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

高考物理试题《向心力与向心加速度》试题特训（2019年最新版）(十)

2019-12-13 02:33:56 【大中小】

1、计算题如图所示，在圆柱形屋顶中心天花板上O点，挂一根L=3m的细绳，绳的下端挂一个质量m为0.5kg的小球，已知绳能承受的最大拉力为10N，小球在水平面内做圆周运动．当速度逐渐增大到绳断裂后，小球以v=9m/s的速度落在墙角边．求这个圆柱形房屋的高度H和半径R．(g取10m/s2)

参考答案：H=3.3m；R=0.3m

本题解析：

本题难度：一般

2、选择题甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1:2 ，转动半径之比为1:2 ，在相等时间里甲转过60 °，乙转过45 °，则它们所受外力的合力之比为
[? ]
A．1:4?
B．2:3?
C．4:9?
D．9:16

参考答案：C

本题解析：

本题难度：简单

3、简答题

（1）根据牛顿第二定律，由洛伦兹力提供向心力，
则有：qvB=

mv2
r

?
得r=

mv
qB

?
（2）根据左手定则，依据几何特性，作图，
则有该区域的面积：S=

1
2

πr2+

1
4

π(2r)2
代入数据可解得：S=

3
2

π(

mv
Bq

)2
答：（1）带电粒子进入磁场做圆周运动的半径得r=

mv
qB

．
（2）用圆规和直尺在图中画出带电粒子可能经过的区域（用斜线表示）并求出该区域的面积S=

3
2

π(

mv
Bq

)2．

参考答案：
（1）根据牛顿第二定律，由洛伦兹力提供向心力，
则有：qvB= mv2r?
得r= mvqB?
（2）根据左手定则，依据几何特性，作图，
则有该区域的面积：S= 12πr2+ 14π(2r)2
代入数据可解得：S= 32π( mvBq)2
答：（1）带电粒子进入磁场做圆周运动的半径得r= mvqB．
（2）用圆规和直尺在图中画出带电粒子可能经过的区域（用斜线表示）并求出该区域的面积S= 32π( mvBq)2．

本题解析：

本题难度：一般

4、选择题如图所示，铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为θ，弯道处的圆弧半径为R，质量为m的火车转弯下列说法正确的是（　　）
A．若速度小于

Rgtanθ

则这时内轨对内侧车轮轮缘有挤压
B．若速度等于

Rgtanθ

则这时铁轨和车轮轮缘间无挤压
C．若速度等于

Rgtanθ

则这时铁轨对火车的支持力等于mg/cosθ
D．若速度小于

Rgtanθ

则这时铁轨对火车的支持力大于mg/cosθ

参考答案：火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力

由图可以得出
F合=mgtanθ（θ为轨道平面与水平面的夹角）
合力等于向心力，故
mgtanθ=mv2R
解得v=

本题解析：

本题难度：一般

5、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

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