2012年物理高三解答题习题(电学能量学综合运用就及解答题)

1physicsexercisecollected-HING.LI1.如图所示，某空间内存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里。一段光滑绝缘的圆弧轨道AC固定在场中，圆弧所在平面与电场平行，圆弧的圆心为O，半径R=1.8m，连线OA在竖直方向上，圆弧所对应的圆心角=37°。现有一质量m=3.6×10-4kg、电荷量q=9.0×10-4C的带正电的小球（视为质点），以v0=4.0m/s的速度沿水平方向由A点射入圆弧轨道，一段时间后小球从C点离开圆弧轨道。小球离开圆弧轨道后在场中做匀速直线运动。不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：(1）匀强电场场强E的大小；(2）小球刚射入圆弧轨道瞬间对轨道压力的大小。2.如图所示,在某空间实验室中,有两个靠在一起的等大的圆柱形区域,分别存在着等大反向的匀强磁场,磁感应强度B=0.10T,磁场区域半径r=m,左侧区圆心为O1,磁场向里,右侧区圆心为O2,磁场向外,两区域切点为C.今有质量m=3.2×10-26kg、带电荷量q=1.6×10-19C的某种离子,从左侧区边缘的A点以速度v=106m/s正对O1的方向垂直射入磁场,它将穿越C点后再从右侧区穿出.求:（1）该离子通过两磁场区域所用的时间.（2）离子离开右侧区域的出射点偏离最初入射方向的侧移距离多大?（侧移距离指垂直初速度方向上移动的距离）.2physicsexercisecollected-HING.LI3.如图所示，竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R，下端与光滑绝缘水平面平滑连接，整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E中。一质量为m、带电量为+q的物块（可视为质点），从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动，沿半圆形轨道恰好通过最高点C，场强大小为E（E小于mg/q）。（1）试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功。（2）证明物块离开轨道落回水平面时的水平距离与场强大小E无关，且为一常量。4.如图所示，带有正电荷的A粒子和B粒子同时从匀强磁场的边界上的P点以等大的速度，以与边界成30°和60°的交角射入磁场，又恰好不从另一边界飞出，设边界上方的磁场范围足够大，下列说法中正确的是（）A.A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为B.A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为C.A、B两粒子的之比为D.A、B两粒子的之比为BD5.如图所示，边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S。某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子（不计粒子的重力及粒子间的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场。已知∠AOC=600从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于T/2(T为粒子在磁场中运动的周期），则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的时间不可能为()A．T/8B．T/6C．T/4D．T/33physicsexercisecollected-HING.LIA6.某空间存在着如图所示的足够大的沿水平方向的匀强磁场．在磁场中A、B两个物块叠放在一起，置于光滑水平面上，物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘．在t1=0时刻，水平恒力F作用在物块B上，物块A、B由静止开始做加速度相同的运动．在A、B一起向左运动的过程中，以下说法正确的是（）A．图乙可以反映A所受洛仑兹力大小随时间t变化的关系B．图乙可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系C．图乙可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系D．图乙可以反映B对地面压力大小随时间t变化的关系CD7.一劲度系数k=800N/m的轻质弹簧两端分别连接着质量均为12kg的物体A、B,将他们竖直静止在水平面上，如图16所示，现将一竖直向上的变力F作用A上，使A开始向上做匀加速运动，经0．4s物体B刚要离开地面，求：（设整个过程弹簧都在弹性限度内，取g=10m/s2）（1）此过程中所加外力F的最大值和最小值；（2）此过程中力F所做的功。8.如图15所示，竖直平面内有四分之一圆弧轨道固定在水平桌面上，圆心为O点。一小滑块自圆弧轨道A处由静止开始自由滑下，在B点沿水平方向飞出，落到水平地面C点。已知小滑块的质量为m=1．0kg，C点与B点的水平距离为1m，B点离地面高度为1．25m，圆弧轨道半径R=1m，g取10m/s2。求小滑块：（1）从B点飞出时的速度大小；（2）沿圆弧轨道下滑过程中克服摩擦力所做的功。4physicsexercisecollected-HING.LI9.如图10所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长．让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零．则在圆环下滑过程中（）A．圆环机械能守恒B．弹簧的弹性势能先增大后减小C．弹簧的弹性势能共变化了D．弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大C10.光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定，杆上套有一带正电小球，质量为m，带电量为q．为使小球静止在杆上，可加一匀强电场．所加电场的场强满足什么条件时，小球可在杆上保持静止（）A．垂直于杆斜向上，场强大小为mgcosθ/qB．竖直向上，场强大小为mg/qC．垂直于杆斜向上，场强大小为mgsinθ/qD．水平向右，场强大小为mgcotθ/qB11.如图8所示，A、B为两个带异种电荷的小球，分别被两根绝缘细绳系在木盒内的一竖直线上。静止时，木盒对地面的压力为N，细绳对B球的拉力为F，若将系B球的细绳突然断开，下列说法中正确的（）A．