《2022年高考物理大二輪復(fù)習(xí) 題型限時(shí)專(zhuān)練12 計(jì)算題(四)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高考物理大二輪復(fù)習(xí) 題型限時(shí)專(zhuān)練12 計(jì)算題(四)（4頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年高考物理大二輪復(fù)習(xí) 題型限時(shí)專(zhuān)練12 計(jì)算題(四) 24. (2018·貴州普通高中監(jiān)測(cè))如圖所示，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌置于水平面(紙面)內(nèi)，軌道間距為l，左端連有阻值為R的電阻．一金屬桿置于導(dǎo)軌上，金屬桿右側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域．現(xiàn)對(duì)金屬桿施加一水平向右的恒力，使其進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域做初速度為零的變加速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)圖中虛線位置(仍在磁場(chǎng)中)時(shí)速度達(dá)到最大，最大值為v0，金屬桿與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好．除左端所連電阻外，其他電阻忽略不計(jì)．求： (1)對(duì)金屬桿施加的水平向右恒力F的大??； (2)金屬桿達(dá)到最大速度時(shí)，電阻R的熱功率． [解析]　(

2、1)當(dāng)安培力大小等于水平恒力F時(shí)金屬桿的速度最大，設(shè)此時(shí)的電流為I，則 F＝F安 F安＝BIl I＝ E＝Blv0 聯(lián)立解得F＝ (2)設(shè)金屬桿達(dá)到最大速度時(shí)，電阻R的熱功率為P，則 P＝I2R 聯(lián)立解得P＝ [答案]　(1)　(2) 25．(2018·安徽省百所高中一模)P、P′是平行板電容器的兩極板，如圖甲所示，P接電源正極，P′接電源負(fù)極，兩極板間電壓變化如圖乙所示．O處有一離子源，能不斷逸出比荷為＝1×108 C/kg的正離子，離子逸出時(shí)的速度不計(jì)，經(jīng)板間電場(chǎng)加速后，沿虛線OO′穿過(guò)平行板電容器，從O′處射出(離子在加速過(guò)程中可認(rèn)為板間電壓不變)．已知平行板電容器極

3、板長(zhǎng)為0.1 m，O、O′分別是P、P′兩極板的中點(diǎn)．平行板電容器右側(cè)存在大小為B(未知)、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(未畫(huà)出)．在P′板右側(cè)相距L＝0.05 m處有一熒光屏MM′，M點(diǎn)與O′點(diǎn)等高，MM′長(zhǎng) m，M端固定在鉸鏈上，MM′可繞M點(diǎn)在圖示位置與虛線位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)． (1)當(dāng)MM′處于豎直位置時(shí)，欲使所有離子均不能打在MM′上，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍． (2)若B＝0.2 T，則當(dāng)MM′從圖示豎直位置沿M點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)多大角度時(shí)，熒光屏上的發(fā)光長(zhǎng)度最大？最大長(zhǎng)度是多少？ [解析]　(1)離子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，根據(jù)qU＝mv2得，v＝ vm＝ ＝1×106 m/s

4、 根據(jù)洛倫茲力提供向心力，有qvB＝，得r＝，可知速度越大，離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑也越大，假設(shè)出射速度最大的離子剛好不能擊中MM′，如圖1所示 則rmax＝L＝0.05 m 結(jié)合rmax＝ 得B＝0.2 T 欲使所有離子均不能打在MM′上，則B≥0.2 T (2)離子從O′點(diǎn)射出時(shí)，速度大小不同，但方向均垂直于平行板向右，這些離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡圓相切于O′點(diǎn)，如圖2所示，不管MM′轉(zhuǎn)動(dòng)多大角度，總有某個(gè)離子運(yùn)動(dòng)的軌跡圓和MM′相切，假設(shè)切點(diǎn)為N，如圖3所示，根據(jù)幾何關(guān)系，恒有MN＝O′M＝L，N點(diǎn)是所有離子中能擊中MM′上的最遠(yuǎn)位置，故所有離子中能擊中MM′的最遠(yuǎn)點(diǎn)與M點(diǎn)的距離為L(zhǎng) 如圖4所示，根據(jù)幾何關(guān)系分析可得，當(dāng)MM′轉(zhuǎn)至虛線位置時(shí)，速度最大的離子擊中MM′的位置是所有離子中能擊中MM′且與M點(diǎn)最近的位置，設(shè)該擊中點(diǎn)為N′，由于此時(shí)∠O′M′M＝45°，即速度偏向角為45°，故此時(shí)離子垂直擊中MM′，M′N(xiāo)′＝L＝0.05 m 則MM′的發(fā)光長(zhǎng)度 NN′＝MN－MN′＝L－＝ m [答案]　(1)B≥0.2 T　(2)45°　 m