沿y方向均匀分布。某时刻在导轨斜面上上方处由静止释