文档介绍：高考物理计算题拿分训练13
1.(15分)
图为利用高频交变电流焊接金属工件的原理示意图,图中A是高频交流线圈,C是工件,a是工件上的待焊接缝。当线圈A中通入高频电流时,会产生一个交变磁场。假设焊接时,工件C内磁场分布均匀,方向垂直于C所在平面,该磁场在C中产生的感应电动势可视为变化率k的均匀变化磁场所产生的电动势。已知C所围面积为S,焊接时a处的电阻为R,工件其余部分电阻r。求:(1)焊接时工件中产生的感应电动势E;(2)焊接时接缝处产生的热功率P。
2.(19分)
图为“双聚焦分析器”质谱仪的结构示意图,其中,加速电场的电压为U,静电分析器中与圆心O1等距离的各点场强大小相等、方向沿径向,磁分析器中以O2为圆心、圆心角为90°的扇形区域内,分布着方向垂直于纸面的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右端面平行。由离子源发出的一质量为m、电荷量为g的正离子(初速度为零,重力不计)经加速电场加速后,从M点垂直于电场方向进入静电分析器,沿半径为R的四分之一圆弧轨迹做匀速圆周运动,从N点射出,接着由P点垂直磁分析器的左边界射入,最后垂直于下边界从Q点射出并进入收集器。已知Q点与圆心O2的距离为d。求:(1)磁分析器中磁场的磁感应强度B的大小和方向;(2)静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小; (3)、电荷量仍为q的另一种正离子,其它条件不变。试直接指出该离子进入磁分析器时的位置,它射出磁场的位置在Q点的左侧还是右侧
3.(20分)
滑板运动是一项陆地上的“冲浪运动”,具有很强的观赏性。如图所示,abcdef为同一竖直平面内的滑行轨道,其中bc段水平,ab、dc和ef均为倾角=37°的斜直轨道,轨道间均用小圆弧平滑相连(小圆弧的长度可忽略)。已知H1=5 m,L=15 m,H2= m,H3 = m,设滑板与轨道之间的摩擦力为它们间压力的k倍(k=),运动员连同滑板的总质量m = 60kg。运动员从a点由静止开始下滑从c点水平飞出,在de上着陆后,经短暂的缓冲动作后只保留沿斜面方向的分速度下滑,接着在def轨道上来回滑行,除缓冲外运动员连同滑板可视为质点,忽略空气阻力,取g=l0 m/s2,sin37°=06,cos37°=。求:
(1)运动员从c点水平飞出时的速度大小vc;
(2)运动员在de着陆时,沿斜面方向的分速度大小v0;
(3)设运动员第一次和第四次滑上ef道时上升的最大高度分别为hl和h4,则h1:h4等于多少?
答案13
20.(15分)
(1)根据法拉第电磁感应定律
① (3分)
焊接时工件中产生的感应电动势
② (4分)
(2)根据闭合电路欧姆定律
焊接时接缝处产生的热功率
③ (4分)
焊接时接缝处产生的热功率
④ (4分)
21.(19分)
(1)离子在加速电场中加速,设进入静电分析器的速度为v,根据动能定理
① (3分)
离子射出静电分析器的速度仍为v,在磁分析器中,离子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,设轨道半径为r,根据牛顿定律
② (2分)
依题意知③ (2分)
由①、②、③式解得
④ (2分)
由左手