物理-臨界狀態(tài)的假設(shè)解決物理試題的專項(xiàng)-培優(yōu)易錯(cuò)試卷練習(xí)題及詳細(xì)答案(參考版)
2025-04-02 04:46本頁(yè)面
【正文】 【答案】2mg【解析】【分析】【詳解】設(shè)當(dāng)小球的速度為時(shí)小球恰好脫離錐面，滿足解得所以當(dāng)時(shí)，小球已經(jīng)脫離了錐面，設(shè)小球脫離錐面后細(xì)繩與軸線之間的夾角為，則有又有解得，15．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(zhǎng)度為L(zhǎng)，P是C板的中點(diǎn)，A、B兩板小孔連線的延長(zhǎng)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′。12．如圖所示，x軸上方存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，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(zhǎng)度為L(zhǎng)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(chǎng)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，13．在某路口，有按倒計(jì)時(shí)顯示的時(shí)間顯示燈．有一輛汽車在平直路面上正以36 km/h的速度朝該路口停車線勻速前行，在車頭前端離停車線70 m處司機(jī)看到前方綠燈剛好顯示“5”．交通規(guī)則規(guī)定：綠燈結(jié)束時(shí)車頭已越過停車線的汽車允許通過．(1)若不考慮該路段的限速，司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為1 s，司機(jī)想在剩余時(shí)間內(nèi)使汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)以通過停車線，則汽車的加速度至少為多大？(2)若該路段限速60 km/h，司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為1 s，司機(jī)反應(yīng)過來后汽車先以2 m/s2的加速度沿直線加速3 s，為了防止超速，司機(jī)在加速結(jié)束時(shí)立即踩剎車使汽車勻減速直行，結(jié)果車頭前端與停車線相齊時(shí)剛好停下，求剎車后汽車加速度的大?。?結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)【答案】(1) m/s2 (2) m/s2【解析】試題分析：（1）司機(jī)反應(yīng)時(shí)間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移是
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