高中物理选修计算题
人教版高中物理选修3-5章末测试题及答案全套
人教版高中物理选修3-5章末测试题及答案全套阶段验收评估(一) 动量守恒定律(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。
1～5小题只有一个选项符合题目要求，6～8小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 1．做平抛运动的物体，在相等的时间内，物体动量的变化量()A．始终相同B．只有大小相同C．只有方向相同D．以上说法均不正确解析：选A做平抛运动的物体，只受重力作用，重力是恒力，其在相等时间内的冲量始终相等，根据动量定理，在相等的时间内，物体动量的变化量始终相同。
2．下列情形中，满足动量守恒的是()A．铁锤打击放在铁砧上的铁块，打击过程中，铁锤和铁块的总动量B．子弹水平穿过放在光滑水平桌面上的木块过程中，子弹和木块的总动量C．子弹水平穿过墙壁的过程中，子弹和墙壁的总动量D．棒击垒球的过程中，棒和垒球的总动量解析：选B铁锤打击放在铁砧上的铁块时，铁砧对铁块的支持力大于系统重力，合外力不为零；子弹水平穿过墙壁时，地面对墙壁有水平作用力，合外力不为零；棒击垒球时，手对棒有作用力，合外力不为零；只有子弹水平穿过放在光滑水平面上的木块时，系统所受合外力为零，所以选项B正确。
3.如图1所示，光滑圆槽的质量为M，静止在光滑的水平面上，其内表面有一小球被细线吊着恰位于槽的边缘处，如将细线烧断，小球滑到另一边的最高点时，圆槽的速度为()图1A．0 B．向左C．向右D．无法确定解析：选A小球和圆槽组成的系统在水平方向上不受外力，故系统在水平方向上动量守恒，细线被烧断的瞬间，系统在水平方向的总动量为零，又知小球到达最高点时，小球与圆槽水平方向有共同速度，设为v′，设小球质量为m，由动量守恒定律有0＝(M＋m)v′，所以v′＝0，故A正确。
4.在光滑的水平面上有a、b两球，其质量分别为m a、m b，两球在t时刻发生正碰，两球在碰撞前后的速度图像如图2所示，下列关系正确的是()图2A ．m a >m bB ．m a <m bC ．m a ＝m bD ．无法判断解析：选B 由v -t 图像可知，两球碰撞前a 球运动，b 球静止，碰后a 球反弹，b 球沿a 球原来的运动方向运动，由动量守恒定律得m a v a ＝－m a v a ′＋m b v b ′，解得m a m b ＝v b ′v a ＋v a ′<1，故有m a <m b ，选项B 正确。
高三物理学科中的常见计算题及解析
高三物理学科中的常见计算题及解析物理学作为一门理科学科，对学生的计算能力要求较高。
在高中物理学科中，有一些常见的计算题目是学生经常会遇到的。
本文将对这些常见的计算题目进行解析，并提供相应的解题方法和思路。
一、速度和加速度计算题1. 简单速度计算题对于一个匀速运动的物体，速度的计算是相对简单的，速度等于位移除以时间。
假设某物体在2秒内沿直线运动了5米，问其速度是多少？解析：速度 = 位移 ÷时间根据题目中的信息，位移为5米，时间为2秒，代入公式计算：速度 = 5 ÷ 2 = 2.5 m/s2. 加速度计算题对于一个匀加速运动的物体，加速度的计算需要使用到加速度的定义公式。
假设某物体在5秒内的匀加速运动中速度从10 m/s增加到30 m/s，问其加速度是多少？解析：加速度 = (末速度 - 初速度) ÷时间根据题目中的信息，末速度为30 m/s，初速度为10 m/s，时间为5秒，代入公式计算：加速度 = (30 - 10) ÷ 5 = 4 m/s²二、力和功的计算题1. 力的计算题力的计算可以使用力的定义公式，力等于质量乘以加速度。
假设某物体质量为5 kg，受到的加速度为2 m/s²，问其所受的力是多少？解析：力 = 质量 ×加速度根据题目中的信息，质量为5 kg，加速度为2 m/s²，代入公式计算：力 = 5 kg × 2 m/s² = 10 N2. 功的计算题功的计算可以使用功的定义公式，功等于力乘以位移。
假设某物体受到的力为20 N，位移为10 m，问所做的功是多少？解析：功 = 力 ×位移根据题目中的信息，力为20 N，位移为10 m，代入公式计算：功 = 20 N × 10 m = 200 J三、电路中的电流和电阻计算题1. 电流计算题电流的计算可以使用电流的定义公式，电流等于电荷除以时间。
高中物理 20个力学经典计算题汇总及解析
高中物理 20个力学经典计算题汇总及解析1. 概述在力学领域中，经典的计算题是学习和理解物理知识的重要一环。
通过解题，我们能更深入地了解力学概念，提高解决问题的能力。
在本文中，我将为您带来高中物理领域中的20个经典力学计算题，并对每个问题进行详细解析，以供您参考和学习。
2. 一维运动1) 题目：一辆汽车以30m/s的速度行驶，经过10秒后匀减速停下，求汽车减速的大小和汽车在这段时间内行驶的距离。
解析：根据公式v=at和s=vt-0.5at^2，首先可求得汽车减速度a=3m/s^2，然后再求出汽车行驶的距离s=30*10-0.5*3*10^2=150m。
3. 二维运动2) 题目：一个质点在竖直平面内做抛体运动，初速度为20m/s，抛体初位置为离地30m的位置，求t=2s时质点的速度和所在位置。
解析：首先利用v=vo+gt求得t=2s时的速度v=20-9.8*2=-19.6m/s，然后再利用s=s0+vo*t-0.5gt^2求得t=2s时的位置s=30+20*2-0.5*9.8*2^2=30+40-19.6=50.4m。
1. 牛顿运动定律3) 题目：质量为2kg的物体受到一个5N的力，求物体的加速度。
解析：根据牛顿第二定律F=ma，可求得物体的加速度a=5/2=2.5m/s^2。
2. 牛顿普适定律4) 题目：一个质量为5kg的物体受到一个力，在10s内速度从2m/s 增加到12m/s，求物体受到的力的大小。
解析：利用牛顿第二定律F=ma，可求得物体受到的力F=5*(12-2)/10=5N。
3. 弹力5) 题目：一个质点的质量为4kg，受到一个弹簧的拉力，拉力大小为8N，求弹簧的弹性系数。
解析：根据弹簧的胡克定律F=kx，可求得弹簧的弹性系数k=8/0.2=40N/m。
4. 摩擦力6) 题目：一个质量为6kg的物体受到一个10N的水平力，地面对其的摩擦力为4N，求物体的加速度。
解析：首先计算摩擦力是否达到最大值f=μN=6*10=60N，由于摩擦力小于最大值，所以物体的加速度a=10-4/6=1m/s^2。
高中物理选修3热力学第一定律计算题专项训练
高中物理选修3热力学第一定律计算题专项训练姓名：__________ 班级：__________考号：__________一、计算题（共15题）1、一定量的气体从外界吸收了4.7×105J的热量，同时气体对外做功2.5×105J,则气体的内能增加了___________J.2、如图所示为气体实验装置，开始时玻璃管内封闭的空气柱长度为3cm，此时气压表显示容器内气体的压强p=1.0×105Pa，现在将活塞缓慢向下推动，直到封闭空气柱的长度变为12cm。
试求：（1）这一过程中气体分子的平均动能如何变化？（2）最终气压表的示数是多少？（3）若在另一次快速压缩气体的过程中，气体内能增加1.5J，气体放出的热量为1.4J，那么活塞对气体做功是多少？3、一定质量的气体，从外界吸收了500J的热量，同时对外做了100J的功，问：物体的内能是增加还是减少？变化了多少？4、如图所示p―V图中，一定质量的理想气体由状态A经过ACB过程至状态B，气体对外做功280J，吸收热量410J；气体又从状态B经BDA过程回到状态A，这一过程中外界对气体做功200J.求：（1）ACB过程中气体的内能是增加还是减少？变化量是多少？（2）BDA过程中气体是吸热还是放热？吸收或放出的热量是多少？5、在一个恒定大气压P=1.0×105 Pa下，水沸腾时，1g的水由液态变成同温度的气态，其体积由1cm3变为1701cm3，此过程中气体吸收的热量为2264J。
求：⑴气体对外做的功W；⑵气体的内能变化量ΔU。
6、一定量的气体从外界吸收了2.6×J的热量，内能增加了4.2×J，是气体对外界做了功，还是外界对气体做了功？做了多少功？如果气体吸收的热量仍为2.6×J不变，但是内能只增加了1.6×J，这一过程做功情况怎样？7、一定质量的理想气体从状态A经状态B变化到状态C，其图象如图所示，求该过程中气体吸收的热量Q。
高中物理典型计算题100道及解析
一.计算题如图所示，有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上，木板质量为M=4kg ，长为L=1.4m ；木板右端放着一小滑块，小滑块质量为m=1kg ，其尺寸小于L 。
小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ==04102.(/)g m s （1）现用恒力F 作用在木板M 上，为了使得m 能从M 上面滑落下来，问：F 大小的范围是什么？（2）其它条件不变，若恒力F=22.8牛顿，且始终作用在M 上，最终使得m 能从M 上面滑落下来。
问：m 在M 上面滑动的时间是多大？解析：（1）小滑块与木板间的滑动摩擦力f N mg==μμ小滑块在滑动摩擦力f 作用下向右匀加速运动的加速度a f m g m s 124===//μ木板在拉力F 和滑动摩擦力f 作用下向右匀加速运动的加速度a F f M2=-()/使m 能从M 上面滑落下来的条件是a a 21>即Ng m M F m f M f F 20)(//)(=+>>-μ解得（2）设m 在M 上滑动的时间为t ，当恒力F=22.8N ，木板的加速度a F f M m s 2247=-=()/./）小滑块在时间t 内运动位移S a t 1122=/木板在时间t 内运动位移S a t 2222=/因S S L21-=即s t t t 24.12/42/7.422==-解得二．有个演示实验，在上下面都是金属板的玻璃盒内，放了许多锡箔纸揉成的小球，当上下板间加上电压后，小球就上下不停地跳动。
现取以下简化模型进行定量研究。
如图所示，电容量为C 的平行板电容器的极板A 和B 水平放置，相距为d ，与电动势为ε、内阻可不计的电源相连。
设两板之间只有一个质量为m 的导电小球，小球可视为质点。
已知：高中物理典型计算题100道及解析若小球与极板发生碰撞，则碰撞后小球的速度立即变为零，带电状态也立即改变，改变后，小球所带电荷符号与该极板相同，电量为极板电量的α倍（α<<1）。
高中物理选修1波的描述计算题专项训练
高中物理选修1波的描述计算题专项训练姓名：__________ 班级：__________考号：__________一、计算题（共9题）1、一列简谐横波在某时刻的波形如图a所示，其中的某质点的振动图象如图b所示。
