物理臨界狀態(tài)的假設(shè)解決物理試題的專項培優(yōu)練習(xí)題(含答案)及詳細答案(參考版)
2025-04-05 01:35本頁面
【正文】 一帶正電的粒子，質(zhì)量為m，電荷量為q，經(jīng)電壓為U的電場加速后，從靠近A板處豎直向下進入勻強電場并從下方離開板間電場，不計粒子的重力和空氣阻力，求：(1)粒子在A、B板間運動的時間；(2)若使粒子在板間電場中偏離量最大，則板間電場的電場強度是多少?【答案】(1)(2)【解析】【分析】【詳解】(1)粒子加速，根據(jù)動能定理得，解得：；粒子在豎直方向做勻速運動，粒子在A、B板間運動的時間為：①；(2)粒子在板間電場中偏離量最大時：②，又③，由牛頓第二定律得：④，①②③④聯(lián)立解得板間電場的電場強度大小是：?！军c睛】本題考查機械能守恒定律的應(yīng)用，通過機械能守恒定律建立方程分析不同情況下上升的最大高度；解題的關(guān)鍵在于丙圖的情況，小球離開軌道做斜上拋運動，最高點的速度不為0?，F(xiàn)讓四個相同的小球 （ 可視為質(zhì)點，直徑小于圖丁中圓管內(nèi)徑 ） 分別從四個直軌道上高度均為h 處由靜止下滑，關(guān)于小球通過P 點后的運動情況，下列說法正確的是 （ ） A．若 h＜R，則四個小球能達到的最大高度均相同B．若 h=R ，則四個小球能達到的最大高度均相同C．若h=R ，則圖乙中的小球能達到的高度最大D．若 h=R ，則圖甲、圖丙中的小球能達到的最大高度相同【答案】ACD【解析】【詳解】A．若，根據(jù)機械能守恒定律可知，四個小球都能上升到右側(cè)高度處，即小球不會超過圓弧的四分之一軌道，則不會脫離圓軌道，故上升到最高點的速度均位列零，最大高度相同為h，A正確；B．若h＝R，根據(jù)機械能守恒，甲乙丁都能上升到右側(cè)高度R處而不會越過圓弧的四分之一軌道，而丙圖中小球做斜上拋運動離開軌道，到達最高點時還有水平的速度，最大高度小于R，B錯誤；C．若，甲、丁兩圖中的小球不會脫離圓軌道，最高點的速度不為零，丙圖小球離開軌道，最高點速度也不為零，乙圖離開軌道，上升到最高點的速度為零，根據(jù)機械能守恒知，圖乙中小球到達的高度最大，故C正確；D．若，圖甲中小球到達的最大高度為2R，根據(jù)機械能守恒得，得最高點的速度為對于圖丙，設(shè)小球離開軌道時的速度為v1，根據(jù)機械能守恒得，而到達最高點的速度v=v1cos60176。過程中，根據(jù)數(shù)學(xué)知識可得F對軸的力矩先增大后減小，F(xiàn)逐漸增大，C正確；9．豎直平面內(nèi)的四個光滑軌道，由直軌道和平滑連接的圓弧軌道組成，圓軌道的半徑為R ，P 為圓弧軌道的最低點。），以O(shè)點為支點，根據(jù)力矩平衡條件，有：故在θ從0176。此過程中（ ）A．F對軸的力矩逐漸增大，F(xiàn)逐漸增大B．F對軸的力矩逐漸增大，F(xiàn)先增大后減小C．F對軸的力矩先增大后減小，F(xiàn)逐漸增大D．F對軸的力矩先增大后減小，F(xiàn)先增大后減小【答案】C【解析】【分析】【詳解】桿AO的重心在AO的中點，桿BO的重心在BO的中點，故整體重心在兩個分重心的連線上某電，如圖所示：當使桿緩慢逆時針轉(zhuǎn)動120176。故選D。7．有一長為的細繩，其下端系一質(zhì)量為的小球，上端固定于點，當細繩豎直時小球靜止。兩球先后以相同速度通過軌道最低點，且當小球在最低點時，小球在最高點，重力加速度為，以下說法正確的是（ ?。〢．當小球在最高點對軌道無壓力時，小球比小球所需向心力大B．當時，小球在軌道最高點對軌道壓力為
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