高考物理知识点总结《向心力与向心加速度》高频考点预测（2017年最新版）(六) 2017-08-25 12:04:55 来源:91考试网 作者:www.91exam.org 【大 中 小】 微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取公务员、事业编、教师等考试资料40G! 1、简答题  （按题目要求作答，写出必要的文字说明、方程和式重要演算步骤，只写出最后答案不得分）质谱仪是一种十分精密的仪器，是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．其基本结构如图所示，MIV是磁场边界．质量为m电荷量为q的带电粒子，经电势差为U的电场加速后，从0点垂直MN边界进人磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，速度方向与磁场方向垂直．最后打在MN边界上的P点．设带电粒子进入电场时的初速度为零且所受重力不计． （1）试判断该粒子带何种电荷． （2）求粒子进入磁场时的速率．? （3）求OP间的距离． 参考答案：（1）带电粒子在电场中受力运动的方向是从正极向负极，可以判定电荷该粒子带正电；? （2）粒子在电场中被加速．由动能定理得： qU=12mv2? ?解得：v= 本题解析： 本题难度：一般 2、选择题  如图，有一辆质量为900kg的小汽车驶上圆弧半径R=60m的拱桥，汽车到达桥顶时速度v= 5m s ，汽车对桥的压力是（g取 10m s2 ）（　　） A．9000N B．375N C．9375N D．8625N 参考答案：汽车在桥顶的受力分析如图， 重力和支持力的合力提供做圆周运动的向心力． 由牛顿第二定律列方程：mg-FN=mv2R ∴FN=m（g-v2R）=8625N 根据牛顿第三定律，汽车对桥面的压力：F′N=FN=8625N 故选D 本题解析： 本题难度：一般 3、选择题  图中，杂技演员在表演水流星节目时，盛水的杯子在竖直平面内做圆周运动，当杯子经过最高点时，里面的水也不会流出来，这是因为（　　） A．水处于失重状态，不受重力的作用 B．水受的合力为零 C．水受的合力提供向心力，使水做圆周运动 D．杯子特殊，杯底对水有吸引力

参考答案：A、当杯子经过最高点时，里面的水处于失重状态，但失重时物体的重力并未变化，故A错误；
B、当杯子经过最高点时，水受重力和向下的支持力，合力提供向心力，不为零，故B错误；
C、水做圆周运动，经过最高点时，水受重力和向下的支持力，合力提供向心力，故C正确；
D、杯底对水只有向下的弹力，无吸引力，故D错误；
故选C．

本题解析：

本题难度：简单

4、填空题  如图所示，小球A用不可伸长的细绳悬于O点，在O点的正下方有一固定的钉子B，OB=d，初始时小球A与O同水平面无初速度释放，绳长为L，为使小球能绕B点做完整的圆周运动，则d的取值范围是??。

参考答案：

本题解析：球能绕B点做圆周运动，在D点根据向心力公式有：
当时，速度取最小值；所以
对小球从最高点运动到D点的过程中运用动能定理得：解得：所以，解得：由题意得
所以有：
点评：关键是把握为使球能绕B点做圆周运动，在D点的速度，根据动能定理列式即可求解．

本题难度：一般

5、简答题  如图所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域Ⅰ、Ⅱ中，A2A4与A1A3的夹角为60°．一质量为m、带电量为+q的粒子以某一速度从Ⅰ区的边缘点A1处沿与A1A3成30°角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入Ⅱ区，最后再从A4处射出磁场．已知该粒子在区域Ⅰ中运动的时间为t，求Ⅰ区和Ⅱ区中磁感应强度的大小（忽略粒子重力）．

参考答案：

设粒子的入射速度为v，已知粒子带正电，故它在磁场中先顺时针做圆周运动，再逆时针做圆周运动，最后从A4点射出，用B1、B2、R1、R2、T1、T2分别表示在磁场Ⅰ区Ⅱ磁感应强度、轨道半径和周期
　　qvB1=mv2R1①
? qvB2=mv2R2②
? T1=2πR1v=2πmqB1③
设圆形区域的半径为r，如图所示，已知带电粒子过圆心且垂直A3A4进入Ⅱ区磁场，连接A1A2，△A1OA2为等边三角形，A2为带电粒子在Ⅱ区磁场中运动轨迹的圆心，其半径R1=A1A2=OA2=r④
圆心角∠A1A2O=60°，带电粒子在Ⅰ区磁场中运动的时间为t1=16T1⑤
带电粒子在Ⅱ区磁场中运动轨迹的圆心在OA4的中点，即R=12r⑥
带电粒子在磁场区域Ⅰ中运动的时间为t?即t1=t
由以上各式可得B1=πm3qt⑦B2=2πm3qt⑧
答：求Ⅰ区和Ⅱ区中磁感应强度的大小B1=πm3qt，B2=2πm3qt．

本题解析：

本题难度：一般

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