高考物理臨界狀態(tài)的假設(shè)解決物理試題(大題培優(yōu)易錯(cuò)試卷)及詳細(xì)答案-免費(fèi)閱讀
【正文】 13．將傾角為θ的光滑絕緣斜面放置在一個(gè)足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的小物體在斜面上由靜止開始下滑（設(shè)斜面足夠長(zhǎng)）如圖所示，滑到某一位置開始離開，求：（1）物體帶電荷性質(zhì)（2）物體離開斜面時(shí)的速度及物體在斜面上滑行的長(zhǎng)度是多少？【答案】(1) 小物體帶負(fù)電 (2)【解析】【分析】【詳解】（1）當(dāng)小物體沿斜面加速下滑時(shí)，隨著速度的增加，洛倫茲力逐漸增大，為了使小物體離開斜面，洛倫茲力的方向使必須垂直于斜面向上，可見，小物體帶負(fù)電。從O點(diǎn)以速度v0沿與Oc成60176?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵搞清向心力的來(lái)源，抓住臨界狀態(tài)的特點(diǎn)，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解．6．如圖所示，直線和的夾角為，在兩直線所夾的空間內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)向右的區(qū)域無(wú)限大，磁感應(yīng)強(qiáng)度為?！螦CB=53176。＝，cos 53176。＝)求：(1)繩斷時(shí)小球的速度大小v1和小球在圓周最低點(diǎn)與平臺(tái)邊緣的水平距離s是多少.(2)繩能承受的最大拉力F的大小.【答案】（1）3m/s， （2）12N【解析】【詳解】(1)由題意可知：小球落到斜面上并沿斜面下滑，說(shuō)明此時(shí)小球速度方向與斜面平行，否則小球會(huì)彈起，所以有vy=v0 tan53176。BC=1m．ABC能繞豎直軸AB勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，因而C球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．當(dāng)小球的線速度增大時(shí)，兩繩均會(huì)被拉斷，則最先被拉斷那根繩及另一根繩被拉斷時(shí)的速度分別為（已知g=10m/s2，sin53176。在點(diǎn)有速度相等的正、負(fù)離子沿垂直于方向射入磁場(chǎng)。角斜向上射入一帶電粒子，粒子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)人磁場(chǎng)區(qū)域且恰好沒(méi)有從磁場(chǎng)邊界bc飛出，然后經(jīng)ac和aO之間的真空區(qū)域返回電場(chǎng)，最后從邊界OQ的某處飛出電場(chǎng)。（2）小物體離開斜面時(shí)qvB = mgcosθ，解得 ；由于只有重力做功，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即 解得小物體在斜面上滑行得長(zhǎng)度14．打磨某剖面如圖所示的寶石時(shí)，必須將OP、OQ邊與軸線的夾角θ切磨在的一定范圍內(nèi)，才能使從MN邊垂直入射的光線，在OP邊和OQ邊都發(fā)生全反射（僅考慮光線第一次射到OP邊并反射到OQ邊的情況），已知寶石對(duì)光線的折射率為n．求θ角的切磨范圍．【答案】【解析】光線從MN邊垂直入射，在OP邊的入射角光線經(jīng)OP邊反射后，在OQ邊的入射角若光線在OP邊和OQ邊都發(fā)生全反射，設(shè)全反射臨界角為C則有且可得由全反射現(xiàn)象有則θ角的切磨范圍為15．如圖所示，A、B是豎直固定的平行金屬板，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，間距為d，板間有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，不計(jì)邊緣效應(yīng)。12．如圖在長(zhǎng)為3l，寬為l的長(zhǎng)方形玻璃磚ABCD中，有一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正三棱柱空氣泡EFG，其中三棱柱的EF邊平行于AB邊，H為EF邊中點(diǎn)，G點(diǎn)在CD邊中點(diǎn)處．（忽略經(jīng)CD表面反射后的光）（i）一條白光a垂直于AB邊射向FG邊的中點(diǎn)
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