最新高考物理數(shù)學(xué)物理法專項訓(xùn)練100(附答案)-資料下載頁
2025-04-01 22:18本頁面
【正文】 的重力、電場力、洛倫茲力三力的大小之比，并指出油滴帶何種電荷；(2)油滴在P點得到的初速度大??；(3)油滴在第一象限運動的時間以及油滴離開第一象限處的坐標值?！敬鸢浮?1)，負電；(2)m/s；(3) s，（ m，0）【解析】【分析】【詳解】(1)分析油滴受力可知，要使油滴做勻速直線運動，油滴應(yīng)帶負電，受力如圖所示：由平衡條件和幾何關(guān)系得則油滴在第三象限運動時受到的重力、電場力、洛倫茲力三力的大小之比mg∶qE∶f＝(2)對油滴在垂直PO方向上應(yīng)用平衡條件，有qvB＝2Eqsin 45176。代入數(shù)據(jù)解得v＝m/s。(3)由(1)可知，油滴在第一象限內(nèi)受到的重力等于電場力，故油滴在電場與重力場的復(fù)合場中做勻速直線運動，在電場、磁場、重力場三者的復(fù)合場中做勻速圓周運動，軌跡如圖所示，由O到A勻速運動的位移為s1＝運動時間為t1＝＝油滴在復(fù)合場中做勻速圓周運動的周期，由幾何關(guān)系知油滴由A到C運動的時間為從C到N，粒子做勻速直線運動，由對稱性知，運動時間t3＝t1＝ s則油滴在第一象限內(nèi)總的運動時間為t＝t1＋t2＋t3＝ s設(shè)OA、AC、CN段在x軸上的投影分別為xxx3，則x1＝x3＝h＝ mx2＝r＝由(1)可知mg＝qvB代入上式可得x2＝ m，所以油滴在第一象限內(nèi)沿x軸方向運動的總位移為x＝x1＋x2＋x3＝4 m油滴離開第一象限時的位置坐標為（ m，0）。答：(1)油滴在第三象限運動時受到的重力、電場力、洛倫茲力三力的大小之比為，油滴帶負電荷；(2)油滴在P點得到的初速度大小為m/s；(3) s，油滴離開第一象限處的坐標值為（ m，0）。14．如圖所示，橫截面為半圓形的玻璃磚，在其直徑上A點嵌入一個單色點光源，已知，玻璃對該單色光的折射率n=2，求：(1)該單色光在玻璃和空氣界面發(fā)生全反射時的臨界角C；(2)圖中橫截面半圓弧上單色光無法射出的部分所對應(yīng)的圓心角?！敬鸢浮?1)30176。；(2)60176?！窘馕觥俊痉治觥俊驹斀狻?1)根據(jù)解得(2)由于臨界角為30176。，且，可知圓弧最左側(cè)M點是一個臨界點如圖即滿足解得所以光線在點發(fā)生全反射；當光線射向另一個臨界點N時，由正弦定理可得所以綜上所述，入射點在圓弧MN之間時入射角大于臨界角C，會發(fā)生全反射，光線無法射出，故圓弧上光線無法射出部分即圓弧MN對應(yīng)的圓心角15．如圖甲所示，空間存在一個半徑為R0的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場的方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強度的大小為B。一粒子源置于圓心，在紙面內(nèi)沿各個方向以相同速率發(fā)射大量粒子，所有粒子剛好都不離開磁場。已知粒子的質(zhì)量為m、電荷量為+q，不考慮粒子之間的相互作用：(1)求帶電粒子的速率v；(2)若粒子源可置于磁場中任意位置，且磁場的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)?，求粒子在磁場中最長的運動時間t；(3)若原磁場不變，再疊加另一個半徑為R1（R1＞R0）圓形勻強磁場，如圖乙所示，磁場的磁感應(yīng)強度的大小為，方向垂直于紙面向外，兩磁場區(qū)域成同心圓，此時從圓心處的粒子源出發(fā)的粒子都能回到圓心，求R1的最小值和粒子運動的周期T。【答案】(1)；(2)；(3)，【解析】【分析】【詳解】(1)粒子在磁場中做勻速圓周運動，有由幾何關(guān)系得解得(2)磁場的大小變?yōu)楹?，設(shè)粒子的軌道半徑為，由解得在磁場中軌跡為劣弧，弦長越長，對應(yīng)圓心角越大，時間越長，則在磁場中最大弦長為，如圖圓周軌跡對應(yīng)的圓心角為，最長時間(3)根據(jù)磁場的疊加法則可知，垂直紙面向里和垂直紙面向外的磁場大小均為，可知半徑粒子在磁場中運動的軌跡如圖可知的最小值為長度，根據(jù)幾何關(guān)系可知則粒子運動的周期為
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