试求：①波速为多少？②图a中的质点e（波峰）至少再经多少时间到达波谷2、图13为一简谐波在t＝0时刻的波形图，介质中的质点P做简谐运动的表达式为y＝A sin 5πt，求该波的速度，并画出t＝0.3 s时的波形图(至少画出一个波长)．图133、机械横波某时刻的波形图如图所示，波沿x轴正方向传播，质点P的横坐标x＝0.32m。
从此时刻开始计时。
(1)若经过时间0.4s再一次出现相同波形图，求波速。
(2)若P点经0.4s第一次达到正向最大位移，求波速。
4、在坐标原点O处有一质点S，它沿y轴做频率为10Hz、振幅为2cm的简谐运动，形成的波沿x轴传播，波速为4m/s，当t=0时，S从原点开始沿y轴负方向运动.（1）画出当S完成第一次全振动时的波形图；（2）经过多长时间x=1m处的质点第一次出现波峰.5、如图所示，一横波的波源在坐标原点，x轴为波的传播方向，y轴为振动方向。
当波源开去路振动1s时，形成了如图所示的波形（波刚传到图中P点）。
试求：（1）波的波长λ为多少？周期T为多少？（2）从图示位置再经多长时间波传到Q点？（3）画出波传到Q点时的波形。
6、一列简谐横波在x轴上传播，在t1=0和t2=0.05s时刻，其波形图分别用如图所示的实线和虚线表示，求：(1)这列波可能的波速；(2)若波速为280m／s，那么波的传播方向向左还是向右．7、一列简谐横波，在t=0.4s时刻的波形图象如图乙所示，波上A质点的振动图象如图甲所示．（1）判断该波的传播方向（2）求该波的传播速度．（3）求A质点从该时刻起经0.6s，所在位置坐标和0.6s内A质点通过的路程．8、取一根柔软的弹性绳，使绳处于水平伸直状态。
从绳的端点A开始每隔0.50 m标记一个点，依次记为B、C、D……如图所示。
人教 高中物理选修3-1：计算题(附答案)
人教 高中物理选修3-1：计算题（附答案）1 / 11选修3-1计算题一、计算题1. 如图所示，BC 是半径为R 的圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为 ， 为一质量为m ，带正电q 的小滑块 体积很小可视为质点 ，重力加速度为g ．若小滑块P 能在圆弧轨道上某处静止，求其静止时所受轨道的支持力的大小．若将小滑块P 从C 点由静止释放，滑到水平轨道上的A 点时速度减为零，已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为 求：滑块通过圆弧轨道末端B 点时的速度大小以及所受轨道的支持力大小 水平轨道上A 、B 两点之间的距离．2. 在电场强度为 ，方向水平向右的匀强电场中，用一根长 的绝缘轻细杆，固定一个带正电的小球，细杆可绕轴O 在竖直平面内自由转动 如图所示，现将杆从水平位置A 轻轻释放，在小球运动到最低点B 的过程中， 取 求： 、B 两位置的电势差多少？ 电场力对小球做功多少？ 小球的电势能变化了多少？ 3. 4.5.如图所示为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出初速度可忽略不计，经灯丝与A板间的电压加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中偏转电场可视为匀强电场，电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点已知M、N两板间的电压为，两板间的距离为d，板长为L，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力．求电子穿过A板时速度的大小；求电子从偏转电场射出时的侧移量y；若要使电子打在荧光屏上P点的上方，应使M、N两板间的电压增大还是减小？6.回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近缝隙的宽度远小于盒半径，分别和高频交流电源相连接，使带电粒子每通过缝隙时恰好在最大电压下被加速两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒面，带电粒子在磁场中做圆周运动，粒子通过两盒的缝隙时反复被加速，直到最大圆周半径时通过特殊装置被引出若D形盒半径为R，所加磁场的磁感应强度为设两D形盒之间所加的交流电压的最大值为U，被加速的粒子为粒子，其质量为m、电量为粒子从D形盒中央开始被加速初动能可以忽略，经若干次加速后，粒子从D形盒边缘被引出求：粒子被加速后获得的最大动能；粒子在第n次加速后进入一个D形盒中的回旋半径与紧接着第次加速后进入另一个D形盒后的回旋半径之比；粒子在回旋加速器中运动的时间；若使用此回旋加速器加速氘核，要想使氘核获得与粒子相同的动能，请你通过分析，提出一个简单可行的办法．人教 高中物理选修3-1：计算题（附答案）3 / 117. 有一种“双聚焦分析器”质谱仪，工作原理如图所示 其中加速电场的电压为U ，静电分析器中有会聚电场，即与圆心 等距的各点电场强度大小相同，方向沿径向指向圆心 磁分析器中以 为圆心、圆心角为 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边界平行 由离子源发出一个质量为m 、电荷量为q 的正离子 初速度为零，重力不计 ，经加速电场加速后，从M 点沿垂直于该点的场强方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿半径为R 的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动，并从N 点射出静电分析器 而后离子由P 点垂直于磁分析器的左边界且垂直于磁场方向射入磁分析器中，最后离子垂直于磁分析器下边界从Q 点射出，并进入收集器 测量出Q 点与圆心 的距离为 位于Q 点正下方的收集器入口离Q 点的距离为 题中的U 、m 、q 、R 、d 都为已知量求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E 的大小； 求磁分析器中磁场的磁感应强度B 的大小和方向；现将离子换成质量为4m ，电荷量仍为q 的另一种正离子，其它条件不变 磁分析器空间足够大，离子不会从圆弧边界射出，收集器的位置可以沿水平方向左右移动，要使此时射出磁分析器的离子仍能进入收集器，求收集器水平移动的距离．8. 质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具 如图所示为质谱仪的原理示意图 现利用这种质谱议对某电荷进行测量 电荷的带电量为q ，质量为m ，电荷从容器A 下方的小孔S ，无初速度飘入电势差为U 的加速电场 加速后垂直进入磁感强度为B 的匀强磁场中，然后从D 点穿出，从而被接收器接受 问： 电荷的电性；的水平距离为多少．9.质谱仪是一种精密仪器，是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具图中所示的质谱仪是由加速电场和偏转磁场组成带电粒子从容器A下方的小孔飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为0，然后经过沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上不计粒子重力．若由容器A进入电场的是质量为m、电荷量为q的粒子，求：粒子进入磁场时的速度大小v；粒子在磁场中运动的轨道半径若由容器A进入电场的是互为同位素的两种原子核、，由底片上获知、在磁场中运动轨迹的直径之比是：求、的质量之比：．10.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示离子源S产生的各种不同正离子束速度可看作为零，经加速电场加速电场极板间的距离为d、电势差为加速，然后垂直进入磁感应强度为B的有界匀强磁场中做匀速圆周运动，最后到达记录它的照相底片P上设离子在P上的位置与入口处之间的距离为x．求该离子的荷质比；若离子源产生的是带电量为q、质量为和的同位素离子，它们分别到达照相底片上的、位置图中末画出，求、间的距离．人教 高中物理选修3-1：计算题（附答案）5 / 1111. 如图所示，两平行金属导轨所在的平面与水平面夹角 ，导轨的一端接有电动势 、内阻 的直流电源，导轨间的距离 在导轨所在空间内分布着磁感应强度 、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场 现把一个质量 的导体棒ab 放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒的电阻 ，导体棒恰好能静止 金属导轨电阻不计 取 ， ， 求：受到的安培力大小； 受到的摩擦力大小．12. 如图所示，PQ 和MN 为水平平行放置的金属导轨，相距1m ，导体棒ab 跨放在导轨上，棒的质量为 ，棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体的质量 ，棒与导轨的动摩擦因数为 ，匀强磁场的磁感应强度 ，方向竖直向下，为了使物体以加速度 加速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？13. 如图回旋加速器D 形盒的半径为r ，匀强磁场的磁感应强度为 一个质量了m 、电荷量为q 的粒子在加速器的中央从速度为零开始加速．求该回旋加速器所加交变电场的频率； 求粒子离开回旋加速器时获得的动能；设两D 形盒间的加速电压为U ，质子每次经电场加速后能量增加，加速到上述能量所需时间 不计在电场中的加速时间 ．答案和解析【答案】1. 解：受力如图，滑块在某点受重力、支持力、电场力平衡，有：，由牛顿第三定律得：小滑块从C到B的过程中，设滑块通过B点时的速度为，由动能定理得：代入数据解得：，通过B前，滑块还是做圆周运动，由牛顿第二定律得：支由牛顿第三定律得：压支代入数据解得：压令A、B之间的距离为，小滑块从C经B到A的过程中，由动能定理得：解得：答：滑块通过B点时的速度大小为；滑块通过B点前瞬间对轨道的压力；水平轨道上A、B两点之间的距离．2. 解：之间沿电场方向的距离为L，则两点之间的电势差：电场力做功：电场力做正功，小球的电势能减小，减小为答：、B两位置的电势差是10000 v电场力对小球做功；小球的电势能减小．3. 设电子经电压加速后的速度为，由动能定理有：解得：．电子以速度进入偏转电场后，垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场中运动的时间为t，加速度为a，电子离开偏转电场时的侧移量为由牛顿第二定律和运动学公式有：，，人教 高中物理选修3-1：计算题（附答案）7 / 11解得：．