（浙江專用）高三物理二輪復(fù)習(xí) 計(jì)算題天天練（一）.doc

計(jì)算題天天練(一)1.(2015景德鎮(zhèn)三檢)磕頭蟲是一種不用足跳但又善于跳高的小甲蟲.當(dāng)它腹朝天、背朝地躺在地面時(shí),將頭用力向后仰,拱起體背,在身下形成一個(gè)三角形空區(qū),然后猛然收縮體內(nèi)背縱肌,使重心迅速向下加速,背部猛烈撞擊地面后立即離開地面,地面將其反彈向空中.錄像顯示,磕頭蟲拱背后重心向下加速(視為勻加速)的距離大約為0.8 mm,彈射最大高度為24 cm.而人原地起跳方式是,先屈腿下蹲,然后突然蹬地向上加速,假想:向上加速過(guò)程(視為勻加速)重心的加速度與磕頭蟲加速過(guò)程的加速度大小相等,重心上升高度為0.5 m,那么人離地后重心上升的最大高度可達(dá)到多高?(空氣阻力不計(jì),設(shè)磕頭蟲撞擊地面和彈起時(shí)的速率相等)2.(2015浙江二模)小林利用如圖(甲)裝置做實(shí)驗(yàn),固定支架上懸掛一蹄形磁鐵,懸掛軸與一手柄固定連接,旋轉(zhuǎn)手柄可連帶磁鐵一起繞軸線oo自由旋轉(zhuǎn),蹄形磁鐵兩磁極間有一可繞oo自由旋轉(zhuǎn)的矩形線框abcd(cd與oo重合),手柄帶著磁鐵以8 rad/s的角速度勻速旋轉(zhuǎn),某時(shí)刻蹄形磁鐵與線框平面正好重合如圖(乙),此時(shí)線框旋轉(zhuǎn)的角速度為6 rad/s,已知線框邊ab=5 cm,ad=2 cm,線框所在處磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度b=0.4 t,線框匝數(shù)為200匝,電阻為1.6 ,則(1)若手柄是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(俯視),請(qǐng)判斷線框旋轉(zhuǎn)的方向(俯視);(2)試判斷此時(shí)線框中電流的方向;(3)試求圖(乙)時(shí)刻線框中的電流大小及電流的熱功率;(4)若另一時(shí)刻蹄形磁鐵的磁場(chǎng)恰好與線框平面垂直,這時(shí)線框被卡住,試求此刻到緊接著再次出現(xiàn)磁場(chǎng)垂直線框平面的過(guò)程中,通過(guò)線框的電荷量.3.(2015余姚第三次理綜)掃描電子顯微鏡在研究微觀世界里有廣泛的應(yīng)用,通過(guò)磁聚焦之后的高能電子轟擊物質(zhì)表面,被撞擊的樣品會(huì)產(chǎn)生各種電磁輻射,通過(guò)分析這些電磁波就能獲取被測(cè)樣品的各種信息.早期這種儀器其核心部件如圖(甲)所示.其原理如下:電子槍發(fā)出的電子束,進(jìn)入磁場(chǎng)聚焦室如圖(甲),聚焦磁場(chǎng)由通電直導(dǎo)線產(chǎn)生,磁場(chǎng)通過(guò)“釋放磁場(chǎng)的細(xì)縫”釋放而出,通過(guò)控制“釋放磁場(chǎng)的細(xì)縫”的寬度、磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向使電子進(jìn)行偏轉(zhuǎn),讓聚焦之后的電子集中打在樣品上.(1)要使射入聚焦室的電子發(fā)生圖(乙)的偏轉(zhuǎn),請(qǐng)說(shuō)明圖(甲)中左側(cè)和右側(cè)通電直導(dǎo)線的電流方向(只要回答“向上”或者“向下”);(2)圖(乙)為聚焦磁場(chǎng)的剖面圖,要產(chǎn)生圖示的聚焦效果,請(qǐng)說(shuō)明該平面中磁場(chǎng)的分布情況;(3)研究人員往往要估測(cè)聚焦磁場(chǎng)區(qū)域中各處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,為了研究方便假設(shè)電子運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)的磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng),若其中一個(gè)電子從a點(diǎn)射入如圖(丙)所示,從a點(diǎn)正下方的a點(diǎn)射出,入射方向與oa的夾角等于出射方向與oa的夾角,電子最終射向放置樣品的m點(diǎn),求該磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.已知oa=oa=d,aa=l,om=h,電子速度大小為v,質(zhì)量為m,電荷量為e.計(jì)算題天天練(一)1.解析:設(shè)磕頭蟲離地速度為v1,d1為磕頭蟲重心向下加速的距離,磕頭蟲起跳的加速度為a,則對(duì)加速過(guò)程和離地后上升過(guò)程分別有:v12=2ad1,v12=2gh1,設(shè)人起跳離地速度為v2,d2為人重心向上加速過(guò)程的距離,人具有和磕頭蟲相同的加速度a,h2表示與此相應(yīng)的豎直高度,則對(duì)加速過(guò)程和離地后上升過(guò)程分別有:v22=2ad2,v22=2gh2,聯(lián)立以上各式,得:h2=h1d2d1,代入數(shù)據(jù)得:h2=150 m.答案:150 m2.解析:(1)若手柄是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(俯視),根據(jù)楞次定律,知安培力將阻礙線框與磁場(chǎng)間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),線框所受的安培力使得線框也逆時(shí)針旋轉(zhuǎn);(2)圖中磁場(chǎng)方向向右,ab邊切割速度向里,由右手定則判斷知,此時(shí)線框中電流的方向?yàn)閍bcda(逆時(shí)針?lè)较?;(3)圖(乙)時(shí)刻線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=nbab(v1-v2)磁場(chǎng)的線速度大小v1=1ad=80.02 m/s=0.16 m/s,ab邊的線速度大小v2=2ad=60.02 m/s=0.12 m/s可得e=0.16 v感應(yīng)電流i=er=0.161.6 a=0.1 a電流的熱功率p=i2r=0.121.6 w=0.016 w;(4)由于電荷量q=it=ert=nr=n2bsr又s=abbc聯(lián)立解得q=0.1 c.答案:(1)若手柄是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(俯視),線框旋轉(zhuǎn)的方向(俯視)為逆時(shí)針?lè)较?2)電流方向?yàn)閍bcda(逆時(shí)針?lè)较?(3)0.1 a0.016 w(4)0.1 c3.解析:(1)由圖可知,左側(cè)電子的運(yùn)動(dòng)方向向下,等效電流的方向向上,偏轉(zhuǎn)的方向向右,由左手定則可知,該處的磁場(chǎng)的方向向外,根據(jù)安培定則可知,左側(cè)的通電直導(dǎo)線的電流方向向下;同理,右側(cè)的通電直導(dǎo)線的電流方向向下.(2)由圖(乙)可知,越靠近中心線處的電子的偏轉(zhuǎn)越小,則粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑越大,由r=mvqb可知,越靠近中心線處的磁感應(yīng)強(qiáng)度越小,左右對(duì)稱.(3)如圖作出過(guò)a點(diǎn)的電子的運(yùn)動(dòng)的軌跡,然后分別作出過(guò)a點(diǎn)的軌跡的垂線和過(guò)a點(diǎn)的軌跡的垂線,二者交于f點(diǎn),則r=fa,設(shè)oam=,則由幾何關(guān)系得faa=由于已知oa=oa=d,aa=l,om=h,所以cos =oaam=dd2+h2同時(shí)cos =12lr=l2r整理得r=l