适用于新高考新教材2024版高考物理二轮复习题型专项练计算题专项练一（附解析）

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(1)玻璃砖对该单色光的折射率n;
(2)该单色光从D点传播到E点经历的时间t。
2.圆形匀强磁场中,当带电粒子做匀速圆周运动的半径等于圆形磁场的半径时,粒子在磁场边界上的某点沿任意方向进入磁场,都将以相同的速度射出磁场,此种现象称为“磁发散”。在某平面坐标空间中,如图所示,第一象限中布满匀强电场,其方向与y轴正方向成60°角,大小为E1,第二象限中布满电场强度大小为E2的匀强电场,另有一个半径为r的圆形匀强磁场,且在磁场边界P处有一粒子源可以射出质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,现该粒子源在该点切线同侧的180°角内向磁场同时沿不同方向射入速度大小都为v的粒子,不考虑粒子间的相互作用,这些粒子进入磁场后都做匀速圆周运动,且均能在y轴正半轴进入第一象限,进入第一象限后都做类平抛运动,已知重力加速度为g,且E1=。求:
(1)匀强电场E2和匀强磁场B的大小;
(2)P位置的坐标。
3.(2023山东济宁二模)如图所示,一水平传送带以v=3 m/s的速度顺时针转动,其左端A点和右端B点分别与两个光滑水平台面平滑对接,A、B两点间的距离L=4 m。左边水平台面上有一被压缩的弹簧,弹簧的左端固定,右端与一质量为m1=0.1 kg的物块甲相连(物块甲与弹簧不连接,滑上传送带前已经脱离弹簧),物块甲与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2。右边水平台面上有一个倾角为45°、高为h1=0.5 m的固定光滑斜面(水平台面与斜面由平滑圆弧连接),斜面的右侧固定一上表面光滑的水平桌面,桌面与水平台面的高度差为h2=0.95 m。桌面左端叠放着质量为m3=0.1 kg的木板(厚度不计)和质量为m2=0.2 kg的物块乙,物块乙与木板之间的动摩擦因数为μ2=0.2,桌面上固定一弹性竖直挡板,挡板与木板右端相距x0=0.5 m,木板与挡板碰撞会原速率返回。现将物块甲从压缩弹簧的右端由静止释放,物块甲离开斜面后恰好在它运动的最高点与物块乙发生弹性碰撞(碰撞时间极短),物块乙始终未滑离木板。物块甲、乙均可视为质点,重力加速度g取10 m/s2,+…=。
(1)求物块甲运动到最高点时的速度大小;
(2)求弹簧最初储存的弹性势能;
(3)求木板运动的总路程。
计算题专项练(一)
1.答案 (1) (2)
解析 (1)画出光路图如图所示
因光线在D点的入射角为i=60°,由几何关系可得在D点的折射角r=30°
折射率n=。
(2)光在介质中的速度v=
光从D点传播到E点经历的路程s=lDF+lFE=L+
经历的时间t=。
2.答案 (1)
(2)
解析 (1)由题知,粒子进入磁场后都做匀速圆周运动,则E2q=mg
解得E2=
由题知,粒子进入磁场后都做匀速圆周运动,且均能在y轴正半轴进入第一象限,则qvB=
解得B=。
(2)由题知,粒子进入第一象限后都做类平抛运动,则粒子进入第一象限的速度应与粒子在第一象限的合力垂直,粒子在第一象限受重力mg和静电力E1q,合力为F合=mg,方向与y轴负方向成30°角
则粒子射出磁场的速度与E1平行,P的横坐标为x=-r+rsin30°=-
纵坐标为y=r-rcs30°=r-r
故P位置的坐标为。
3.答案 (1)3 m/s
(2)2.2 J
(3)1.0 m
解析 (1)由题意可知,物块甲从斜面顶端到最高点做逆向平抛运动,水平方向为匀速运动,设物块甲刚离开斜面时速度为v甲,则有
=2g(h2-h1)
tan45°=
联立解得
v甲y=v甲x=3m/s,v甲=3m/s
可知物块甲运动到最高点时的速度大小为v0=v甲x=3m/s。
(2)设物块甲在B点时速度为vB,对物块甲从B点到斜面顶端由动能定理有
-m1gh1=m1m1
解得vB=2m/s
因为vB>v,所以物块甲在传送带上一直做减速运动。对物块甲从静止开始到B点,设弹簧弹力做功W,由动能定理有W-μ1m1gL=m1
解得W=2.2J
根据功能关系可知弹簧最初储存的弹性势能
Ep=W=2.2J。
(3)物块甲与物块乙在碰撞过程中,由动量守恒定律得m1v0=m1v1+m2v2
由机械能守恒定律得
m1m1m2
解得v1=-1m/s,v2=2m/s
以物块乙和木板为系统,由动量守恒定律得m2v2=(m2+m3)v3
若木板向右加速至共速后再与挡板碰撞,由动能定理得μ2m2gx1=m3-0
解得x1=m