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)篇及詳細(xì)答案-在線瀏覽
2025-04-05 04:58本頁(yè)面
【正文】 試題壓軸突破訓(xùn)練∶培優(yōu)篇及詳細(xì)答案一、臨界狀態(tài)的假設(shè)解決物理試題1．一傾角為的光滑絕緣斜面體固定在水平面上，整個(gè)裝置處于垂直紙面向里的磁場(chǎng)中，如圖所示．一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電小球從斜面上由靜止釋放．已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，重力加速度為g．求：（1）小球離開斜面時(shí)的速率；（2）小球在斜面上滑行的位移大?。敬鸢浮浚?）（2）【解析】(1)小球在斜面上運(yùn)動(dòng),當(dāng)FN=0時(shí)，離開斜面 mgcos??=qvB (2)小球在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)mgsinα=ma v2=2ax 解得2．如圖所示，M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，兩板間電壓可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值。靜止的帶電粒子帶電荷量為＋q，質(zhì)量為m（不計(jì)重力），從點(diǎn)P經(jīng)電場(chǎng)加速后，從小孔Q進(jìn)入N板右側(cè)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外，CD為磁場(chǎng)邊界上的一絕緣板，它與N板的夾角θ＝45176。【答案】（1）兩板間電壓的最大值為；（2）CD板上可能被粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度x為；（3）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為?！驹斀狻浚?）M、N兩板間電壓取最大值時(shí)，粒子恰垂直打在CD板上，所以圓心在C點(diǎn)，CH=QC=L，故半徑R1=L，又因所以（2）設(shè)軌跡與CD板相切于K點(diǎn)，半徑為R2，在△AKC中：所以即KC長(zhǎng)等于所以CD板上可能被粒子打中的區(qū)域即為HK的長(zhǎng)度（3）打在QE間的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，均為半周期：所以【點(diǎn)睛】本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，要掌握住半徑公式、周期公式，畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡后，幾何關(guān)系就比較明顯了。當(dāng)AC和BC均拉直時(shí)∠ABC=90176。BC=1m．ABC能繞豎直軸AB勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，因而C球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．當(dāng)小球的線速度增大時(shí)，兩繩均會(huì)被拉斷，則最先被拉斷那根繩及另一根繩被拉斷時(shí)的速度分別為（已知g=10m/s2，sin53176。=）（ ?。〢．AC繩 5m/s B．BC繩 5m/sC．AC繩 D．BC繩 【答案】B【解析】【分析】當(dāng)小球線速度增大時(shí)，BC逐漸被拉直，小球線速度增至BC剛被拉直時(shí)，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，合外力提供向心力，求出A繩的拉力，線速度再增大些，TA不變而TB增大，所以BC繩先斷；當(dāng)BC繩斷之后，小球線速度繼續(xù)增大，小球m作離心運(yùn)動(dòng)，AC繩與豎直方向的夾角α增大，對(duì)球進(jìn)行受力分析，根據(jù)合外力提供向心力列式求解。當(dāng)BC繩剛要斷時(shí)，拉力為TB=2mg，TA=mg，代入②得解得v=當(dāng)BC線斷后，AC線與豎直方向夾角α因離心運(yùn)動(dòng)而增大，當(dāng)使球速再增大時(shí)，角α隨球速增大而增大，當(dāng)α=60176。代入數(shù)據(jù)解得v=5m/s故BC線先斷；．故選B。P 點(diǎn)左側(cè)的四個(gè)軌道均相同，P 點(diǎn)右側(cè)的四個(gè)圓弧軌道的形狀如圖所示。聯(lián)立解得最高點(diǎn)的速度則兩球到達(dá)最高點(diǎn)的速度相等，根據(jù)機(jī)械能守恒得，甲、丙圖中小球到達(dá)的最大高度相等，故D正確；故選ACD。7．如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于圓平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一束質(zhì)量為m、電荷量為e的電子以相同速度在AD間平行于DO方向垂直射入磁場(chǎng)，不考慮電子的重力及相互作用，電子打在吸收板上即被板吸收。8．一輛大客車正在以30 m/s的速度勻速行駛．突然，司機(jī)看見車的正前方x= 95m處有一只小狗，如圖所示．司機(jī)立即采取制動(dòng)措施，司機(jī)從看見小狗到開始
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