由知，增大偏转电压 可增大y 值，从而使电子打到屏上的位置在P 点上方．答： 电子穿过A 板时速度的大小为．电子从偏转电场射出时的侧移量为．要使电子打在荧光屏上P 点的上方，应使M 、N 两板间的电压 增大．4. 解： 粒子在D 形盒内做圆周运动，轨道半径达到最大时被引出，具有最大动能 设此时的速度为v ，有可得粒子的最大动能粒子被加速一次所获得的能量为 ， 粒子被第n 次和 次加速后的动能分别为可得设 粒子被电场加速的总次数为a ，则可得粒子在加速器中运动的时间是 粒子在D 形盒中旋转a 个半圆周的总时间t ．解得加速器加速带电粒子的能量为，由 粒子换成氘核，有，则 ，即磁感应强度需增大为原来的 倍；高频交流电源的周期，由 粒子换为氘核时，交流电源的周期应为原来的倍5. 解： 设离子进入静电分析器时的速度为v ，离子在加速电场中加速的过程中，由动能定理得：离子在静电分析器中做匀速圆周运动，由静电力提供向心力，根据牛顿第二定律有：联立两式，解得：离子在磁分析器中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有：由题意可知，圆周运动的轨道半径为：故解得：，由左手定则判断得知磁场方向垂直纸面向外．设质量为4m的正离子经电场加速后的速度为．由动能定理有，离子在静电分析器中做匀速圆周运动，由静电力提供向心力，根据牛顿第二定律有：得：质量为4m的正离子在磁分析器中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有：可得磁场中运动的半径：由几何关系可知，收集器水平向右移动的距离为：答：静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小为；磁分析器中磁感应强度B的大小为；收集器水平移动的距离为．6. 解：由题意知，粒子进入磁场时洛伦兹力方向水平向左，根据左手定则知，电荷带正电．根据动能定理得，解得粒子进入磁场的速度．根据得，．则SD的水平距离．答：粒子带正电．的水平距离为．7. 解：、在加速电场中，由动能定理得：，解得：；b、碘粒子在磁场中做匀速圆运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：；人教 高中物理选修3-1：计算题（附答案）9 / 11两种原子核 、 互为同位素，所以电荷量相等，由b 的结论可知：、 在磁场中运动轨迹的直径之比是 ：1所以有：答： 粒子进入磁场时的速度大小是； 粒子在磁场中运动的轨道半径R 是；若由容器A 进入电场的是互为同位素的两种原子核 、 ，由底片上获知 、 在磁场中运动轨迹的直径之比是 ： 、 的质量之比是2：1．8. 解： 离子在电场中加速，由动能定理得：；离子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：由 式可得：由 式可得粒子 在磁场中的运动半径是 ，则：对离子 ，同理得：照相底片上 、 间的距离：；答： 求该离子的荷质比； 、 间的距离．9. 解： 导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：导体棒受到的安培力：安导体棒所受重力沿斜面向下的分力：由于 小于安培力，故导体棒沿斜面向下的摩擦力f ，根据共点力平衡条件得： 安 解得：安答： 导体棒受到的安培力大小是 ； 导体棒受到的摩擦力大小是 ．10. 解：导体棒的最大静摩擦力大小为 ， 的重力为 ，则 ，要保持导体棒匀速上升，则安培力方向必须水平向左，则根据左手定则判断得知棒中电流的方向为由a 到b ． 根据受力分析，由牛顿第二定律，则有 安 安 ，联立得：答：应在棒中通入的电流，方向．11. 解：由回旋加速器的工作原理知，交变电场的频率与粒子在磁场运动的频率相等，由粒子得：；电粒子由洛伦兹力提供向心力得：所以：联立解得：加速次数：粒子每转动一圈加速两次，故转动的圈数为：粒子运动的时间为：联立解得：答：该回旋加速器所加交变电场的频率为；粒子离开回旋加速器时获得的动能为；设两D形盒间的加速电压为U，质子每次经电场加速后能量增加，加速到上述能量所需时间为．【解析】1. 滑块在某点受重力、支持力、电场力三个力处于平衡，根据共点力平衡求出支持力的大小小滑块从C到B的过程中，只有重力和电场力对它做功，根据动能定理求解．根据圆周运动向心力公式即可求解，由动能定理即可求出AB的长．本题考查分析和处理物体在复合场运动的能力对于电场力做功，为两点沿电场线方向的距离．2. 根据：即可计算出电势差；根据恒力做功的公式求电场力做的功；根据电场力做功情况判断电势能如何变化；电场力做正功，小球的电势能减小与之相等．解决本题的关键知道电场力做功与电势能的关系，知道电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加．3. 根据动能定理求出电子穿过A板时的速度大小电子在偏转电场中，在垂直电场方向上做匀速直线运动，在沿电场方向上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，结合运动学公式求出电子从偏转电场射出时的侧移量解决本题的关键掌握处理类平抛运动的方法，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解，难度中等．4. 根据知，当R最大时，速度最大，求出最大速度，根据求出粒子的最大动能．粒子被加速一次所获得的能量为qU，求出第n次和次加速后的动能，，从而求出回旋半径之比．求出粒子被加速的次数，在一个周期内加速两次，求出周期，从而求出粒子在回旋加速器中运动的时间．回旋加速器加速粒子时，粒子在磁场中运动的周期和交流电变化的周期相同已知氘核与粒子的质量比和电荷比，人教高中物理选修3-1：计算题（附答案）根据最大动能相等，得出磁感应强度的关系，以及根据周期公式，得出交流电的周期变化．解决本题的关键知道回旋加速器利用磁场偏转和电场加速实现加速粒子，粒子在磁场中运动的周期和交流电的周期相等．5. 运用动能定理研究加速电场，求出进入静电分析器的速度为v，离子在电场力作用下做匀速圆周运动，由牛顿第二定律列出等式求解电场强度E的大小．离子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，由牛顿第二定律列出等式再结合几何关系求出已知长度与半径的关系，从而算出磁感应强度大小并确定方向．根据动能定理可知，当粒子电量不变，质量变为4m时的速度，从而求个粒子磁场中运动的半径，故可求得收集器水平移动的距离．明确研究对象的运动过程是解决问题的前提，根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题对于圆周运动，关键找出圆周运动所需的向心力，列出等式解决问题．6. 根据左手定则，结合洛伦兹力的方向判断出电荷的电性；根据洛伦兹力提供向心力得出粒子的偏转半径，从而得出SD的水平距离．解决本题的关键掌握洛伦兹力判断磁场方向、粒子运动方向、洛伦兹力方向的关系，以及掌握粒子在磁场中运动的半径公式，并能灵活运用．7. 带电粒子在电场中被加速，应用动能定理可以求出粒子的速度粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出粒子的轨道半径．、互为同位素，所以电荷量相等，由b的结论得出半径与质量之间的关系，然后由题目的条件即可求出．本题考查了粒子在电场与磁场中的运动，分析清楚粒子运动过程是正确解题的关键，应用动能定理与牛顿第二定律可以解题．8. 根据粒子在磁场中的运动半径，通过半径公式求出粒子的速度，再根据动能定理得出粒子的比荷．根据动能定理、半径公式求出粒子打到照相机底片上位置与入口处的距离，从而求出、间的距离．本题考查了带电粒子在电场中的加速和在磁场中的偏转，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解．9. 先根据闭合电路欧姆定律求出电路中的电流由公式安求解安培力大小；导体棒处于静止状态，合力为零，根据平衡条件列式求解摩擦力的大小．本题是通电导体在磁场中平衡问题，关键是安培力的分析和计算，运用平衡条件研究．10. 若要保持物体匀速上升，受力必须平衡由于M所受的最大静摩擦力为，而M的重力为，要保持导体以加速度加速上升，则安培力方向必须水平向左，则根据左手定则判断电流的方向根据牛顿第二定律和安培力公式求出导体棒中电流的大小．此题是通电导体在磁场中加速问题，要抓住静摩擦力会外力的变化而变化，根据牛顿第二定律进行求解．11. 回旋加速器运用电场加速磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力可以求出粒子的最大速度，从而求出最大动能在加速粒子的过程中，电场的变化周期与粒子在磁场中运动的周期相等，故频率也相等；考虑在磁场中运动的时间即可．解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，知道最大动能与什么因素有关，以及知道粒子在磁场中运动的周期与电场的变化的周期相等，会求解加速时间．11 / 11。
高中物理计算题试卷
高中物理计算题试卷学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、计算题1.把一个电荷量610C q -=-的试探电荷，依次放在正点电荷Q 周围的A B 、两处，如图所示，受到的静电力大小分别是33510N,310N A B F F --=⨯=⨯。
