備戰(zhàn)高考物理專題題庫∶臨界狀態(tài)的假設(shè)解決物理試題的推斷題綜合題及詳細答案(編輯修改稿)
2025-03-31 23:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 子在磁場中運動的軌跡如圖所示可知從AO邊射出磁場的電子在磁場中運動二圓周，其運動時間為從CO邊射出磁場的電子在磁場中運動等于或大于圓周，其運動時間為其中沿DO方向從O點射人磁場的電子在磁場中運動圓周，其運動時間最長，最長時間綜上所述，故選AC。7．如圖所示，豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上，半徑r=，最低點處有一小球（半徑比r小很多），現(xiàn)給小球一水平向右的初速度v0，則要使小球不脫離圓軌道運動，v0應(yīng)當(dāng)滿足（g=10m/s2）（ ?。〢．m/s B．m/sC． D．m/s【答案】BD【解析】【分析】【詳解】小球不脫離圓軌道時，最高點的臨界情況為解得m/s根據(jù)機械能守恒定律得解得m/s故要使小球做完整的圓周運動，必須滿足m/s；若不通過圓心等高處小球也不會脫離圓軌道，根據(jù)機械能守恒定律有解得m/s故小球不越過圓心等高處，必須滿足m/s，所以要使小球不脫離圓軌道運動，v0應(yīng)當(dāng)滿足m/s或m/s，AC錯誤，BD正確。故選BD。8．如圖所示，x軸上方存在垂直紙面向外的勻強磁場，坐標原點處有一正離子源，單位時間在xOy平面內(nèi)發(fā)射n0個速率為υ的離子，分布在y軸兩側(cè)各為θ的范圍內(nèi)．在x軸上放置長度為L的離子收集板，其右端點距坐標原點的距離為2L，當(dāng)磁感應(yīng)強度為B0時，沿y軸正方向入射的離子，恰好打在收集板的右端點．整個裝置處于真空中，不計重力，不考慮離子間的碰撞，忽略離子間的相互作用．（1）求離子的比荷；（2）若發(fā)射的離子被收集板全部收集，求θ的最大值；（3）假設(shè)離子到達x軸時沿x軸均勻分布．當(dāng)θ=370，磁感應(yīng)強度在B0 ≤B≤ 3B0的區(qū)間取不同值時，求單位時間內(nèi)收集板收集到的離子數(shù)n與磁感應(yīng)強度B之間的關(guān)系（不計離子在磁場中運動的時間）【答案】（1）（2）（3）時，；時，；時，有【解析】（1）洛倫茲力提供向心力，故，圓周運動的半徑R=L，解得（2）和y軸正方向夾角相同的向左和向右的兩個粒子，達到x軸位置相同，當(dāng)粒子恰好達到收集板最左端時，達到最大，軌跡如圖1所示，根據(jù)幾何關(guān)系可知，解得（3），全部收集到離子時的最小半徑為R，如圖2，有，解得當(dāng)時，所有粒子均能打到收集板上，有，恰好收集不到粒子時的半徑為，有，即當(dāng)時，設(shè)，解得當(dāng)時，所有粒子都不能打到收集板上，9．如圖所示，斜面上表面光滑絕緣，傾角為θ，現(xiàn)有一個質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球在斜面上被無初速度釋放，下滑多遠后離開斜面.【答案】【解析】【分析】【詳解】小球沿斜面下滑，在離開斜面前，受到的洛倫茲力F垂直斜面向上，其受力分析圖沿斜面方向：mgsinθ=ma；垂直斜面方向：F+FNmgcosθ=0.其中洛倫茲力為F=Bqv.設(shè)下滑距離x后小球離開斜面，此時斜面對小球的支持力FN=0，由運動學(xué)公式有v2=2ax，
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