【创新设计】（浙江专用）高考物理三轮考前通关 终极猜想21 力电综合(二)(1).doc

终极猜想二十一力电综合(二)(本卷共4小题，满分64分建议时间：45分钟 )1(13分)如图1所示，ab是一倾角为37的绝缘粗糙直轨道，滑块与斜面间的动摩擦因数0.30，bcd是半径为r0.2 m的光滑圆弧轨道，它们相切于b点，c为圆弧轨道的最低点，整个空间存在着竖直向上的匀强电场，场强e4.0103 n/c，质量m0.20 kg的带电滑块从斜面顶端由静止开始滑下已知斜面ab对应的高度h0.24 m，滑块带电荷量q5.0104 c，取重力加速度g10 m/s2，sin 370.60，cos 370.80.求：图1(1)滑块从斜面最高点滑到斜面底端b点时的速度大小；(2)滑块滑到圆弧轨道最低点c时对轨道的压力解析(1)滑块沿斜面滑下的过程中，受到的滑动摩擦力f(mgqe)cos 370.96 n(2分)设到达斜面底端时的速度为v1，根据动能定理得(mgqe)hfmv(2分)解得v12.4 m/s(2分)(2)滑块从b到c，由动能定理可得：(mgqe)r(1cos 37)mvmv(2分)当滑块经过最低点时，有fn(mgqe)m(2分)由牛顿第三定律：fnfn(1分)解得：fn11.36 n(2分)答案(1)2.4 m/s(2)11.36 n2(13分)如图2甲所示，a、b是在真空中平行放置的金属板，加上电压后，它们之间的电场可视为匀强电场a、b两极板间距离d1.5 m今在a、b两极板上加如图乙所示的交变电压，交变电压的周期t1.0106 s；t0时，a板电势比b板电势高，电势差u01 080 v比荷1.0109 c/kg的带负电的粒子在t0时从b板附近由静止开始运动，不计重力问：(1)第一次达到最大速度时，粒子相对于b板的位移是多大？(2)粒子到达a板时速度是多大？图2解析(1)当t时，粒子第一次达到最大速度s1at20.04 m(2分)(2)在时间内，粒子做匀减速运动，最后速度为0，位移s20.04 m(2分)在时间内，粒子反方向做匀加速运动位移s3at20.01 m(2分)在时间t内，粒子做匀减速运动，最后速度为0，位移s40.01 m(2分)在一个周期内的总位移ss1s2s3s40.06 m(2分)因为25，(1分)即经24个周期粒子距a板0.06 mv22a(s3s4)，v105 m/s1.7105 m/s(2分)答案(1)0.04 m(2)1.7105 m/s3(19分)如图3所示的坐标平面内，y轴左侧存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小b10.20 t的匀强磁场，在y轴的右侧存在方向垂直纸面向里、宽度d12.5 cm的匀强磁场b2，某时刻一质量m2.0108 kg、电量q4.0104 c的带电微粒(重力可忽略不计)，从x轴上坐标为(0.25 m，0)的p点以速度v2.0103 m/s沿y轴正方向运动试求：图3(1)微粒在y轴左侧磁场中运动的轨道半径；(2)微粒第一次经过y轴时，速度方向与y轴正方向的夹角；(3)要使微粒不能从右侧磁场边界飞出，b2应满足的条件解析(1)设微粒在y轴左侧匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为r1，转过的圆心角为，则qvb1m(3分)r1 m0.5 m(2分)(2)粒子在磁场中运动轨迹如图所示，由几何关系得：(3分)cos ，则60(3分)(3)设粒子恰好不飞出右侧磁场时运动半径为r2，其运动轨迹如图所示，由几何关系得r2cos r2d，解得r20.25 m(3分)由洛伦兹力充当向心力，且粒子运动半径不大于r2，得：qvb2m(2分)解得：b2 t0.4 t(2分)即磁感应强度b2应满足：b20.4 t(1分)答案(1)0.5 m(2)60(3)b20.4 t4(19分)如图4所示，pr是一长为l0.64 m的绝缘平板固定在水平地面上，挡板r固定在平板的右端，整个空间有一个平行于pr的匀强电场e，在板的右半部分存在一个垂直于纸面向里的匀强磁场b，磁场的宽度d0.32 m，一个质量m0.5103 kg，带电荷量为q5102 c的小物体，从板的p端由静止开始向右做匀加速运动，从d点进入磁场后恰能做匀速直线运动，当物体碰到挡板r后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场(不计撤掉电场对原磁场的影响)，物体返回时在磁场中仍作匀速运动，离开磁场后做减速运动，停在c点，pc，若物体与平板间的动摩擦因数0.2，g取10 m/s2.图4(1)判断电场的方向及物体带正电还是带负电；(2)求磁感应强度b的大小；(3)求物体与挡板碰撞过程中损失的机械能解析(1)物体由静止开始向右做匀加速运动，说明电场力向右且大于摩擦力，进入磁场后做匀速直线运动，说明它受的摩擦力增大，即它受的洛伦兹力方向向下，由左手定则判断物体带负电，(2分)小物体受电场力方向向右可判断电场方向向左(2分)(2)设物体被挡板弹回后做匀速直线运动的速度为v2，从离开磁场到停在c点的过程中，由动能定理有：mg0mv(2分)解得：v2 m/s0.8 m/s(2分)物体在磁场中受力平衡，有：mgbqv2(1分)解得：b t0.125 t(2分)(3)设从d点进入磁场时的速度为v1，由动能定理有qemgmv(2分)物体从d点到r做匀速直线运动，有qe(mg