（1）画出试探电荷在A B 、两处的受力方向；（2）求出A B 、两处的电场强度；（3）若在A B 、两处分别放上另一个电荷量为510C q -'=+的电荷，该电荷受到的静电力为多大？ 2.发射卫星一般应用多级火箭，第一级火箭点火后，使卫星向上做匀加速直线运动的加速度为250m /s ，燃烧30 s 后第一级脱离；第二级火箭没有马上点火，所以卫星向上做加速度大小为210m /s 的匀减速直线运动，10 s 后第二级火箭启动，卫星向上做匀加速直线运动的加速度为280m /s ，这样再经过1分半钟第二级火箭脱离时，卫星的速度多大？3.［选修3－4］（1）如图所示，两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷， A 点是凸起最高的位置之一.下列判断正确的是__________.A.此时 B 点是凹下最低的位置之一B.此时 C 点是凹下最低的位置之一C.随着时间推移，这个凸起位置沿AB 向远处移动D.随着时间推移，这个凸起位置沿AD 向远处移动（2）如图所示，宽度为 l 的宇宙飞船沿其长度方向以0.9c （ c 为真空中的光速）远离地球，地球上的人看到宇宙飞船宽度__________（选填“大于”“等于”或“小于”） l .飞船和地面上各有一只铯原子钟，地球上的人观察到__________（选填“飞船上钟较快”“地面上钟较快”或“两只钟一样快”）.（3）如图所示，半径为R的玻璃半圆柱体的圆心为O.单色红光射向圆柱面，方向与底面垂直，光线的入射点为C，且AOC∠=30°.已知该玻璃对红光的折射率n=求光线从底面射出时出射点与O点间的距离.4.在如图所示的坐标系内，PQ是垂直于x轴的分界线，PQ左侧的等腰直角三角形区域内分布着匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，AC边有一挡板可吸收电子，AC长为.d PQ右侧为偏转电场，两极板长度为12d，间距为d.电场右侧的x轴上有足够长的荧光屏．现有速率不同的电子在纸面内从坐标原点O沿y轴正方向射入磁场，电子能打在荧光屏上的最远处为M点，M到下极板右端的距离为12d，电子电荷量为e，质量为m，不考虑电子间的相互作用以及偏转电场边缘效应，求：(1) 电子通过磁场区域的时间t；(2) 偏转电场的电压U；(3) 电子至少以多大速率从O点射出时才能打到荧光屏上．5.一个篮球从高13.05mh=的篮筐上由静止开始下落，经11.95st=落到水平地面上，速度13.13m/sv=，然后以24.9m/sv=-反弹，经20.5st=到达最高点，21.23mh=。
高中物理选修1波的干涉计算题专项训练
高中物理选修1波的干涉计算题专项训练姓名：__________ 班级：__________考号：__________一、计算题（共6题）1、在“双缝干涉测光的波长”实验中，调节分划板的位置，使分划板的中心刻线对齐中央亮条纹的中心，此时螺旋测微器的读数如图(甲)所示，转动手轮，使分划线向一侧移动，使分划板的中心刻线对齐第3条亮条纹的中心，此时螺旋测微器的读数如图(乙)所示。
已知双缝间距d=1.5mm，双缝到屏的距离L=1.00m，则被测光波的波长为多少?2、如图甲所示，在水平面内的三个质点分别位于直角三角形ABC的顶点上，已知AB＝6 m，AC＝8 m．t＝0时刻A、B开始振动，波动图象均如图乙所示，所形成的机械波在水平面内传播，在t＝4 s时C点开始振动．则(1)该机械波的传播速度大小为多少？(2)两列波相遇后，C点振动是加强还是减弱？3、下图为某一报告厅主席台的平面图，AB是讲台，S1、S2 是与讲台上话筒等高的喇叭，它们之间的相互位置和尺寸如图所示。
报告者的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫．为了进免啸叫，话筒最好摆放在讲台上适当的位置，在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消.已知空气中声速为340m/s，若报告人声音的频率为136Hz，问讲台上这样的位置有多少个？4、右图为某一报告厅主席台的平面图，AB是讲台，S1、S2是与讲台上话筒等高的喇叭，它们之间的相互位置和尺寸如图所示，报告者的声音放大后经喇叭传向话筒再次放大时可能会产生啸叫。
为了避免啸叫，话筒最好摆放在讲台上适当的位置，在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消，已知空气中声速为340m/s，若报告人声音的频率为136Hz，问讲台上这样的位置有多少个？5、两列波在x轴上沿相反方向传播，如图所示．两列波的传播速度都是v＝6 m/s，频率都是f＝30 Hz，在t＝0时，这两列波分别从左和右刚刚传到S1和S2处，使S1和S2都开始向上做简谐运动，S1的振幅为2 cm，S2的振幅为1 cm，已知质点A与S1、S2的距离分别为S1A＝2.95 m、S2A＝4.25 m，当两列波都到达A点后，A点的振幅为多大？6、如图所示，S是水面波的波源，x、y是挡板，S1、S2是两个狭缝(SS1＝SS2，狭缝的尺寸比波长小得多)，试回答以下问题：(1)若闭上S1，只打开S2会看到什么现象？(2)若S1、S2都打开，会发生什么现象？(3)上图中若实线和虚线分别表示波峰和波谷，那么在A、B、C、D各点中，哪些点向上振动最强，哪些点向下振动最强，哪些点振动最弱？============参考答案============一、计算题1、解：图甲读数为1.130mm 图乙读数为1.760mm亮条纹的间距为2、 (1)传播速度v＝＝m/s＝2 m/s.(2)Δx＝BC－AC＝－AC＝2 m.由图象知λ＝2 m.∴Δx＝λ，C点振动加强．3、解：【解析】相应于声频的声波的波长是①（2分）式中是空气中的声速.在右图中，O是AB的中点，P是OB上任一点.将表示为②（2分）式中为整数，当时，从两个喇叭来的声波因干涉而加强；（1分）当时，从两个喇叭来的声波因干涉而相消.（1分）由此可知，O是干涉加强点；对于B点，ks5u ③（2分）所以，B点也是干涉加强点.因而O、B之间有两个干涉相消点，由对称性可知，AB上有4个干涉相消点.（2分）4、5、答案：1 cm解析：两列波的波长均为λ＝＝ m＝0.2 m．S1A＝2.95 m＝λ，S2A＝4.25 m＝λ＝21λ.当振源S2产生的波传到A点时，A点向上振动，这时振源S1早已使A振动，且使A点已振动的时间为t＝ s＝ s＝T＝6T，因此振源S1此时使A回到平衡位置且向下振动；根据波的叠加原理，知A为振动减弱区，振幅为两列波的振幅之差，即A＝A1－A2＝(2－1) cm＝1 cm.6、(1)只打开S2时，波源S产生的波传播到狭缝S2时，由于狭缝的尺寸比波长小，于是水面波在狭缝S2处发生衍射现象，水面波以狭缝S2处为波源向挡板另一侧传播开来。
人教版高中物理选修3-2测试题及答案解析全套
人教版高中物理选修3-2测试题及答案解析全套含模块综合测试题，共4套第四章电磁感应(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，第1～5小题中只有一个选项符合题意，第6～8小题中有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1.如图1所示，大圆导线环A中通有电流，方向如图所示，另在导线环所在的平面画一个圆B，它的一半面积在A环内，另一半面积在A环外。
则B圆内的磁通量()图1A．为零B．垂直纸面向里C．垂直纸面向外D．条件不足，无法判断解析：选B根据右手螺旋定则可知，A产生的磁场在A线圈内部垂直纸面向里，在外部垂直纸面向外，由于磁感线是闭合的曲线，所以A内部的磁感线一定比A外部的磁感线要密一些，所以B项正确。
2.如图2所示，a为圆形金属环，b为直导线，且b垂直环面穿过圆环中心()图2A．若直导线b中通入恒定电流，金属环a中会产生感应电流B．若直导线b中通入交变电流，金属环a中会产生感生电流C．若直导线b中通入恒定电流，同时让直导线b绕过圆环中心的水平轴在竖直平面内转动，金属环a中会产生感应电流D．以上三种说法均不对解析：选D产生感应电流的条件是闭合回路中磁通量发生变化，不管b中通入什么样的电流，穿过a 中的磁通量始终为0，D 对。
3．半径为r 带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d ，如图3甲所示。
有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图乙所示。
在t ＝0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q 的静止微粒。
则以下说法正确的是( )图3A ．第2秒内上极板为正极B ．第3秒内上极板为负极C ．第2秒末微粒回到了原来位置D ．第2秒末两极板之间的电场强度大小为0.2 πr 2/d解析：选A 根据楞次定律，结合图像可以判断：在0～1 s 内，下极板为正极，上极板为负极；第2秒内上极板为正极，下极板为负极；第3秒内上极板为正极，下极板为负极；第4秒内上极板为负极，下极板为正极，故A 选项正确，B 选项错误。
高中物理选修1光的折射计算题专项训练
高中物理选修1光的折射计算题专项训练姓名：__________ 班级：__________考号：__________一、计算题（共10题）1、光线从空气射入玻璃砖，当入射角为60º 时，折射光线与反射光线恰好垂直，求该玻璃砖的折射率．2、光线从空气射入玻璃砖，当入射角为60时，折射光线与发射光线恰好垂直。
求：该玻璃砖的折射率是多少？3、光线从空气射入玻璃砖，当入射角为60时，折射光线与发射光线恰好垂直。
求：光在该玻璃砖中传播速度是多少？(v=1.73×108m/s)4、一光线以很小的入射角i射入一厚度为d、折射率为n的平板玻璃，求出射光线与入射光线之间的距离(θ很小时，sinθ≈θ，cosθ≈1)．5、在折射率为n、厚度为d的玻璃平板上方的空气中有一点光源S,从S发出的光线SA以角度θ入射到玻璃板上表面,经过玻璃板后从下表面射出,如右图所示.若沿此光线传播的光从光源到玻璃板上表面的传播时间与在玻璃板中的传播时间相等,点光源S到玻璃上表面的垂直距离l应是多少?6、光线以30°入射角从玻璃中射到玻璃与空气的界面上，它的反射光线与折射光线的夹角为90°，求：(1)这块玻璃的折射率；(2)没有光线从玻璃上表面折射出来的条件．7、等腰直角棱镜放在真空中，如图所示，，一束单色光以60o的入射角从AB侧面的中点射入，折射后再从AC侧面射出，出射光线偏离入射光线的角度为30o，（已知单色光在真空中的光速为C），（1）请作出光路图；（2）求此单色光通过三棱镜的时间是多少？8、如图所示，是一种折射率n=1.5的棱镜，用于某种光学仪器中，现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上，入射角的大小i=arcsin0.75，求：（1）光在棱镜中传播的速率。
（2）画出此束光线进入棱镜后又射出棱镜的光路图，要求写出简要的分析过程。
（不考虑返回到AB和BC面上的光线）。
9、某同学用如下方法测玻璃的折射率：先将平行玻璃砖固定在水平桌面的白纸上，画出两侧界面MN、PQ（MNPQ面平行于桌面），在玻璃砖的一侧用激光照射，在光源同侧且与MN平行的光屏上得到两光点A、B，两光线的位置如图所示.测得入射光线与界面的夹角α=30°，光屏上两光点之间的距离L=3.0cm，玻璃砖的厚度h=2.0cm，求玻璃的折射率.10、如图所示，一束极细的平行单色光由空气斜入厚度为h的玻璃砖，入射光与上表面夹角为，入射点与玻璃砖左端距离为b1，经折射后，出射点与玻璃砖的左端距离为b2，可以认为光在空气中的速度等于真空中的速度c。
