高考物理题《粒子在复合场中运动》高频考点巩固(2019年最新版)(九)

时间:2019-03-16 03:01:33

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1、选择题  如图所示,足够长的绝缘粗糙棒倾斜放置,棒上套有电量为q不会漏电的带正电小球,质量为m.现将此棒放入沿水平方向且相互垂直的匀强磁场和匀强电场中,小球由静止开始下滑的过程中(  )
A.小球加速度逐渐减少直到为零
B.小球速度一直增大,直到最后匀速
C.小球受到摩擦力一直减少,直到速度最大时为零
D.小球所受洛伦兹力一直增大,直到最后不变



参考答案:对小球受力分析,受重力、摩擦力(可能有)、弹力(可能有)、洛伦兹力、电场力,如图所示:
A、根据牛顿第二定律,有:
ma=Gsinθ-qEcosθ-f…①
N+qvB=mgcosθ…②
其中:f=μN…③
由静到动,速度增加,故洛伦兹力增加,故合力先增加后减小,故加速度也是先增加后减小,故A错误;
B、加速度先增加后减小,与速度同方向,故速度先增加,最后匀速,故B正确;
C、根据②③式,小球受到的摩擦力是先减小后增加,故C错误;
D、速度先增加,最后不变,故洛伦兹力先增加,最后不变,故D正确;
故选:BD.


本题解析:


本题难度:一般



2、选择题  如图所示的虚线区域内,充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域,恰好沿直线由区域右边界的O′点(图中未标出)穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变,另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入,从区域右边界穿出,则粒子b


[? ]


A.穿出位置一定在O′点下方
B.穿出位置一定在O′点上方
C.运动时,在电场中的电势能一定减小
D.在电场中运动时,动能一定减小


参考答案:C


本题解析:


本题难度:一般



3、计算题  如图所示,abcd为质量M=2 kg的导轨,放在光滑绝缘的水平面,另有一根质量m=0.6 kg的金属棒PQ平行于bc放在水平导轨上,PQ棒左边靠着绝缘的竖直立柱e、f(竖直立柱光滑,且固定不动),导轨处于匀强磁场中,磁场以为界,左侧的磁场方向竖直向上,右侧的磁场方向水平向右,磁感应强度大小都为B=0.8 T.导轨的bc段长l=0.5 m,其电阻r=0.4Ω,金属棒的电阻R=0.2Ω,其余电阻均可不计.金属棒与导轨间的动摩擦因数m=0.2.若在导轨上作用一个方向向左、大小为F=2N的水平拉力,设导轨足够长,重力加速度g取,试求:

(1)导轨运动的最大加速度;
(2)导轨的最大速度;
(3)定性画出回路中感应电流随时间变化的图线.


参考答案:(1)(2)(3)见解析


本题解析:解:导轨在外力作用下向左加速运动,由于切割磁感线,在回路中要产生感应电流,导轨的bc边及金属棒PQ均要受到安培力作用,PQ棒受到的支持力要随电流的变化而变化,导轨受到PQ棒的摩擦力也要变化,因此导轨的加速度要发生改变.导轨向左切割磁感线时,有,① 导轨受到向右的安培力,金属棒PQ受到向上的安培力,导轨受到PQ棒对它的摩擦力,根据牛顿第二定律,有F-BIl-?m(mg-BIl)=Ma,即F-(1-m?)BIl-?mg=Ma.② 
(1)当刚拉动导轨时,v=0,由①式可知,则由②式可知,此时有最大加速度,即. 
(2)随着导轨速度v增大,增大而a减小,当a=0时,有最大速度,从②式可得,有③ 将代入①式,得. 
(3)从刚拉动导轨开始计时,t=0时,,I=0,当时,v达到最大,I达到2.5 A,电流I随时间t的变化图线如图所示.

本题考查的是电磁感应定律和力学综合的相关问题,根据电磁感应定律和安培力的计算,利用牛顿第二定律计算出加速度;再根据运动学相关规律计算出最大电流,利用欧姆定律从而计算出导轨的最大速度;最后根据感应电流的变化画出图线;


本题难度:一般



4、选择题  在长方形abcd区域内有正交的电磁场,ab=bc/2=L,一带电粒子从ad的中点垂直于电场和磁场方向射入,恰沿直线从bc边的中点P射出,若撤去磁场,则粒子从C点射出;若撤去电场,则粒子将(重力不计)

[? ]
A.从b点射出
B.从b、P间某点射出
C.从a点射出
D.从a、b间某点射出


参考答案:C


本题解析:


本题难度:一般



5、计算题  (10分)如图所示,一倾角为θ=37o的绝缘斜面高度为h=3m,底端有一固定挡板,整个斜面置于水平向右匀强电场中,场强E=1×106N/C.现有一质量为m=0.2kg,电荷量为q=-1×10-6C的小物体,沿斜面顶端从静止开始下滑,小物体与斜面间的动摩擦因数为?=0.2,且小物体与挡板碰撞时不损失机械能(g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8)求:

(1)小物体第一次与挡板碰撞前瞬间的动能;
(2)小物体从静止开始下滑到最后停止运动通过的总路程s.


参考答案:(1)(2)


本题解析:对物块进行受力分析,如图所示

解:(1)在运动过程中重力、静电力、摩擦力做功,
根据动能定理得?.......(2分)?
?.....................................(1分)
? .......................................(2分)
联立代入数据得? .....................................(1分)
(2)整个过程中重力、静电力、摩擦力做功,
根据动能定理得............(3分)?
代入数据得.......(1分)
点评:本题难度中等,由问题可知本题考查的应该是功能关系的应用,此种类型题的分析,要先分析受力情况,再分析运动和做功情况,其中需要注意重力、电场力做功只与初末位置有关,而摩擦力做功与路径、路程有关


本题难度:一般




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