广东省始兴县风度中学高三物理 培优训练5　　.doc

广东省始兴县风度中学高三物理培优训练535（18分）如下图所示，固定在地面上的光滑圆弧面底端与车c的上表面平滑相接，在圆弧面上有一滑块a，其质量ma=2kg，在距车的水平面高h=1.25m处由静止下滑，车c的质量为mc=6kg。在车c的左端有一质量mb=2kg的滑块b，滑块b与a均可视作质点，滑块a与b碰撞后立即粘合在一起共同运动，最终没有从车c上滑落。已知滑块a、b与车c的动摩擦因数均为=0.5，车c与水平面间的摩擦忽略不计，取g=10m/s2。求：（1）滑块a滑到圆弧面底端时的速度大小；abch（2）滑块a与b碰撞后瞬间的共同速度大小；（3）车c的最短长度。36（18分）如下图所示，带电平行金属板pq和mn之间的距离为d；两金属板之间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为b。建立如图所示的坐标系，x轴平行于金属板，且与金属板中心线重合，y轴垂直于金属板。区域i的左边界是y轴，右边界与区域ii的左边界重合，且与y轴平行；区域ii的左、右边界平行。在区域i和区域ii内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小均为b，区域i内的磁场垂直于oxy平面向外，区域ii内的磁场垂直于oxy平面向里。一电子沿着x轴正向以速度v0射入平行板之间，在平行板间恰好沿着x轴正向做直线运动，并先后通过区域i和ii。已知电子电量为e，质量为m，区域i和区域ii沿x轴方向宽度均为。不计电子重力。（1）求两金属板之间电势差u；（2）求电子从区域ii右边界射出时，射出点的纵坐标y；（3）撤除区域i中的磁场而在其中加上沿x轴正向的匀强电场，使得该电子刚好不能从区nmqpv0bbboxy域ii的右边界飞出。求电子两次经过y轴的时间间隔t。高三物理培优5参考答案35（18分）解：（1）设滑块a滑到圆弧末端时的速度大小为v1，由机械能守恒定律有：magh=mav12 （3分）代入数据，由式解得：v1=5(m/s) （2分）（2）设a、b碰撞后瞬间的共同速度为v2，滑块a与b组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可得：mav1=(ma+mb)v2 （3分）代入数据，由式解得：v2=2.5(m/s) （2分）（3）设车c的最短长度为l，滑块a与b最终没有从车c上滑出，三者的最终速度相同，设其共同速度为v3，根据动量守恒和能量守恒定律可得：(ma+mb)v2 =(ma+mb+mc)v3 （3分）(ma+mb)gl=(ma+mb)v22-(ma+mb+mc)v32 （3分）联立式可解得：l=0.375(m) （2分）nmqpv0bbboxy36（18分）解：（1）电子在平行板间做直线运动，电场力与洛伦兹力平衡（2分）而u=ed （1分）由两式联立解得： （1分）（2）如右图所示，电子进入区域i做匀速圆周运动，向上偏转，洛伦兹力提供向心力 （2分）设电子在区域i中沿着y轴偏转距离为 y0，区域i的宽度为b（b=），则 （2分）由式联立解得： （1分）因为电子在两个磁场中有相同的偏转量，故电子从区域ii射出点的纵坐标 （2分）（3）电子刚好不能从区域ii的右边界飞出，说明电子在区域ii中做匀速圆周运动的轨迹恰好与区域ii的右边界相切，圆半径恰好与区域ii宽度相同。电子运动轨迹如下图所示。设电子进入区域ii时的速度为，则由：nmqpv0bbboxy （2分） 由得： 电子通过区域i的过程中，向右做匀变速直线运动， 此过程中平均速度电子通过区域i的时间：（b为区域i的宽度）（1分）解得： 电子在区域ii中运动了半个圆周，设电子做圆周运动的周期为t，则：（1