高考物理-臨界狀態(tài)的假設(shè)解決物理試題-培優(yōu)練習(xí)(含答案)及詳細(xì)答案(已修改)
2025-04-05 05:10 本頁面
【正文】 高考物理 臨界狀態(tài)的假設(shè)解決物理試題 培優(yōu)練習(xí)(含答案)及詳細(xì)答案一、臨界狀態(tài)的假設(shè)解決物理試題1．如圖所示，M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，兩板間電壓可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值。靜止的帶電粒子帶電荷量為＋q，質(zhì)量為m（不計重力），從點P經(jīng)電場加速后，從小孔Q進(jìn)入N板右側(cè)的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外，CD為磁場邊界上的一絕緣板，它與N板的夾角θ＝45176。，孔Q到板的下端C的距離為L，當(dāng)M、N兩板間電壓取最大值時，粒子恰垂直打在CD板上，求：（1）兩板間電壓的最大值Um；（2）CD板上可能被粒子打中區(qū)域的長度s；（3）粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間tm?！敬鸢浮浚?）兩板間電壓的最大值為；（2）CD板上可能被粒子打中的區(qū)域的長度x為；（3）粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間為?！窘馕觥俊痉治觥浚?）粒子恰好垂直打在CD板上，根據(jù)粒子的運(yùn)動的軌跡，可以求得粒子運(yùn)動的半徑，由半徑公式可以求得電壓的大小；（2）當(dāng)粒子的運(yùn)動的軌跡恰好與CD板相切時，這是粒子能達(dá)到的最下邊的邊緣，在由幾何關(guān)系可以求得被粒子打中的區(qū)域的長度．（3）打在QE間的粒子在磁場中運(yùn)動的時間最長，均為半周期，根據(jù)周期公式即可求解?！驹斀狻浚?）M、N兩板間電壓取最大值時，粒子恰垂直打在CD板上，所以圓心在C點，CH=QC=L，故半徑R1=L，又因所以（2）設(shè)軌跡與CD板相切于K點，半徑為R2，在△AKC中：所以即KC長等于所以CD板上可能被粒子打中的區(qū)域即為HK的長度（3）打在QE間的粒子在磁場中運(yùn)動的時間最長，均為半周期：所以【點睛】本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動，要掌握住半徑公式、周期公式，畫出粒子的運(yùn)動軌跡后，幾何關(guān)系就比較明顯了。2．如圖所示為一玻璃磚的橫截面，其中OAB是半徑為R的扇形，為等腰直角三角形．一束光線從距O點的P點垂直于OD邊射人，光線恰好在BD邊上發(fā)生全反射，最后從AB邊上某點第一次射出玻璃磚．已知光在真空中的傳播速度為c，求：（1）玻璃磚對該光線的折射率；（2）光從P點射人到第一次射出玻璃磚過程中，光在玻璃磚中傳播的時間．【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【詳解】（1）作出光路如圖所示，由幾何關(guān)系得又光線恰好發(fā)生全反射，所以=解得玻璃磚對該光線的折射率（2）由幾何關(guān)系知，BD邊與OA邊平行，光線在OA邊上也恰好發(fā)生全反射因此因此光在玻璃中傳播的路程另有n=則光在玻璃中傳播的時間答：（1）玻璃磚對該光線的折射率；（2）光在玻璃磚中傳播的時間．3．如圖所示，在光滑的圓錐頂用長為L的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m的小球，圓錐頂角為，當(dāng)圓錐和球一起以角速度勻速轉(zhuǎn)動時，球壓緊錐面．此時繩的張力是多少？若要小球離開錐面，則小球的角速度至少為多少？【答案】（1）（2）【解析】（1）小球此時受到豎直向下的重力mg，繩
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