高考物理拿分訓(xùn)練計(jì)算題目(1)

1、.高考物理計(jì)算題拿分訓(xùn)練81.（18分）利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件以及傳感器，廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域。如圖1，將一金屬或半導(dǎo)體薄片垂直至于磁場(chǎng)B中，在薄片的兩個(gè)側(cè)面、間通以電流時(shí)，另外兩側(cè)、間產(chǎn)生電勢(shì)差，這一現(xiàn)象稱霍爾效應(yīng)。其原因是薄片中的移動(dòng)電荷受洛倫茲力的作用相一側(cè)偏轉(zhuǎn)和積累，于是、間建立起電場(chǎng)，同時(shí)產(chǎn)生霍爾電勢(shì)差。當(dāng)電荷所受的電場(chǎng)力與洛倫茲力處處相等時(shí)，和達(dá)到穩(wěn)定值，的大小與和以及霍爾元件厚度之間滿足關(guān)系式，其中比例系數(shù)稱為霍爾系數(shù)，僅與材料性質(zhì)有關(guān)。（） 設(shè)半導(dǎo)體薄片的寬度（、間距）為，請(qǐng)寫(xiě)出和的關(guān)系式；若半導(dǎo)體材料是電子導(dǎo)電的，請(qǐng)判斷圖中、哪端的電勢(shì)高；（） 已知半導(dǎo)體薄片內(nèi)

2、單位體積中導(dǎo)電的電子數(shù)為，電子的電荷量為，請(qǐng)導(dǎo)出霍爾系數(shù)的表達(dá)式。（通過(guò)橫截面積的電流，其中是導(dǎo)電電子定向移動(dòng)的平均速率）；（） 圖2是霍爾測(cè)速儀的示意圖，將非磁性圓盤(pán)固定在轉(zhuǎn)軸上，圓盤(pán)的周邊等距離地嵌裝著個(gè)永磁體，相鄰永磁體的極性相反?；魻栐糜诒粶y(cè)圓盤(pán)的邊緣附近。當(dāng)圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，霍爾元件輸出的電壓脈沖信號(hào)圖像如圖所示。.若在時(shí)間內(nèi)，霍爾元件輸出的脈沖數(shù)目為，請(qǐng)導(dǎo)出圓盤(pán)轉(zhuǎn)速的表達(dá)式。.利用霍爾測(cè)速儀可以測(cè)量汽車(chē)行駛的里程。除除此之外，請(qǐng)你展開(kāi)“智慧的翅膀”，提出另一個(gè)實(shí)例或設(shè)想。（20分）雨滴在穿過(guò)云層的過(guò)程中，不斷與漂浮在云層中的小水珠相遇并結(jié)合為一體，其質(zhì)量逐漸增大?，F(xiàn)將上述過(guò)程簡(jiǎn)化

3、為沿豎直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始質(zhì)量為，初速度為，下降距離后于靜止的小水珠碰撞且合并，質(zhì)量變?yōu)?。此后每?jīng)過(guò)同樣的距離后，雨滴均與靜止的小水珠碰撞且合并，質(zhì)量依次為、（設(shè)各質(zhì)量為已知量）。不計(jì)空氣阻力。（） 若不計(jì)重力，求第次碰撞后雨滴的速度；（） 若考慮重力的影響，求第次碰撞前、后雨滴的速度和；求第次碰撞后雨滴的動(dòng)能。3（20分）如圖，ABD,為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中AB段是水平的，BD段為半徑R=02m的半圓，兩段軌道相切于B點(diǎn)，整個(gè)軌道處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小E50×103V/m2一不帶電的絕緣小球甲，以速度v0沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng)，與靜止在B點(diǎn)帶正電的小

4、球乙發(fā)生彈性碰撞。已知甲、乙兩球的質(zhì)量均為m=10×103kg，乙所帶電荷量q=20×105C，g取10 m/s2。（水平軌道足夠長(zhǎng)，甲、乙兩球可視為質(zhì)點(diǎn)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程無(wú)電荷轉(zhuǎn)移） （1）甲、乙兩球碰撞后，乙恰能通過(guò)軌道的最高點(diǎn)D，求乙在軌道上的首次落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離； （2）在滿足（1）的條件下，求甲的速度v0； （3）若甲仍以速度v0向右運(yùn)動(dòng)，增大甲的質(zhì)量，保持乙的質(zhì)量不變，求乙在軌道上的首次落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離范圍。 答案1（18分）（1）由 得 當(dāng)電場(chǎng)力與洛倫茲力相等時(shí) 得 將 、代入，得 （2） a.由于在時(shí)間t內(nèi)，霍爾元件輸出的脈沖數(shù)目為P，則 P=mNt圓盤(pán)轉(zhuǎn)速為

5、N=b. 提出的實(shí)例或設(shè)想 2.（20分）（1）不計(jì)重力，全過(guò)程中動(dòng)量守恒，m0v0=mnvn 得 （2）若考慮重力的影響，雨滴下降過(guò)程中做加速度為g的勻加速運(yùn)動(dòng)，碰撞瞬間動(dòng)量守恒 a 第1次碰撞前 第1次碰撞后 b. 第2次碰撞前 利用式化簡(jiǎn)得 第2次碰撞后，利用式得 同理，第3次碰撞后 第n次碰撞后 動(dòng)能 3（20分） 解：（1）大乙恰能通過(guò)軌道最高點(diǎn)的情況，設(shè)乙到達(dá)最高點(diǎn)速度為v0，乙離開(kāi)D點(diǎn)到達(dá)水平軌道的時(shí)間為t，乙的落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為x，則 聯(lián)立得 （2）設(shè)碰撞后甲、乙的速度分別為v甲、v乙，根據(jù)動(dòng)量守恒定律的機(jī)械能守恒定律有聯(lián)立得由動(dòng)能定理，得聯(lián)立得 （3）設(shè)甲的質(zhì)量為M，碰撞后甲、乙的速度分別為，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律有 （10） （11） 聯(lián)立（10）（11）得 （