细绳刚断开时，木盒对地面的压力仍为NB．细绳刚断开时，木盒对地面的压力为N－FC．细绳刚断开时，木盒对地面的压力为N＋FD．在B球向上运动的过程中，木盒对地面的压力逐渐变大CD12.在水平光滑的绝缘桌面内建立如图所示的直角坐标系，将第Ⅰ、Ⅱ象限称为区域一，第Ⅲ、Ⅳ象限称为区域二，其中一个区域内只有匀强电场，另一个区域内只有大小为2×10－2T、方向垂直桌面的匀强磁场.5physicsexercisecollected-HING.LI把一个比荷为2×108C／kg的正电荷从坐标为(0，－l)的A点处由静止释放，电荷以一定的速度从坐标为(1，0)的C点第一次经x轴进入区域一，经过一段时间，从坐标原点O再次回到区域二。(1)指出哪个区域是电场、哪个区域是磁场以及电场和磁场的方向。(2)求电场强度的大小。(3)求电荷第三次经过x轴的位置．如图所示，相同的两个轮子A、B半径R1=10cm，用传送带相连。C轮半径R2=5cm，与电动机转轴相连。已知电动机的转速n=300r/min，C轮与A轮间、AB轮与皮带间都不打滑。物体P以v0=1m/s的水平初速度从左端滑上传送带，P与传送带间的动摩擦因数μ=0.57，A、B间距离为2m，求：（1）B轮的角速度是多大？（2）物体P在传送带上的相对位移是多大？如图所示，倾角为30°、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连，质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长为L的轻绳连接，A球置于斜面顶端，现由静止释放A、B两球，球B与弧形挡板碰撞过程中无机械能损失，且碰后只能沿斜面下滑，它们最终均滑至水平面上。重力加速度为g，不计一切摩擦。则()A.A球刚滑至水平面时速度大小为B.B球刚滑至水平面时速度大小为C.小球A、B在水平面上不可能相撞D.在A球沿斜面下滑过程中，轻绳对B球的作用力始终大于mgA6physicsexercisecollected-HING.LI如图所示，质量分别为和的两个小球、，带等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧连接，置于绝缘光滑的水平面上，当突然加一水平向右的匀强电场后，两小球、将由静止开始运动，则在以后的运动中，对两个小球和弹簧所组成的系统（设整个过程中不考虑电荷之间的库仑力作用且弹簧不超过弹性限度），以下说法中正确的是A.因电场力分别对球和球做正功，故系统的机械能不断增加B.当小球所受的电场力与弹簧的弹力相等时，系统动能最大C.、两球所受电场力的合力为零所以系统的机械能守恒D.当弹簧长度达到最大值时，系统的机械能最小BC如图,穿在水平直杆上质量为m的小球开始时静止.现对小球沿杆方向施加恒力F0,垂直于杆方向施加竖直向上的力F,且F的大小始终与小球的速度成正比,即F=kυ(图中未标出).已知小球与杆间的动摩擦因数为μ,已知小球运动过程中未从杆上脱落，且F0μmg.下列说法正确的是：A.小球先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动直到静止B.小球先做加速度增大的加速运动,后做加速度减小的加速运动，直到最后做匀速运动C.小球的最大加速度为D.恒力F0的最大功率为BCD真空中，两个相距L的固定电荷E、F所带电荷量分别为QE和QF，在它们共同形成的电场中，有一条电场线如图实线所示，实线上的箭头表示电场线的方向。电场线上标出了M、N两点，其中N点的切线与EF连线平行，且∠NEF∠NFE，则：A．E带正电，F带负电，且QEQFB．在M点由静止释放一带正电的检验电荷，检验电荷将沿电场线运动到N点C．过N点的等势面与过N点的切线垂直D．负检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能AC7physicsexercisecollected-HING.LI如图所示，质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动。物块和小车之间的摩擦力的大小为f。经过时间t，小车运动的位移为s，物块刚好滑到小车的最右端。物块可以看成质点，则A．物块受到的摩擦力对物块做的功与小车受到的摩擦力对小车做功的代数和为零B．整个过程物块和小车增加的机械能为F（s+l）C．整个过程物块和小车间摩擦生热为flD．小车的末动能为fs如图所示，绝缘轻杆两端固定带电小球A和B，轻杆处于水平向右的匀强电场中，不考虑两球之间的相互作用。初始时轻杆与电场线垂直（如图中实线位置），将杆向右平移的同时顺时针转过90°（如图中虚线位置），发现A、B两球电势能之和不变。根据图中给出的位置关系，可判断下列说法中正确的是A．A球一定带正电荷，B球一定带负电荷B．A、B两球带电量的绝对值之比qA∶qB=1∶2C．A球电势能一定增加D．电场力对A球和B球都不做功B如图所示，物体A和B的质量均为m，它们通过一劲度系数为k的轻弹簧相连，开始时B放在地面上，A、B都处于静止状态．现用手通过细绳缓慢地将A向上提升距离L1时，B刚要离开地面，此过程手做功为W1；若将A加速向上提起，A上升的距离为L2时，B刚要离开地面，此时A的速度为v，此过程手做功为W2，弹簧一直处于弹性限度内．则A.L1＝L2＝B．W2W1C．W1mgL1D．W2＝mgL2＋mv2ABD8physicsexercisecollected-HING.LI如图所示，一粗糙的水平传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向运动，传送带的左、右两端皆有一与传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定的速度v2沿水平面分别从左、右两端滑上传送带，下列说法正确的是：（）A．物体从右端滑到左端所需的时间一定大于物体从左端滑到右端的时间B．若v1v2时物体从右端滑上传送带后又回到右端，在此过程中物体一定是先做减速运动，再做加速运动C．若v1v2，物体从右端滑上传送带，则物体可能到达左端D．若v1v2，物体从左端滑上传送带必然先做减速运动，再做匀速运动C如图，水平桌面上叠放着质量均为M的A、B两块木板，在木板A的上方放着一个质量为m的物块C，木板和物块均处于静止状态。A、B、C之间以及B与地面之间的动摩擦因数都为μ。若用水平恒力F向右拉动木板A，使之从C、B之间抽出来，已知重力加速度为g。则拉力F的大小应该满足的条件是：（）A．Fμ（2m＋M）gB．Fμ（m＋2M）gC．F2μ（m＋M）gD．F2μmgC如图所示，绝缘轻杆两端固定带电小球A和B，轻杆处于水平向右的匀强电场中，不考虑两球之间的相互作用。初始时轻杆与电场线垂直（如图中实线位置），将杆向右平移的同时顺时针转过90°