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    (江苏专用)2019高考物理优选冲刺练985提分专项练(重点中学)(3).doc

    • 资源ID:1194494       资源大小:282KB        全文页数:3页
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    (江苏专用)2019高考物理优选冲刺练985提分专项练(重点中学)(3).doc

    1、1985 提分专项练(重点中学)(3)1.(16 分)(2018盐城市高三期中)如图 1 甲所示,游乐场的过山车可以底朝上在圆形轨道上运行,游客却不会掉落下来。我们把这种情景抽象为如图乙所示的模型: h 高的弧形轨道下端与半径为 R 的竖直圆形轨道相接,使质量为 m 的小球从弧形轨道上端滚下,小球进入圆形轨道下端后沿圆形轨道运动。不计一切阻力,重力加速度为 g。图 1(1)试推导小球在运动过程中机械能守恒;(2)求小球运动到圆形轨道最低点时的角速度;(3)求小球在圆形轨道上运动而不脱离, h 的取值范围。解析 (1)取轨道最低点为零势能面,设小球从初始位置运动到轨道上的离最低点 H 高处的某一

    2、位置的过程中,由动能定理得 WG mv20(1 分)12在该过程中,由重力做功与重力势能变化关系得WG mgh mgH(1 分)整理得 mgh0 mgH mv2(2 分)12即在此过程中机械能守恒(2)小球由最高点运动到最低点的过程中,由动能定理得 mgh mv2(2 分)12由角速度与线速度的关系得 (2 分)vR 2ghR(3)、小球在圆环的最高点时,由牛顿第二定律得mg m (2 分)小球从释放点运动到圆环最高点的过程中,由机械能守恒定律得 mg(h2 R)mv12(2 分)12求得 h R(1 分)52、小球不超过圆心高度,则也不脱离轨道(1 分)2所以 h R 或 h R(2 分)5

    3、2答案 (1)见解析 (2)2ghR(3)h R 或 h R522.(2018南京市高三物理最后一卷)如图 2 甲所示,圆盒为电子发射器,厚度为 h, M 处是电子出射口,它是宽度为 d、长为圆盒厚度的狭缝。其正视截面如图乙所示, D 为绝缘外壳,整个装置处于真空中,半径为 a 的金属圆柱 A 可沿半径向外均匀发射速度率为 v 的低能电子;与 A 同轴放置的金属网 C 的半径为 b。不需要电子射出时,可用磁场将电子封闭在金属网以内;若需要低能电子射出时,可撤去磁场,让电子直接射出;若需要高能电子,撤去磁场,并在 A、 C 间加一径向电场,使其加速后射出。不考虑 A、 C 的静电感应电荷对电子的

    4、作用和电子之间的相互作用,忽略电子所受重力和相对论效应,已知电子质量为 m,电荷量为 e。图 2(1)若需要速度为 kv(k1)的电子通过金属网 C 发射出来,在 A、 C 间所加电压 U 是多大?(2)若 A、 C 间不加电压,要使由 A 发射的电子不从金属网 C 射出,可在金属网内环形区域加垂直于圆盒平面向里的匀强磁场,求所加磁场磁感应强度 B 的最小值;(3)若在 C、 A 间不加磁场,也不加径向电场时,检测到电子从 M 射出形成的电流为 I,忽略电子碰撞到 C、 D 上的反射效应和金属网对电子的吸收,以及金属网 C 与绝缘壳 D 间的距离,求圆柱体 A 发射电子的功率 P。解析 (1)

    5、对电子经 CA 间的电场加速时由动能定理得 eU m(kv)2 mv212 12所需加速电压为 U( k2 1) mv22e(2)电子在 CA 间磁场中做圆周运动时,其轨迹圆与金属网相切时,对应的磁感应强度为BC。设此轨迹圆的半径为 r,则evBC mv2r3(b r)2 r2 a2解得 rb2 a22b解得最小磁感应强度为 BC2bmv( b2 a2) e(3)法一 设时间 t 内由 M 口射出的电子数为 nI , nnet Ite设时间 t 内从 A 中发射的电子数为 NN n 2 bhdh 2 bItde圆柱体 A 发射电子的功率为 P Nmv22t bmIv2de法二 设单位时间内由 M 口射出的电子数为 n,则I ne设单位时间内由 A 发射出的电子数为 N,则 N n2 bd圆柱体 A 发射电子的功率为P N mv212 bmIv2de答案 (1) (2) (3)( k2 1) mv22e 2bmv( b2 a2) e bmIv2de


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