高中物理选修2变压器计算题专项训练
高中物理选修2变压器计算题专项训练姓名：__________ 班级：__________考号：__________一、计算题（共11题）1、如图所示，理想变压器有两个副线圈。
L1、L2是“8V，10W”的灯泡，L3、L4是“6V，12W”的灯泡。
当变压器的输入电压为U1=220V时，四盏灯泡恰好都能正常发光，如果原线圈匝数n=1100匝。
求：1（1）副线圈n2、n3的匝数；（2）安培表的读数。
2、某小型实验水电站输出功率是20kW，输电线路总电阻是6Ω。
（1）若采用380 V输电，求输电线路损耗的功率。
（2）若改用5000 V高压输电，用户端利用n1:n2＝22：1的变压器降压，求用户得到的电压。
3、如图所示，某小型水电站的电能输送示意图如下，交流发电机的输出电压220V，升压变压器原副线圈的匝数比为1∶10．输电线总电阻R＝2 Ω．输送功率为10 kW，求输电线上损失的功率？有位同学提供了以下解法：根据＝得U2＝2 200 V则P损＝＝ W＝2.42×106 W这位同学的解法是否正确？如不正确，请指出错在哪里，并给出正确解答．4、如图2所示，副线圈上有一个标有“220V，10W”字样的灯泡正常发光，原线圈中的电流表示数为0.025A，求（1）电压表的示数，(2) 原、副线圈的匝数比5、如图所示，交流发电机电动势的有效值E = 20V，内阻不计，它通过一个R= 6Ω的指示灯连接变压器。
变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6V 0.25W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计。
求：（1）降压变压器初级、次级线圈匝数比；（2）发电机的输出功率。
6、一座小型水电站发电机输出功率为100kW，输出电压为500V。
输电线的电阻为10Ω，允许功率损耗为输出功率的4%，用电单位需要220V电压。
求：所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？7、（10分）一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为500kW，输出电压为500V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1：10，两变压器间输电导线的总电阻为1.5Ω，降压变压器是输出的电压为220V的理想变压器。
高中物理选修1机械波计算题专项训练
高中物理选修1机械波计算题专项训练姓名：__________ 班级：__________考号：__________一、计算题（共10题）1、如图所示，沿x轴方向的一条弹性细绳上有O、A、B、C四个点，已知OA＝AB＝60cm，BC＝5AB，质点O在垂直于x轴的方向上做简谐运动，绳上形成沿x方向的简谐横波。
若t＝0时刻，O点开始向上运动，经0．2s的时间O点第一次到达最大位移30cm处，这时A点开始向上运动，求：(1)该波的波速；(2)求t=0到t＝2．4s时间内，质点C通过的总路程s。
2、湖面上一点O上下震动，振幅为0.2m，以O点为圆心形成圆形水波，如图所示，A、B、O 三点在一条直线上，OA间距离为4.0m，OB间距离为2.4m。
某时刻O点处在波峰位置。
观察发现2s后此波峰传到A点，此时，O点正通过平衡位置向下运动，OA间还有一个波峰。
将水波近似为简谐波。
（1）求此水波的传播速度、周期和波长。
（2）以O点处在波峰位置为O时刻，某同学打算根据OB间距离与波长的关系确定B点在O 时刻的振动情况。
画出B点振动图象；若不可行，请给出正确思路并画出B点的振动图象。
3、如图2－23所示，一横波的波源在坐标原点，x轴为波的传播方向，y轴为振动方向。
当波源开始振动1 s时，形成了如图所示的波形(波刚传到图中P点)。
试求：图2－23(1)从图示位置再经多长时间波传到Q点？(2)波传到Q点时质点P的位移。
4、如图所示，一列向右传播的简谐横波，波速大小为0.6m/s，P质点的横坐标为 x= 0.96m。
从图示时刻开始计时，求：（1）P质点刚开始振动时的振动方向如何？（2）P质点开始振动后，其振动周期为多少？（3）经过多长时间P质点第二次到达波峰？5、如图为一列简谐波在t1=0时刻的图象，此时波中质点M 的运动方向沿y负方向，且到t=0.55s质点M恰好第3次到达y正方向最大位移处．试此波向什么方向传播？波速多大？26、如图A所示，0、1、2、3……表示一均匀弹性绳上等间距的点，相邻两点间的距离均为5cm。
高中物理选修3-3计算题
高中物理选修3-3计算题-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN（2009年高考宁夏理综卷）34. [物理——选修3-3]（15分）(2)(10分)图中系统由左右连个侧壁绝热、底部、截面均为S的容器组成。
左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。
两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。
容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气。
大气的压强p0，温度为T0=273K，连个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1 p0。
系统平衡时，各气体柱的高度如图所示。
现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升了一定的高度。
用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0.8h。
氮气和氢气均可视为理想气体。
求（i）第二次平衡时氮气的体积；（ii）水的温度。
6.(2012全国新课标).[物理——选修3-3]（15分）（1）（6分）关于热力学定律，下列说法正确的是_________（填入正确选项前的字母，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。
A.为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量B.对某物体做功，必定会使该物体的内能增加C.可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功D.不可能使热量从低温物体传向高温物体E.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程（2）（9分）如图，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0°C的水槽中，B的容积是A的3倍。
阀门S将A和B两部分隔开。
A内为真空，B和C内都充有气体。
U形管内左边水银柱比右边的低60mm。
打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等。
假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。
（i）求玻璃泡C中气体的压强（以mmHg为单位）（ii）将右侧水槽的水从0°C加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为60mm，求加热后右侧水槽的水温。
高中物理选修3-1计算题 附答案
选修3-1计算题一、计算题1.如图所示，BC是半径为R的14圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E，P为一质量为m，带正电q的小滑块(体积很小可视为质点)，重力加速度为g．(1)若小滑块P能在圆弧轨道上某处静止，求其静止时所受轨道的支持力的大小．(2)若将小滑块P从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零，已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ求：①滑块通过圆弧轨道末端B点时的速度大小以及所受轨道的支持力大小②水平轨道上A、B两点之间的距离．2.在电场强度为E=104N/C，方向水平向右的匀强电场中，用一根长L=1m的绝缘轻细杆，固定一个带正电q=5×10-6C的小球，细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动.如图所示，现将杆从水平位置A轻轻释放，在小球运动到最低点B的过程中，(取g=10m/s2)求：(1)A、B两位置的电势差多少？(2)电场力对小球做功多少？(3)小球的电势能变化了多少？3.如图所示为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计)，经灯丝与A板间的电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)，电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点.已知M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力．(1)求电子穿过A板时速度的大小v0；(2)求电子从偏转电场射出时的侧移量y；(3)若要使电子打在荧光屏上P点的上方，应使M、N两板间的电压U2增大还是减小？4.回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示.它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近(缝隙的宽度远小于盒半径)，分别和高频交流电源相连接，使带电粒子每通过缝隙时恰好在最大电压下被加速.两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒面，带电粒子在磁场中做圆周运动，粒子通过两盒的缝隙时反复被加速，直到最大圆周半径时通过特殊装置被引出.若D形盒半径为R，所加磁场的磁感应强度为B.设两D形盒之间所加的交流电压的最大值为U，被加速的粒子为α粒子，其质量为m、电量为q.α粒子从D形盒中央开始被加速(初动能可以忽略)，经若干次加速后，α粒子从D形盒边缘被引出.