2020年全国名校高三期末一模物理考试试题全解全析汇编--电学和动量
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2020年全国名校高三期末一模物理考试试题全解全析汇编--电学和动量
1 / 7 1 2020年全国名校高三期末一模物理试题全解全析汇编
电学和动量
1、（2020·云南省昆明市五华区高三联考）.在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根足够长的光滑平行金属导轨固定在水平面内，相距为L，电阻不计.轨道左侧连接一阻值为R的定值电阻.质量为m、电阻不计的导体棒ab水平放置在导轨上，ab垂直于导轨.施加大小为F的水平恒力，使ab从静止开始沿导轨运动，经过时间t，ab通过的位移为x，速度变为v，整个运动过程中ab与导轨接触良好.关于这一过程下列说法正确的是
A. ab做匀加速直线运动
B. ab的动能变化量为Fx
C. ab的动量变化量为Ft
D. 定值电阻上产生的焦耳热为212Fxmv
【答案】D
【解析】
A．F大小不变，速度变化时安培力一定变化，所以ab不可能做匀加速直线运动，A错误；
BC．ab运动过程中除了受恒力F，还受到安培力，考虑动能和动量变化时应该考虑合外力，BC错误；
D．对系统列能量守恒，拉力F做的功转化为棒ab的动能和焦耳热，所以焦耳热
212QFxmv 2020年全国名校高三期末一模物理考试试题全解全析汇编--电学和动量
2 / 7 2 D正确；
故选D。
2、（2020·云南省昆明市五华区高三联考）如图所示，在水平线上方有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B,α粒子（42He）和氘核（21H）从同一位置O垂直射入磁场中，如果测得这两个带电粒子做圆周运动的轨道半径R相同.下列说法正确的是
A. α粒子和氘核的动量大小之比为1:1
B. α粒子和氘核的周期之比为2:1
C. α粒子和氘核的向心加速度大小之比为1:1
D. α粒子和氘核的动能之比为1:1
【答案】C
【解析】
洛伦兹力提供向心力
2vqvBmR
qBRvm
两粒子比荷相同，半径相同，在同一磁场中，运动速度大小相同；
A．氘核的质量是α粒子的两倍，所以动量也是它的两倍，A错误； 2020年全国名校高三期末一模物理考试试题全解全析汇编--电学和动量
3 / 7 3 B．半径相同，线速度大小相同，所以两者周期相同，B错误；
C．半径相同，线速度大小相同，所以向心加速度大小相同，C正确；
D．速度大小相同，氘核的质量是α粒子的两倍，所以动能也是它的两倍，D错误；
故选C。
3、（2020·四川省绵阳市高三第二次诊断）如图所示，半径75mR.的四分之一光滑圆弧QP竖直放置，与粗糙水平地面平滑连接于P点，整个空间存在场强大小3210V/mE的匀强电场，竖直边界MP右侧电场方向水平向右，左侧电场方向竖直向上；小物块AB、（视为质点）大小形状相同，A电荷量为3510Cq，B不带电，质量3kgAm，1kgBm。从Q点由静止释放A，与静止在地面上D点的B碰撞。已知AB、与地面间动摩擦因数均为0.2，P、D间距离0165mx.，g取210m/s，AB、间碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短。求：
（1）物块A运动到P点时，受到圆弧轨道支持力的大小；
（2）物块AB、碰撞后瞬间，AB、速度的大小和方向；
（3）物块AB、第一次碰撞后，过多长时间发生第二次碰撞。
【答案】（1）60N；（2）6m/s，方向水平向右；18m/s，方向水平向右；（3）7.2s；
【解析】 2020年全国名校高三期末一模物理考试试题全解全析汇编--电学和动量
4 / 7 4 (1)物块A从Q到P过程，由动能定理得：
212AAPmgqERmv，
代入数据解得：
vP=10m/s，
在P点，由牛顿第二定律得：
2PAAvFqEmgmR，
代入数据解得：
F=60N；
(2)物块A从P到D过程，由动能定理得：
22011122AAAPqEmgxmvmv，
代入数据解得：
v1=12m/s，
A、B发生弹性碰撞，碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
mAv1=mAvA+mBvB，
由机械能守恒定律得：
2221111222AAABBmvmvmv，
代入数据解得：
vA=6m/s，方向水平向右
vB=18m/s，方向水平向右 2020年全国名校高三期末一模物理考试试题全解全析汇编--电学和动量
5 / 7 5 (3)A、B碰撞后，由牛顿第二定律得，
对A：
qE-μmAg=mAaA，
对B：
μmBg=mBaB，
代入数据解得：
24m/s3Aa，
aB=2m/s2，
设经过时间t两物块再次发生碰撞，由运动学公式得：
221122AABBvtatvtat，
代入数据解得：
t=7.2s；
4、（2020·湖北省华中师大一附中高三11月月考）如图所示，在水平面内两根间距为L、足够长的光滑平行金属导轨（电阻不计）水平放置。导轨间存在方向竖直向上、大小为B的匀强磁场。两平行金属杆ab、cd的质量分别为m1、m2，电阻分别为R1、R2，且始终与导轨保持垂直。开始两金属杆处于静止状态，相距为x0，现给金属杆ab一水平向右的初速度v0，一段时间后，两金属杆间距稳定为x1。下列说法正确的是（ ）
A. 金属杆cd先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动
B. 当金属杆ab的加速度大小为a时，金属杆cd的加速度大小为12mam 2020年全国名校高三期末一模物理考试试题全解全析汇编--电学和动量
6 / 7 6 C. 这段时间内通过金属杆cd的电荷量为1012()BLxxRR
D. 两金属杆ab、cd在运动过程中产生焦耳热为212012mmvmm
【答案】BC
【解析】
A．开始时ab向右运动，产生感应电动势，在回路中形成感应电流，则ab将受到向左安培力，cd受到向右的安培力，则ab做减速运动，cd做加速运动，随着ab速度的减小以及cd速度的增加，回路中感应电动势减小，两棒所受的安培力减小，则两棒的加速度均减小，当加速度减为零时两棒均做匀速运动，此时两棒共速，则金属杆cd先做变加速直线运动，后做匀速直线运动，选项A错误；
B．两棒所受的安培力等大反向，可知
'12=Fmama安
解得金属杆cd的加速度大小为
'12maam
选项B正确；
C．根据qR总可得这段时间内通过金属杆cd的电荷量为
1012()BLxxqRR
选项C正确；
D．从开始运动到两棒共速的过程，由动量守恒定律： 的的2020年全国名校高三期末一模物理考试试题全解全析汇编--电学和动量
7 / 7 7 1012()mvmmv
则产生的焦耳热
22102121201211()22)2(mmvQmvmmvmm
选项D错误；
故选BC.
