高考物理備考之臨界狀態(tài)的假設(shè)解決物理試題壓軸突破訓(xùn)練∶培優(yōu)易錯(cuò)試卷篇及詳細(xì)答案(1)-資料下載頁
2025-04-05 05:23本頁面
【正文】 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13．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(gè)半徑很?。珊雎圆挥?jì)）的金屬球，在小圓空間內(nèi)存在沿半徑向內(nèi)的輻向電場，小圓周與金屬球間電勢(shì)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(gè)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(jì)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(shí)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(shí)，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(shí)，粒子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后恰好能沿x軸負(fù)方向回到原出發(fā)點(diǎn)，求粒子從逸出到第一次回到原出發(fā)點(diǎn)的過程中，在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)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(dòng)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(dòng)，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(gè)回旋后，沿與原出射方向相反的方向回到原出發(fā)點(diǎn).因?yàn)?，………?分將B代入，得粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為……2分14．如圖所示，A、B是豎直放置的中心帶有小孔的平行金屬板，兩板間的電壓為U1，C、D是水平放置的平行金屬板，板間距離為d，板的長度為L，P是C板的中點(diǎn)，A、B兩板小孔連線的延長線與C、D兩板的距離相等，將一個(gè)負(fù)離子從板的小孔處由靜止釋放，求：(1)為了使負(fù)離子能打在P點(diǎn)，C、D兩板間的電壓應(yīng)為多少？(2) C、D兩板間所加的電壓為多少時(shí)，負(fù)離子不能打在板上？【答案】（1） （2）【解析】【分析】【詳解】(1)設(shè)負(fù)離子的質(zhì)量為m，電量為q，從B板小孔飛出的速度為v0，由動(dòng)能定理得：U1q＝由類平拋規(guī)律有：＝v0t＝at2又a＝聯(lián)立解得Ucd＝(2)若負(fù)離子不能打在板上，則應(yīng)滿足：L＝v0又聯(lián)立解U2′15．如圖為玻璃三棱鏡，其界面ABC為直角三角形，一光線以的人射角射到側(cè)面AB上，∠B=；若三棱鏡的另一側(cè)面BC上折射光線恰好消失。求：(i)玻璃的折射率；(ii)畫出光路圖?！敬鸢浮浚╥）；（ii）【解析】【分析】【詳解】(i)光路圖如圖所示，入射光線與AB面的夾角為，折射角為θ，由折射定律可知，由幾何關(guān)系可知，入射在BC邊上的入射角為，此入射角為臨界角，則聯(lián)立求得(ii)光路圖如圖所示，光線最終從AC邊射出。
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