求：(1)α粒子被加速后获得的最大动能Ek；(2)α粒子在第n次加速后进入一个D形盒中的回旋半径与紧接着第n+1次加速后进入另一个D形盒后的回旋半径之比；(3)α粒子在回旋加速器中运动的时间；(4)若使用此回旋加速器加速氘核，要想使氘核获得与α粒子相同的动能，请你通过分析，提出一个简单可行的办法．5.有一种“双聚焦分析器”质谱仪，工作原理如图所示.其中加速电场的电压为U，静电分析器中有会聚电场，即与圆心O1等距的各点电场强度大小相同，方向沿径向指向圆心O1.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边界平行.由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零，重力不计)，经加速电场加速后，从M点沿垂直于该点的场强方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿半径为R的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动，并从N点射出静电分析器.而后离子由P点垂直于磁分析器的左边界且垂直于磁场方向射入磁分析器中，最后离子垂直于磁分析器下边界从Q点射出，并进入收集器.测量出Q点与圆心O2的距离为d.位于Q点正下方的收集器入口离Q点的距离为0.5d.(题中的U、m、q、R、d都为已知量)(1)求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小；(2)求磁分析器中磁场的磁感应强度B的大小和方向；(3)现将离子换成质量为4m，电荷量仍为q的另一种正离子，其它条件不变.磁分析器空间足够大，离子不会从圆弧边界射出，收集器的位置可以沿水平方向左右移动，要使此时射出磁分析器的离子仍能进入收集器，求收集器水平移动的距离．6.质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具.如图所示为质谱仪的原理示意图.现利用这种质谱议对某电荷进行测量.电荷的带电量为q，质量为m，电荷从容器A下方的小孔S，无初速度飘入电势差为U的加速电场.加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中，然后从D点穿出，从而被接收器接受.问：(1)电荷的电性；(2)SD的水平距离为多少．7.质谱仪是一种精密仪器，是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具.图中所示的质谱仪是由加速电场和偏转磁场组成.带电粒子从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为0，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上.不计粒子重力．(1)若由容器A进入电场的是质量为m、电荷量为q的粒子，求：a.粒子进入磁场时的速度大小v；b.粒子在磁场中运动的轨道半径R.(2)若由容器A进入电场的是互为同位素的两种原子核P1、P2，由底片上获知P1、P2在磁场中运动轨迹的直径之比是2：1.求P1、P2的质量之比m1：m2．8.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示.离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看作为零)，经加速电场(加速电场极板间的距离为d、电势差为U)加速，然后垂直进入磁感应强度为B的有界匀强磁场中做匀速圆周运动，最后到达记录它的照相底片P上.设离子在P上的位置与入口处S1之间的距离为x．(1)求该离子的荷质比qm；(2)若离子源产生的是带电量为q、质量为m1和m2的同位素离子(m1>m2)，它们分别到达照相底片上的P1、P2位置(图中末画出)，求P1、P2间的距离△x．9.如图所示，两平行金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37∘，导轨的一端接有电动势E=3V、内阻r=0.5Ω的直流电源，导轨间的距离L=0.4m.在导轨所在空间内分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场.现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒的电阻R=1.0Ω，导体棒恰好能静止.金属导轨电阻不计.(g取10m/s2，sin37∘=0.6，cos37∘=0.8)求：(1)ab受到的安培力大小；(2)ab受到的摩擦力大小．10.如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距1m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m=0.2kg，棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体的质量M=0.3kg，棒与导轨的动摩擦因数为μ=0.5，匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向竖直向下，为了使物体以加速度a=3m/s2加速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？(g=10m/s2)11.如图回旋加速器D形盒的半径为r，匀强磁场的磁感应强度为B.一个质量了m、电荷量为q的粒子在加速器的中央从速度为零开始加速．(1)求该回旋加速器所加交变电场的频率；(2)求粒子离开回旋加速器时获得的动能；(3)设两D形盒间的加速电压为U，质子每次经电场加速后能量增加，加速到上述能量所需时间(不计在电场中的加速时间)．答案和解析【答案】1. 解：(1)受力如图，滑块在某点受重力、支持力、电场力平衡，有：F=m2g2+q2E2，由牛顿第三定律得：FN=F=m2g2+q2E2(2)①小滑块从C到B的过程中，设滑块通过B点时的速度为vB，由动能定理得：mgR-qER=12mvB2代入数据解得：vB=2(mg-qE)Rm通过B前，滑块还是做圆周运动，由牛顿第二定律得：F支-mg=mmB2R，由牛顿第三定律得：F压=F支代入数据解得：F压=3mg-2qE(3)令A、B之间的距离为LAB，小滑块从C经B到A的过程中，由动能定理得：mgR-qE(R+LAB)-μmgLAB=0解得：LAB=mg-qEμmg+qER答：(1)滑块通过B点时的速度大小为m2g2+q2E2；(2)滑块通过B点前瞬间对轨道的压力3mg-2qE；(3)水平轨道上A、B两点之间的距离mg-qEμmg+qER．2. 解：(1)AB之间沿电场方向的距离为L，则两点之间的电势差：U=EL=104×1=10000V(2)电场力做功：W=qU=5×10-6×104=0.05J(3)电场力做正功，小球的电势能减小，减小为0.05J答：(1)A、B两位置的电势差是10000 v(2)电场力对小球做功0.05J；(3)小球的电势能减小0.05J．3. (1)设电子经电压U1加速后的速度为v0，由动能定理有：eU1=12mv02-0解得：v0=2eU1m．(2)电子以速度v0进入偏转电场后，垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动.设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场中运动的时间为t，加速度为a，电子离开偏转电场时的侧移量为y.由牛顿第二定律和运动学公式有：t=Lv0F=ma，F=eE，E=U2da=eU2mdy=12at2解得：y=U2L24U1d．(3)由y=U2L24U1d知，增大偏转电压U2可增大y值，从而使电子打到屏上的位置在P点上方．答：(1)电子穿过A板时速度的大小为2eU1m．(2)电子从偏转电场射出时的侧移量为U2L24U1d．(3)要使电子打在荧光屏上P点的上方，应使M、N两板间的电压U2增大．4. 解：(1)α粒子在D形盒内做圆周运动，轨道半径达到最大时被引出，具有最大动能.设此时的速度为v，有qvB=mv2R可得v=qBRmα粒子的最大动能Ek=12mv2=q2B2R22m(2)α粒子被加速一次所获得的能量为qU，α粒子被第n次和n+1次加速后的动能分别为EKn=12mvn2=q2B2Rn22m=nqUEKn+1=12mvn+12=q2B2Rn+122m=(n+1)qU可得RnRn+1=nn+1(3)设α粒子被电场加速的总次数为a，则Ek=aqU=q2B2R22m可得a=qB2R22mUα粒子在加速器中运动的时间是α粒子在D形盒中旋转a个半圆周的总时间t．t=aT2T=2πmqB解得t=πBR22U(4)加速器加速带电粒子的能量为Ek=12mv2=q2B2R22m，由α粒子换成氘核，有q2B2R22m=(q2)2B12R22(m2)，则B1=2B，即磁感应强度需增大为原来的2倍；高频交流电源的周期T=2πmqB，由α粒子换为氘核时，交流电源的周期应为原来的22倍. 5. 解：(1)设离子进入静电分析器时的速度为v，离子在加速电场中加速的过程中，由动能定理得：qU=12mv2离子在静电分析器中做匀速圆周运动，由静电力提供向心力，根据牛顿第二定律有：qE=mv2R联立两式，解得：E=2UR(2)离子在磁分析器中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有：qvB=mv2r由题意可知，圆周运动的轨道半径为：r=d故解得：B=1d2mUq，由左手定则判断得知磁场方向垂直纸面向外．(3)设质量为4m的正离子经电场加速后的速度为v'．由动能定理有qU=12⋅4mv'2，v'=0.5v离子在静电分析器中做匀速圆周运动，由静电力提供向心力，根据牛顿第二定律有：得：R'=R质量为4m的正离子在磁分析器中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有：可得磁场中运动的半径：r'=2r=2d由几何关系可知，收集器水平向右移动的距离为：S=(736-)d答：(1)静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小为2UR；(2)磁分析器中磁感应强度B的大小为1d2mUq；(3)收集器水平移动的距离为(736-)d．6. 解：(1)由题意知，粒子进入磁场时洛伦兹力方向水平向左，根据左手定则知，电荷带正电．(2)根据动能定理得，qU=12mv2解得粒子进入磁场的速度v=2qUm．根据qvB=mv2R得，R=mvqB=1B2mUq．则SD的水平距离s=2R=2B2mUq．答：(1)粒子带正电．(2)SD的水平距离为2B2mUq．7. 