備戰(zhàn)高考物理臨界狀態(tài)的假設(shè)解決物理試題的推斷題綜合復(fù)習(xí)及詳細(xì)答案-資料下載頁
2025-04-02 00:08本頁面
【正文】 球剛好離開錐面時，小球只受到重力和拉力，小球做勻速圓周運(yùn)動，由牛頓第二定律得解得（2）因，故此時小球已離開錐面，小球受到錐面的支持力FN=0，設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為α，則解得，則細(xì)繩的張力（3）因，故此時小球未離開錐面，設(shè)小球受到的支持力為FN，細(xì)線張力為F，則聯(lián)立以上兩式，代入數(shù)據(jù)得：FN=。14．如圖所示. 半徑分別為a 、b的兩同心虛線圓所圍空間分別存在電場和磁場，中心O處固定一個半徑很?。珊雎圆挥嫞┑慕饘偾颍谛A空間內(nèi)存在沿半徑向內(nèi)的輻向電場，小圓周與金屬球間電勢差U，兩圓之間存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，設(shè)有一個帶負(fù)電的粒子從金屬球表面沿x軸正方向以很小的初速度逸出，粒子質(zhì)量為m，電荷量為q.（不計粒子的重力，忽略粒子逸出的初速度）試求：（1）粒子到達(dá)小圓周上時的速度為多大？（2）粒子以（1）中的速度進(jìn)入兩圓間的磁場中，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)超過某一臨界值時，粒子將不能到達(dá)大圓周，求此磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值B．（3）若當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度?。?）中最小值，且時，粒子運(yùn)動一段時間后恰好能沿x軸負(fù)方向回到原出發(fā)點，求粒子從逸出到第一次回到原出發(fā)點的過程中，在磁場中運(yùn)動的時間.（設(shè)粒子與金屬球正碰后電量不變且能以原速率原路返回）【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）粒子在電場中加速，根據(jù)動能定理得：………………3分所以………………3分（2）粒子進(jìn)入磁場后，受絡(luò)倫茲力做勻速圓周運(yùn)動，有…………………………2分要使粒子不能到達(dá)大圓周，其最大的圓半徑為軌跡圓與大圓周相切，如圖.則有…………2分 所以聯(lián)系解得……………………2分（3）由圖可知………………2分則粒子在磁場中轉(zhuǎn)，然后沿半徑進(jìn)入電場減速到達(dá)金屬球表面，再經(jīng)電場加速原路返回磁場，如此重復(fù)，恰好經(jīng)過4個回旋后，沿與原出射方向相反的方向回到原出發(fā)點.因為，…………2分將B代入，得粒子在磁場中運(yùn)動時間為……2分15．交管部門強(qiáng)行推出了“電子眼”，機(jī)動車擅自闖紅燈的大幅度減少?，F(xiàn)有甲、乙兩汽車正沿同一平直馬路同向勻速行駛，甲車在前，乙車在后，它們行駛的速度均為10m/s．當(dāng)兩車快要到一十字路口時，甲車司機(jī)看到綠燈已轉(zhuǎn)換成了黃燈，于是緊急剎車(反應(yīng)時間忽略不計)，乙車司機(jī)為了避免與甲車相撞也緊急剎車，但乙車司機(jī)反應(yīng)較慢()，已知甲車、乙車緊急剎車時產(chǎn)生的加速度大小分別為a1=4m/sa2=5m/s2。求： 若甲司機(jī)看到黃燈時車頭距警戒線15m，他采取上述措施能否避免闖紅燈？ 乙車剎車后經(jīng)多長時間速度與甲車相等？ 為保證兩車在緊急剎車過程中不相撞，甲、乙兩車行駛過程中應(yīng)保持多大距離？【答案】 能避免； 2s； 保持距離≥。【解析】【詳解】 設(shè)甲車停下來行駛的距離為，由運(yùn)動學(xué)公式可得，可求得，因為車頭距警戒線15m，所以能避免闖紅燈； 設(shè)甲初始速度為，乙的初始速度為，設(shè)乙車剎車后經(jīng)時間 速度與甲車相等，則有，代入數(shù)值可得； 兩車不相撞的臨界條件是兩車速度相等時恰好相遇，設(shè)甲、乙兩車行駛過程中應(yīng)保持距離至少為L，由前面分析可知乙車剎車后2s速度與甲車相等，設(shè)乙車反應(yīng)時間為，由位移關(guān)系可得，代入數(shù)值聯(lián)立可得。說明甲、乙兩車行駛過程中距離保持距離≥。
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