高考物理二轮复习专项突破电学中的动量和能量问题---精校解析Word版

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1、电学中的动量和能量问题1．如图1所示，光滑绝缘水平轨道上带正电的甲球，以某一水平速度射向静止在轨道上带正电的乙球，当它们相距最近时，甲球的速度变为原来的.已知两球始终未接触，则甲、乙两球的质量之比是(　　)图1A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．1∶42．(多选)如图2所示，水平面上有相距为L的两光滑平行金属导轨，导轨上静止放有金属杆a和b，两杆均位于匀强磁场的左侧，让杆a以速度v向右运动，当杆a与杆b发生弹性碰撞后，两杆先后进入右侧的磁场中，当杆a刚进入磁场时，杆b的速度刚好为a的一半．已知杆a、b的质量分别为2m和m，接入电路的电阻均为

2、R，其他电阻忽略不计，设导轨足够长，磁场足够大，则(　　)图2A．杆a与杆b碰撞后，杆a的速度为，方向向右B．杆b刚进入磁场时，通过b的电流为[来源:Z_xx_k.Com]C．从b进入磁场至a刚进入磁场时，该过程产生的焦耳热为mv2D．杆a、b最终具有相同的速度，大小为3．两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L，导轨上垂直放置两根导体棒a和b，俯视图如图3甲所示．两根导体棒的质量均为m，电阻均为R，回路中其余部分的电阻不计，在整个导轨平面内，有磁感应强度大小为B的竖直向上的匀强磁场．导体棒与导轨接触良好且均可沿

3、导轨无摩擦地滑行，开始时，两棒均静止，间距为x0，现给导体棒a一向右的初速度v0，并开始计时，可得到如图乙所示的Δv－t图象(Δv表示两棒的相对速度，即Δv＝va－vb)图3(1)试证明：在0～t2时间内，回路产生的焦耳热与磁感应强度B无关；(2)求t1时刻，棒b的加速度大小；(3)求t2时刻，两棒之间的距离．4．如图4甲所示，一倾角为θ＝37°、高为h＝0.3m的绝缘斜面固定在水平面上，一可视为质点的质量为m＝1kg、带电荷量q＝＋0.02C的物块放在斜面顶端，距斜面底端L＝0.6m处有一竖直放置的绝缘光滑半圆轨道，半径为R＝0.2m，

4、半圆轨道底端有一质量M＝1kg可视为质点的绝缘小球，半圆轨道底端与斜面底端之间存在如图乙所示的变化电场(水平向右为正方向，图乙中O点对应坐标原点，虚线与坐标轴围成的图形是椭圆一部分，椭圆面积公式S＝πab，a、b分别为半长轴和半短轴)．现给物块一沿斜面向下的初速度v0，物块运动到半圆轨道处与小球发生对心弹性碰撞，不计物块经过斜面底端时的能量损失，已知物块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ＝0.5，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80.图4(1)若小球不脱离半圆轨道，求物块在斜面顶端释放的初速度v0的范

5、围；(2)若小球能通过最高点，并垂直打在斜面上，求小球离开半圆轨道时的速度大小及小球打在斜面上的位置．5．如图5所示，绝缘水平桌面上方区域存在竖直向上的匀强电场，电场强度E＝5N/C，过桌左边缘的虚线PQ上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B＝T，虚线PQ与水平桌面成45°角，现将一个质量m1＝2.0×10－3kg、带正电q＝4.0×10－3C的物块A静置在桌面上，质量m2＝1.0×10－3kg、不带电的绝缘物块B从与A相距L＝2.0m处的桌面上以v0＝5.0m/s的初速度向左运动．物块A、B与桌面间的动摩擦因数均为μ＝0.4，二者

6、在桌面上发生碰撞(碰撞时间极短，A、B间无电荷转移)，碰撞后B反弹速度大小为vB＝1.0m/s，A向左运动进入磁场，(重力加速度g取10m/s2，结果保留两位有效数字)求：图5(1)碰撞后物块A的速度；(2)物块A从进入磁场到再次回到桌面所用时间；(3)若一段时间后A、B在桌面上相遇，求碰撞前A与桌面左边缘P的距离．6．(2018·天津卷·12)真空管道超高速列车的动力系统是一种将电能直接转换成平动动能的装置．图6甲是某种动力系统的简化模型，图中粗实线表示固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨，电阻忽略不计．ab和cd是两根与导轨垂

7、直、长度均为l、电阻均为R的金属棒，通过绝缘材料固定在列车底部，并与导轨良好接触，其间距也为l，列车的总质量为m.列车启动前，ab、cd处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，如图甲所示．为使列车启动，需在M、N间连接电动势为E的直流电源，电源内阻及导线电阻忽略不计．列车启动后电源自动关闭．图6(1)要使列车向右运行，启动时图甲中M、N哪个接电源正极，并简要说明理由．(2)求刚接通电源时列车加速度a的大小．(3)列车减速时，需在前方设置如图乙所示的一系列磁感应强度为B的匀强磁场区域，磁场宽度和相邻磁场间距均大于l.若某

8、时刻列车的速度为v0，此时ab、cd均在无磁场区域，试讨论：要使列车停下来，前方至少需要多少块这样的有界磁场？参考答案1.答案　D2.答案　ABC3.答案　见解析　解析　(1)t2时刻，两棒速