（新課標(biāo)地區(qū)專用）2020高考物理三輪沖刺 題型練輯 計算題規(guī)范練（二）（含解析）

計算題規(guī)范練(二) 15．(2019·四川遂寧市三診)如圖1所示，在反推火箭作用下，飛船在距某星球表面100米處懸停，通過對障礙物和坡度進(jìn)行識別，選定相對平坦的區(qū)域后，開始以a＝2m/s2豎直下降．當(dāng)四條“緩沖腳”觸地時，反推火箭立即停止工作，隨后飛船經(jīng)2 s減速到0，停止在該星球表面上．飛船質(zhì)量m＝1 000 kg，每條“緩沖腳”與地面的夾角為60°，該星球表面的重力加速度g＝3.6 m/s2，四條緩沖腳的質(zhì)量不計．求： 圖1 (1)飛船豎直下降過程中，火箭推力對飛船做了多少功； (2)從反沖腳觸地到飛船速度減為0的過程中，每條“緩沖腳”對飛船的沖量大?。? 答案　(1)－1.6×105J　(2)N·s 解析　(1)飛船加速下降時火箭推力為F，則mg－F＝ma 推力對火箭做功為：W＝－Fh 解得：W＝－1.6×105J； (2)t＝2s，a＝2m/s2 反沖腳觸地前瞬間，飛船速度大小為v，則有：v2＝2ah 從反沖腳觸地到飛船速度減為0的過程中，每條“反沖腳”對飛船的沖量大小為： 4Isin60°－mgt＝mv 解得：I＝N·s. 16.(2019·天津市濱海新區(qū)三模)如圖2，兩足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌間距為L，一端連接阻值為R的電阻．一金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量為m，接入電路的電阻為r.水平放置的輕彈簧左端固定，右端與金屬桿中點(diǎn)連接，彈簧勁度系數(shù)為k，裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)給導(dǎo)體棒一個水平向右的初速度v0，第一次運(yùn)動到最右端時，棒的加速度為a，棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計，彈簧在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，求： 圖2 (1)金屬棒剛開始運(yùn)動時受到的安培力F的大小和方向； (2)金屬棒從開始運(yùn)動到第一次運(yùn)動到最右端時，通過R的電荷量q； (3)金屬棒從開始運(yùn)動到最終停止的整個過程中，R上產(chǎn)生的熱量Q. 答案　(1)　方向水平向左　(2) (3) 解析　(1)金屬棒剛開始運(yùn)動時，感應(yīng)電流：I0＝ 安培力：F＝I0LB 解得：F＝，方向水平向左． (2)設(shè)金屬棒向右運(yùn)動的最大距離為x，則a＝ 此過程回路產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢＝＝ 通過電阻R的電荷量q＝Δt 解得：q＝ (3)金屬棒從開始運(yùn)動到最終停止的整個過程，由能量守恒定律可知回路產(chǎn)生的總熱量 Q總＝mv02 由于＝ 可得：Q＝mv02·＝. 17．(2019·四川遂寧市三診)如圖3所示，在不考慮萬有引力的空間里，有兩條相互垂直的分界線MN、PQ，其交點(diǎn)為O.MN一側(cè)有電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(垂直于MN)，另一側(cè)有勻強(qiáng)磁場(垂直紙面向里)．宇航員(視為質(zhì)點(diǎn))固定在PQ線上距O點(diǎn)為h的A點(diǎn)處，身邊有多個質(zhì)量均為m、電荷量不等的帶負(fù)電小球．他先后以相同速度v0、沿平行于MN方向拋出各小球．其中第1個小球恰能通過MN上的C點(diǎn)第一次進(jìn)入磁場，通過O點(diǎn)第一次離開磁場，OC＝2h.求： 圖3 (1)第1個小球的帶電荷量大?。? (2)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B； (3)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是否存在某值，使后面拋出的每個小球從不同位置進(jìn)入磁場后都能回到宇航員的手中，若存在則磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)調(diào)為多大？ 答案　(1)　(2)　(3)存在　 解析　(1)設(shè)第1個小球的電荷量為q1，從A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動過程， 由平拋運(yùn)動知識：h＝t2 2h＝v0t 解得：q1＝； (2)研究第1個小球從A到C的運(yùn)動： vy＝，解得：vy＝v0 tanθ＝＝1，θ＝45°，則v＝v0； 研究第1個小球從C點(diǎn)做圓周運(yùn)動到達(dá)O點(diǎn)的過程， 由q1vB＝m得R＝ 由幾何關(guān)系得：2Rsinθ＝2h 解得：B＝； (3)后面拋出的小球電荷量為q，磁感應(yīng)強(qiáng)度B′ ①小球做平拋運(yùn)動過程x＝v0t＝v0 vy＝ ②小球穿過磁場一次能夠自行回到A，滿足要求：Rsinα＝x，結(jié)合R＝得：sinα＝x 解得：B′＝. 4