解：(1)a、在加速电场中，由动能定理得：qU=12mv2-0，解得：v=2qUm；b、碘粒子在磁场中做匀速圆运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=mv2r，解得：r=1B2mUq；(2)两种原子核P1、P2互为同位素，所以电荷量相等，由b的结论可知：R1R2=m1m2P1、P2在磁场中运动轨迹的直径之比是2：1所以有：m1m2=21答：(1)a.粒子进入磁场时的速度大小是2qUm；b.粒子在磁场中运动的轨道半径R是1B2mUq；(2)若由容器A进入电场的是互为同位素的两种原子核P1、P2，由底片上获知P1、P2在磁场中运动轨迹的直径之比是2：1.P1、P2的质量之比是2：1．8. 解：(1)离子在电场中加速，由动能定理得：qU=12mv2；①离子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qBv=mv2r②由①②式可得：qm=8UB2x2(2)由①②式可得粒子m1在磁场中的运动半径是r1，则：r1=2qUm1qB对离子m2，同理得：r2=2qUm2qB∴照相底片上P1、P2间的距离：△x=2(r1-r2)=22qUqB(m1-m2)；答：(1)求该离子的荷质比qm；(2)P1、P2间的距离△x=22qUqB(m1-m2)．9. 解：(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：I=ER0+r=31+0.5A=2A导体棒受到的安培力：F安=ILB=2×0.40×0.50N=0.40N(2)导体棒所受重力沿斜面向下的分力：F1=mgsin37∘=0.04×10×0.6N=0.24N由于F1小于安培力，故导体棒沿斜面向下的摩擦力f，根据共点力平衡条件得：mgsin37∘+f=F安解得：f=F安-mgsin37∘=(0.40-0.24)N=0.16N答：(1)导体棒受到的安培力大小是0.40N；(2)导体棒受到的摩擦力大小是0.16N．10. 解：导体棒的最大静摩擦力大小为fm=0.5mg=1N，M的重力为G=Mg=3N，则fm<G，要保持导体棒匀速上升，则安培力方向必须水平向左，则根据左手定则判断得知棒中电流的方向为由a到b．根据受力分析，由牛顿第二定律，则有F安-T-f=maF安=BIL，联立得：I=2.75A答：应在棒中通入2.75A的电流，方向a→b．11. 解：(1)由回旋加速器的工作原理知，交变电场的频率与粒子在磁场运动的频率相等，由T粒子=2πmqB得：f电=f粒子=1T=qB2πm；(2)由洛伦兹力提供向心力得：Bqvm=mvm2r所以：vm=Bqrm联立解得：Ekm=(qBr)22m(3)加速次数：N=EkmqU粒子每转动一圈加速两次，故转动的圈数为：n=12N粒子运动的时间为：t=nT联立解得：t=πB r22U答：(1)该回旋加速器所加交变电场的频率为qB2πm；(2)粒子离开回旋加速器时获得的动能为(qBr)22m；(3)设两D形盒间的加速电压为U，质子每次经电场加速后能量增加，加速到上述能量所需时间为πBr22U．【解析】1. (1)滑块在某点受重力、支持力、电场力三个力处于平衡，根据共点力平衡求出支持力的大小(2)①小滑块从C到B的过程中，只有重力和电场力对它做功，根据动能定理求解．根据圆周运动向心力公式即可求解，②由动能定理即可求出AB的长．本题考查分析和处理物体在复合场运动的能力.对于电场力做功W=qEd，d为两点沿电场线方向的距离．2. (1)根据：U=Ed即可计算出电势差；(2)根据恒力做功的公式求电场力做的功；根据电场力做功情况判断电势能如何变化；(2)电场力做正功，小球的电势能减小与之相等．解决本题的关键知道电场力做功与电势能的关系，知道电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加．3. 根据动能定理求出电子穿过A板时的速度大小.电子在偏转电场中，在垂直电场方向上做匀速直线运动，在沿电场方向上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，结合运动学公式求出电子从偏转电场射出时的侧移量解决本题的关键掌握处理类平抛运动的方法，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解，难度中等．4. (1)根据qvB=mv2R知，当R最大时，速度最大，求出最大速度，根据EK=12mv2求出粒子的最大动能．(2)α粒子被加速一次所获得的能量为qU，求出第n次和n+1次加速后的动能EKn=12mvn2=q2B2Rn22m=nqU，EKn+1=12mvn+12=q2B2Rn+122m=(n+1)qU，从而求出回旋半径之比．(3)求出粒子被加速的次数，在一个周期内加速两次，求出周期，从而求出粒子在回旋加速器中运动的时间．(4)回旋加速器加速粒子时，粒子在磁场中运动的周期和交流电变化的周期相同.已知氘核与α粒子的质量比和电荷比，根据最大动能相等，得出磁感应强度的关系，以及根据周期公式，得出交流电的周期变化．解决本题的关键知道回旋加速器利用磁场偏转和电场加速实现加速粒子，粒子在磁场中运动的周期和交流电的周期相等．5. (1)运用动能定理研究加速电场，求出进入静电分析器的速度为v，离子在电场力作用下做匀速圆周运动，由牛顿第二定律列出等式求解电场强度E的大小．(2)离子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，由牛顿第二定律列出等式.再结合几何关系求出已知长度与半径的关系，从而算出磁感应强度大小并确定方向．(3)根据动能定理可知，当粒子电量不变，质量变为4m时的速度，从而求个粒子磁场中运动的半径，故可求得收集器水平移动的距离．明确研究对象的运动过程是解决问题的前提，根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题.对于圆周运动，关键找出圆周运动所需的向心力，列出等式解决问题．6. 根据左手定则，结合洛伦兹力的方向判断出电荷的电性；根据洛伦兹力提供向心力得出粒子的偏转半径，从而得出SD的水平距离．解决本题的关键掌握洛伦兹力判断磁场方向、粒子运动方向、洛伦兹力方向的关系，以及掌握粒子在磁场中运动的半径公式，并能灵活运用．7. (1)带电粒子在电场中被加速，应用动能定理可以求出粒子的速度.粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出粒子的轨道半径．(2)P1、P2互为同位素，所以电荷量相等，由b的结论得出半径与质量之间的关系，然后由题目的条件即可求出．本题考查了粒子在电场与磁场中的运动，分析清楚粒子运动过程是正确解题的关键，应用动能定理与牛顿第二定律可以解题．8. (1)根据粒子在磁场中的运动半径，通过半径公式求出粒子的速度，再根据动能定理得出粒子的比荷．(2)根据动能定理、半径公式求出粒子打到照相机底片上位置与入口处的距离，从而求出P1、P2间的距离△x．本题考查了带电粒子在电场中的加速和在磁场中的偏转，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解．9. (1)先根据闭合电路欧姆定律求出电路中的电流.由公式F安=ILB求解安培力大小；(2)导体棒处于静止状态，合力为零，根据平衡条件列式求解摩擦力的大小．本题是通电导体在磁场中平衡问题，关键是安培力的分析和计算，运用平衡条件研究．10. 若要保持物体匀速上升，受力必须平衡.由于M所受的最大静摩擦力为0.5mg=1N，而M的重力为Mg=3N，要保持导体以加速度a=3m/s2加速上升，则安培力方向必须水平向左，则根据左手定则判断电流的方向.根据牛顿第二定律和安培力公式求出导体棒中电流的大小．此题是通电导体在磁场中加速问题，要抓住静摩擦力会外力的变化而变化，根据牛顿第二定律进行求解．11. (1)(2)回旋加速器运用电场加速磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力可以求出粒子的最大速度，从而求出最大动能.在加速粒子的过程中，电场的变化周期与粒子在磁场中运动的周期相等，故频率也相等；(3)考虑在磁场中运动的时间即可．解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，知道最大动能与什么因素有关，以及知道粒子在磁场中运动的周期与电场的变化的周期相等，会求解加速时间．P第10页，共1页。
人教版高中物理选修3-2高二计算题专项训练08.9.28
B 的匀强磁场方向竖直向下。同种合金做的导体棒
ab、cd 横截面
积之比为 2∶ 1，长度和导轨的宽均为 L，ab 的质量为 m , 电阻为 r，
开始时 ab、 cd 都垂直于导轨静止，不计摩擦。现在给
ab 一个向
右的瞬时速度 v，在以后的运动中， 求 cd 的最大加速度 am 是多少？
B
ad
bc
图2
图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的位移－时间图象，
图像中坐标轴上所标
出的字母均为已知量。求：
a
d
v
b
c
v2
v3
M
N
v1
M′
图甲
N′
0
（ 1）金属框的边长； （ 2）磁场的磁感应强度； （ 3）金属线框在整个下落过程中所产生的热量。
t1
t2
t 3 t4
t
图乙
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高二物理 计算题专项训练
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6．（20 分）如图甲所示， abcd 是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为
m，
电阻为 R。在金属线框的下方有一匀强磁场区域，
MN 和 M ′N ′是匀强磁场区域的水平边界，并与
线框的 bc 边平行，磁场方向与线框平面垂直。现金属线框由距
MN 的某一高度从静止开始下落，
Im
Em R总
BLv 3r
Fcd安m BI m L
1
mcd
mab
2
B 2 L2v
3r
1 m
2
am
Fm mcd
2B 2 L2v 3mr
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3．（ 20 分）如图所示，由粗细相同的导线制成的正方形线框边长为
高中物理选修3核裂变与核聚变计算题专项训练
