高考物理答题技巧《向心力与向心加速度》试题特训（2019年最新版） - 高考物理题库

高考物理答题技巧《向心力与向心加速度》试题特训（2019年最新版）(六)

2019-07-02 23:55:49 【大中小】

1、填空题两个同学合作做体验性实验来粗略地验证向心力公式Fn=mv2/r和Fn=mω2r．他们的做法如下：如图甲，绳子的一端拴一个小沙袋或其他小物体，绳上离小沙袋重心40cm的地方打一个绳结A，80cm的地方打另一个绳结B．同学甲看着手表，每秒钟喊2次口令．同学乙按下列步骤操作：
一：手握绳结A，如图乙，使沙袋近似在水平方向上做匀速圆周运动，每2次口令运动1周．体会此时绳子拉力的大小．?
二：改为手握绳结B，仍使沙袋在水平方向上每秒运动1周．体会此时绳子拉力的大小．
三：又改为手握绳结A，但使沙袋在水平方向上每秒运动2周．体会此时绳子拉力的大小．
操作二与操作一______相同（填线速度或角速度），同学乙感到哪次向心力比较大？______（填操作一或操作二）；操作三与操作二______相同（填线速度或角速度），同学乙感到哪次向心力比较大？______（填操作三或操作二）

参考答案：操作一和操作二，都是每秒转动一圈，则角速度相等，根据F=mω2r知，半径大时所需的向心力大，则拉力大．知操作二感到向心力较大．
操作三和操作二比较，操作二1s内转过的弧长为2πr，操作三1s内转过的弧长为2×2π×r2=2πr．知线速度相同，根据F=mv2r知，半径小时向心力大，则操作三感到向心力较大．
故答案为：角速度，操作二，线速度，操作三．

本题解析：

本题难度：一般

2、选择题如图所示，一个质子（

?
11

H）和一个α粒子（?
42

He）先后垂直于磁场方向进入同一匀强磁场中，在磁场中的轨道半径相同，经过半个圆周从磁1，3，5场出来．关于它们在磁场中的运动情况，正确的是（　　）
①质子和α粒子的在磁场中运动的动能相同
②质子和α粒子在磁场中受到的向心力的大小相同
③质子和α粒子在磁场中运动的时间相同
④质子和α粒子在磁场中运动的动量的大小相同．
A．①②
B．①③
C．②④
D．③④

参考答案：①由qvB=mv2r，动能Ek=12mv2，得：r=mvqB=

本题解析：

本题难度：简单

3、选择题如图所示，细绳的一端固定，另一端系一小球，让小球在竖直面内做圆周运动，关于小球运动到P点时的加速度方向，下列图中可能的是（　　）
A．

B．

C．

D．

参考答案：D

本题解析：

本题难度：简单

4、简答题某直角坐标系中，在第四象限有一平行与X轴正方向相同的匀强电场，其余的所有区域也存在同样大小的匀强电场，但方向与Y轴正方向相同，同时在X轴的正半轴有垂直纸面向里的匀强磁场．现一质量m、电量q的电荷以速度v，45°夹角进入该直角坐标系中，如图所示，先做直线运动，后做曲线运动与X轴垂直相交于B点．
（1）判断电荷的电性，
（2）电场强度和磁场强度的大小分别是多少
（3）AB间的距离是多少
（4）为了让电荷能做周期性的运动，在X轴的负半轴设计了一个有界的匀强磁场即可，试求此磁场的面积．

参考答案：（1）电荷在开始阶段做直线运动，受到重力、电场力和洛伦兹力，重力、电场力是恒力，电荷只有做匀速直线运动，说明电荷带正电．
? （2）根据平衡条件得
? qE=mg，得E=mgq
? 由qvB=

本题解析：

本题难度：一般

5、选择题如图所示，一半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为m，电荷量为q的正电荷（重力忽略不计）以速度v沿正对着圆心O的方向射入磁场，从磁场中射出时速度方向改变了θ角．磁场的磁感应强度大小为（　　）
A．

mv
qRtan

θ
2

B．

mv
qRcot

θ
2

C．

mv
qRsin

θ
2

D．

mv
qRcos

θ
2

参考答案：

根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示：
从磁场中射出时速度方向改变了θ角，所以粒子做圆周运动的圆心角为θ，
根据几何关系有：r=Rcotθ2
根据Bqv=mv2r得：
B=mvqr=mvqRcotθ2，选项ACD错误，B正确．
故选B

本题解析：

本题难度：一般

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