2021届高考物理二轮复习第2部分考前冲刺方略计算题型规范练4

1、计算题型标准练四建议用时：20分钟1. 12分如下图，光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在 B点平滑连接在过圆心O的水平界面 MN的下方分布有水平向右的匀强电场.半径为R的光滑竖直半圆轨道下半局部绝缘可使小球的电荷量保持不变 ，上半局部是导体可使小球的电荷量迅速消 失，在C点设置一压力传感器. A B两点间的距离为2R,图中P点恰好在A点的正上方, 重力加速度为g.现有一个质量为 m电荷量为q的带正电小球可视为质点从水平轨道上的 A点由静止释放，小球运动到 C点离开半圆轨道后，经界面MN±的P点进入电场.K Ji r1小球经过C点时压力传感器的读数为多少？2小球在半圆轨道上运动

2、到何处时速率最大？最大速率是多少？解析：1小球离开C点后做平抛运动，根据平抛运动规律得2R= vet , 1分12八R= 2gt1 分设传感器对小球的压力为 F,在C点，由牛顿第二定律得联立解得F= mg1分因此小球经过C点时压力传感器的读数为 mg2小球从A到C由动能定理得解得E= m©q.1分设小球运动到圆周 D点时速度最大为 v, 0D与竖直线0B夹角为a，小球从A运动到D的过 程，根据动能定理得1 2qE2 R+ Rsin a mgR1 cos a = gmv2 分即 v2 = 2gRsin a + cos a + 1根据数学知识可得，当a = 45°时速率最大由此

3、可得最大速率 Vm*2 + 2述 gR3分答案：1 mg 2 a = 45° 时 Vm ; 2+ 2 ：2 gRB, S2分别:3vo,2. 20分如下图的虚线PQ上方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 为磁场边界 PQ上的点，两质量均为 m电荷量均为q的带负电粒子1和带正电粒子以图示方向的速度从 S点射入磁场，粒子1和粒子2的速度大小分别为 V1 = Vo、V2=且a = 30°、3 = 60°,经过一段时间两粒子同时到达磁场的边界忽略两粒子的重力以及两粒子之间的相互作用.1到达磁场边界时，粒子1和粒子2之间的距离为多少?经过一 粒子1和粒子2射入磁场

4、的时间间隔为多少?3如果在PQ下方的纸面内加一匀强电场，并且使粒子1在该电场中的轨迹为直线,段时间的运动，两粒子在电场中相遇，求该电场的电场强度大小与方向.解析：1两粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，轨迹如下图2根据牛顿第二定律有 qvB= mr2分5 n粒子1圆周运动的圆心角 0 1 = , SM= 2msin a 1分34 n粒子2圆周运动的圆心角 0 2=,SN= 22Sin 3 1分3卄、，、4mv 八联立得d = SW SN=1分qB2 n r 2 n m2粒子圆周运动的周期为T=2分v qB0 1粒子1在匀强磁场中运动的时间为t1=-T1分2 n所以有 t = t 1 t 2=2分1

5、穿出磁场时的速度方向平行3由题意，电场强度的方向应与粒子a. 假设电场强度的方向与PQ成30°角斜向右上方，那么粒子1做匀加速直线运动，粒子2做类平抛运动由牛顿第二定律有 qE= mai分1 2 1 2dcos 30 ° = v1t + qat + qat 1 分dsin 30 ° = v2t 1 分解得 E= . 3Bvo1 分b. 假设电场强度的方向与PQ成 30°角斜向左下方，那么粒子1做匀减速直线运动，粒子2做类平抛运动由牛顿第二定律有 qE= ma1分1 2 1 2dcos 30 ° = V1t 尹尹1 分dsin 30 °