物理二模試題分類匯編——臨界狀態(tài)的假設(shè)解決物理試題推斷題綜合及詳細(xì)答案(編輯修改稿)
2025-04-05 01:33 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 464 m，因xA＋xxB，故不會(huì)發(fā)生撞車事故，此時(shí)Δx＝xA＋x－xB＝232 m.7．如圖所示，x軸上方存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，坐標(biāo)原點(diǎn)處有一正離子源，單位時(shí)間在xOy平面內(nèi)發(fā)射n0個(gè)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(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為2L，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0時(shí)，沿y軸正方向入射的離子，恰好打在收集板的右端點(diǎn)．整個(gè)裝置處于真空中，不計(jì)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(dá)x軸時(shí)沿x軸均勻分布．當(dāng)θ=370，磁感應(yīng)強(qiáng)度在B0 ≤B≤ 3B0的區(qū)間取不同值時(shí)，求單位時(shí)間內(nèi)收集板收集到的離子數(shù)n與磁感應(yīng)強(qiáng)度B之間的關(guān)系（不計(jì)離子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間）【答案】（1）（2）（3）時(shí)，；時(shí)，；時(shí)，有【解析】（1）洛倫茲力提供向心力，故，圓周運(yùn)動(dòng)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(gè)粒子，達(dá)到x軸位置相同，當(dāng)粒子恰好達(dá)到收集板最左端時(shí)，達(dá)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(shí)的最小半徑為R，如圖2，有，解得當(dāng)時(shí)，所有粒子均能打到收集板上，有，恰好收集不到粒子時(shí)的半徑為，有，即當(dāng)時(shí)，設(shè)，解得當(dāng)時(shí)，所有粒子都不能打到收集板上，8．如圖所示，裝置可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球與兩輕細(xì)線連接后分別系于、兩點(diǎn)，裝置靜止時(shí)細(xì)線水平，細(xì)線與豎直方向的夾角．已知小球的質(zhì)量m=1kg，細(xì)線長L=1m，點(diǎn)距點(diǎn)的水平和豎直距離相等．（重力加速度取，）（1）若裝置以一定的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線水平且張力恰為0，求線的拉力大??？（2）若裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，求細(xì)線與的拉力分別多大？（3）若裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，求細(xì)線與的拉力分別多大？【答案】（1） （2） （3） 【解析】【詳解】（1）線AB水平且張力恰為0時(shí)，對小球受力分析：線AC的拉力：T==N=（2）當(dāng)細(xì)線AB上的張力為0時(shí)，小球的重力和細(xì)線AC拉力的合力提供小球圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，有：解得：由于，則細(xì)線AB上有拉力，設(shè)為，AC線上的拉力為 豎直方向根據(jù)牛頓第二定律得解得細(xì)線AC的拉力細(xì)線AB的拉力（3）當(dāng)AB細(xì)線豎直且拉力為零時(shí)，B點(diǎn)距C點(diǎn)的水平和豎直距離相等，故此時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角為，此時(shí)的角速度為，根據(jù)牛頓第二定律解得由于，當(dāng)時(shí)，細(xì)線AB在豎直方向繃直，拉力為，仍然由細(xì)線AC上拉力的水平分量提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力．水平方向豎直方向解得細(xì)線AC的拉力，細(xì)線AB的拉力9．客車以v=20m/s的速度行駛，突然發(fā)現(xiàn)同車道的正前方x0=120 m處有一列貨車正以v0=6 m/s的速度同向勻速前進(jìn)，于是客車緊急剎車，若客車剎車的加速度大小為a=1m/s2，做勻減速運(yùn)動(dòng)，問：(1)客車與貨車速度何時(shí)相等？(2)此時(shí)，客車和貨車各自位移為多少？(3)客車是否會(huì)與貨車相撞？若會(huì)相撞，則在什么時(shí)刻相撞？相撞時(shí)客車位移為多少？若不相撞，則客車與貨車的最小距離為多少？【答案】(1)t=14s (2) x客= 182m x貨= 84m (3)xmin=
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