高中物理选修3核裂变与核聚变计算题专项训练姓名：__________ 班级：__________考号：__________一、计算题（共16题）1、镭（Ra）是历史上第一个被分离出来的放射性元素，已知能自发地放出α凿子而变成新核Rn，已知的质量为M1=3.7533×10－25kg，新核Rn的质量为M2=3.6867×10－25kg，α粒子的质量为m=6.6466×10－27kg，现有一个静止的核发生α衰变，衰变后α粒子的速度为3.68×105m/s，求（计算结果保留两位有效数字）.（1）写出该核反应的方程；（2）此反应过程中放出的能量；（3）反应后新核Rn的速度大小.2、太阳能来源于太阳内部的热核反应．太阳能的能量实际上是由质子所参与的一系列反应所产生的，其总效果为4个质子聚变为1个新核并生成2个正电子()，试写出其核反应方程并指出新核的名称．3、受中子轰击时会发生裂变，产生和，同时放出能量。
已知核质量为m 1，核质量为m2，核质量为m3，中子质量为m，真空中的光速为c.（1）写出核反应方程；（2）试计算该反应放出的核能。
4、一个氢原子的质量为1.6736×10-27kg，一个锂原子的质量为11.6505×10-27kg，一个氦原子的质量为6.6467×10-27kg。
一个锂核受到一个质子轰击变为2个α粒子，（1）写出核反应方程，并计算该反应释放的核能是多少？（2）1mg锂原子发生这样的反应共释放多少核能？5、中子与锂核以等值反向的动量相碰，生成氚核和粒子，并放出4．9MeV的能量，则(1)氚粒与粒子的动能之比是多少?(2) 粒子的动能多大?=0.09c（c为真空中的光速）的α粒子，轰击静止在匀6、某实验室工作人员，用初速为v强磁场中的钠原子核Na，产生了质子。
若某次碰撞可看作对心正碰，碰后新核的运动方向与α粒子的初速方向相同，质子的运动方向与新核运动方向相反，它们在垂直于磁场的平面内分别做匀速圆周运动。
高中物理计算题
高中物理计算题问题1一个自由落体从高为100米的楼顶落下，如果忽略空气阻力，求下列物理量：1. 落地时的速度；2. 落地所需要的时间。
解答11. 落地时的速度可以通过自由落体运动公式计算得出。
由于忽略空气阻力，物体只受到重力的作用。
自由落体运动公式为：$$v = \sqrt{2gh}$$其中，$v$代表速度，$g$代表重力加速度，$h$代表下落的高度。
将已知数据代入公式计算，可得：$$v = \sqrt{2 \times 9.8 \times 100} ≈ 44.3 \, \text{m/s}$$因此，落地时的速度约为44.3米/秒。
2. 落地所需要的时间可以通过自由落体运动公式计算得出。
自由落体运动公式为：$$t = \sqrt{\frac{2h}{g}}$$将已知数据代入公式计算，可得：$$t = \sqrt{\frac{2 \times 100}{9.8}} ≈ 4.52 \, \text{秒}$$因此，落地所需要的时间约为4.52秒。
结论落地时的速度约为44.3米/秒，落地所需要的时间约为4.52秒。
问题2一个小球从1米高的位置竖直向上抛，初速度为10米/秒。
求下列物理量：1. 上抛到最高点的高度；2. 上抛到最高点所需的时间；3. 到达最高点时的速度。
解答21. 上抛到最高点的高度可以通过运动学公式计算得出。
上抛运动的高度公式为：$$h = \frac{v^2}{2g}$$将已知数据代入公式计算，可得：$$h = \frac{10^2}{2 \times 9.8} ≈ 5.10 \, \text{米}$$因此，上抛到最高点的高度约为5.10米。
2. 上抛到最高点所需的时间可以通过运动学公式计算得出。
上抛运动的时间公式为：$$t = \frac{v}{g}$$将已知数据代入公式计算，可得：$$t = \frac{10}{9.8} ≈ 1.02 \, \text{秒}$$因此，上抛到最高点所需的时间约为1.02秒。
高中物理选择性必修三试题
高中物理选择性必修三试题第一题：力和运动在一个斜面上，有一个质量为3kg的物体施加了一个力15N，使其加速度为2m/s^2。
求这个物体在斜面上的摩擦力。
解题思路我们可以利用牛顿第二定律来解答这个问题。
根据题目所给的数据，物体的质量为3kg，加速度为2m/s^2。
因为物体位于斜面上，我们需要将这个加速度分解成垂直于斜面和平行于斜面的分量。
首先，我们可以计算平行于斜面的分量。
根据三角函数的定义，斜面的夹角可以表示为sinθ = 对边/斜边。
可以得到斜面的夹角是30°。
根据正弦定律，我们可以得到平行于斜面的加速度a平行= a * sinθ。
代入已知数据，可以计算得到a平行 = 1m/s^2。
然后，我们可以计算物体在斜面上的重力分量。
根据三角函数的定义，可以得到物体的重力分量m * gsinθ。
代入已知数据，可以计算得到重力分量6.45N。
根据牛顿第二定律，我们可以得到物体在斜面上的净力是m * a平行。
代入已知数据，可以计算得到净力是3N。
由于物体在斜面上的加速度是2m/s^2，根据Newton的第二定律可以得到物体在斜面上的净力是f净 = m * a斜面 = 3 * 2 = 6N。
最后，我们可以计算出摩擦力，摩擦力是f总 - f净 = 15 - 6 = 9N。
答案这个物体在斜面上的摩擦力是9N。
第二题：动能和功率一个质量为2kg的物体以5m/s的速度运动，求这个物体的动能和功率。
解题思路动能和功率是物体运动中的重要物理量。
根据物体的质量和速度，我们可以计算出它的动能和功率。
首先，我们可以计算物体的动能。
动能可以用公式K = 1/2 * m * v^2来计算，其中K表示动能，m表示物体的质量，v 表示物体的速度。
代入已知数据，可以计算得到动能K = 1/2 * 2 * (5^2) = 25J。
然后，我们可以计算物体的功率。
功率可以用公式P = W/t 来计算，其中P表示功率，W表示物体的功，t表示时间。
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（2009年高考宁夏理综卷）
34. [物理——选修3-3]（15分）
(2)(10分)图中系统由左右连个侧壁绝热、底部、截面均为S的容器组成。
左容器足够高，上端敞
开，右容器上端由导热材料封闭。
两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。
容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气。
大气的压强p0，温度为T0=273K，连个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1 p0。
系统平衡时，各气体柱的高度如图所示。
现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升了一定的高度。
用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0.8h。
氮气和氢气均可视为理想气体。
求
（i）第二次平衡时氮气的体积；
（ii）水的温度。
6.(2012全国新课标).[物理——选修3-3]（15分）
（1）（6分）关于热力学定律，下列说法正确的是_________
（填入正确选项前的字母，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。
A.为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量
B.对某物体做功，必定会使该物体的内能增加
C.可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功
D.不可能使热量从低温物体传向高温物体
E.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程
（2）（9分）如图，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0°C的水槽中，B的容积是A的3倍。
阀门S将A和B两部分隔开。
A内为真空，B和C内都充有气体。
U形管内左边水银柱比右边的低60mm。
打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等。
假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。
（i）求玻璃泡C中气体的压强（以mmHg为单位）
（ii）将右侧水槽的水从0°C加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为60mm，求加热后右侧水槽的水温。
15、(2013年海南物理)如图，一带有活塞的气缸通过底部的水平细管与一个上端开口的竖直管相连，气缸与竖直管的横截面面积之比为3：1，初始时，该装置的底部盛有水银；活塞与水银面之间有一定量的气体，气柱高度为l（以cm为单位）；竖直管内的水银面比气缸内的水银面高出3l/8。
现使活塞缓慢向上移动11l/32，这时气缸和竖直管内的水银面位于同一水平面上，求初始时气缸内气体的压强（以cmHg 为单位）
16、(2013年新课标Ⅰ卷) 如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V0气缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)。
开始时K关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为P o和P o/3;左活塞在气缸正中间，其上方为真空; 右活塞上方气体体积为V0/4。
现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡。
已知外界温度为T0，不计活塞与气缸壁间的摩擦。
求:
(i) 恒温热源的温度T;
(ii) 重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积V x。
17、(2013年新课标Ⅱ卷)如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。
玻璃管的下部封有长l1=25.0cm的空气柱，中间有一段长为l2=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度l3=40.0cm。
已知大气压强为P0=75.0cmHg。
现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为l1’=20.0cm。
假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离。
3l/8 l。