高考物理備考之臨界狀態(tài)的假設解決物理試題壓軸突破訓練∶培優(yōu)易錯試卷篇及詳細答案(1)-在線瀏覽
2025-04-05 05:23本頁面
【正文】 x軸位置相同，當粒子恰好達到收集板最左端時，達到最大，軌跡如圖1所示，根據(jù)幾何關系可知，解得（3），全部收集到離子時的最小半徑為R，如圖2，有，解得當時，所有粒子均能打到收集板上，有，恰好收集不到粒子時的半徑為，有，即當時，設，解得當時，所有粒子都不能打到收集板上，9．如圖所示，在y軸右側平面內存在方向向里的勻強磁場，磁感應強度大小B=，坐標原點O有一放射源，可以向y軸右側平面沿各個方向放射比荷為 Kg/C的正離子，這些離子速率分別在從0到最大值vm=2106 m/s的范圍內，不計離子之間的相互作用（1）求離子打到y(tǒng)軸上的范圍；（2）若在某時刻沿方向放射各種速率的離子，求經(jīng)過時這些離子所在位置構成的曲線方程；（3）若從某時刻開始向y軸右側各個方向放射各種速率的離子，求經(jīng)過s時已進入磁場的離子可能出現(xiàn)的區(qū)域面積；【答案】（1）范圍為0到2m（2） （3）【解析】【詳解】（1）離子進入磁場中做圓周運動的最大半徑為R由牛頓第二定律得： 解得： 由幾何關系知，離子打到軸上的范圍為0到2m（2）離子在磁場中運動的周期為T，則 t時刻時，這些離子軌跡所對應的圓心角為θ則這些離子構成的曲線如圖1所示，并令某一離子在此時刻的坐標為（，）（3）將第（2）問中圖2中的OA段從沿軸方向順時針方向旋轉，在軸上找一點C，以R為半徑作圓弧，相交于B，則兩圓弧及軸所圍成的面積即為在向軸右側各個方向不斷放射各種速度的離子在時已進入磁場的離子所在區(qū)域．由幾何關系可求得此面積為：則：【點睛】本題考查運用數(shù)學知識分析和解決物理問題的能力，采用參數(shù)方程的方法求解軌跡方程，根據(jù)幾何知識確定出離子可能出現(xiàn)的區(qū)域，難度較大．10．光滑絕緣的水平軌道AB與半徑為R的光滑的半圓形軌道BCD相切于B點，水平軌道AB部分存在水平向右的勻強電場，半圓形軌道在豎直平面內，B為最低點，D為最高點。【答案】(1)；(2)；(3)。11．寬為L且電阻不計的導軌處于磁感應強度為B的勻強磁場中，如圖所示，導體棒在導軌間部分的電阻為r，以速度v0在導軌上水平向右做勻速直線運動，處于磁場外的電阻阻值為R，在相距為d的平行金屬板的下極板附近有一粒子源，可以向各個方向釋放質量為m，電荷量為+q，速率均為v的大量粒子，且有部分粒子一定能到達上極板，粒子重力不計?！敬鸢浮俊窘馕觥俊驹斀狻繉w棒切割磁感線產(chǎn)生的電動勢回路中的電流極板間的電壓等于電阻的電壓 極板間粒子釋放后的加速度指向負極板，據(jù)牛頓第二定律得粒子射出后豎直向上的粒子做勻減速直線運動，其一定能到達其正上方極板處，其余粒子在水平方向做勻速直線運動，豎直方向上做勻減速直線運動；則恰好到達上極板且豎直速度減為零的粒子為到達上極板距中心粒子最遠的臨界粒子，該粒子豎直分運動可逆向看做初速度為零的勻加速直線運動，所用時間為，則有豎直分速度解得水平方向的分速度水平最大半徑為射中上極板的面積聯(lián)立解得12．打磨某剖面如圖所示的寶石時，必須將OP、OQ邊與軸線的夾角θ切磨在的一定范圍內，才能使從MN邊垂直入射的光線，在OP邊和OQ邊
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