（江苏专版）2018高考物理二轮复习 滚讲义练（16）（含解析）.doc

二轮滚讲义练（十六）滚动练一、选择题1、(多选)(2017通州区一模)如图所示，一束含有h、h的带电粒子束从小孔o1处射入速度选择器，其中沿直线o1o2运动的粒子在小孔o2处射出后垂直进入偏转磁场，最终打在p1、p2两点，不计粒子间的相互作用。则()a打在p1点的粒子是12hbo2p2的长度是o2p1长度的2倍ch粒子与h粒子在偏转磁场中运动的时间之比为12dh粒子与h粒子在偏转磁场中运动的时间之比为11解析：选bc带电粒子在沿直线通过速度选择器时，电场力与洛伦兹力大小相等、方向相反，即：qvbqe，所以v，可知从速度选择器中射出的粒子具有相等的速度。带电粒子在偏转磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有：qvbm，解得r，可知粒子的比荷越大，则运动的半径越小，所以打在p1点的粒子是h，故a错误；h的比荷是h的2倍，所以h的轨道的半径是h的，根据几何关系知，o2p2的长度是o2p1长度的2倍，故b正确；粒子运动的周期：t，由于比荷之比为21，则周期之比为12，粒子在偏转磁场中的运动时间等于半个周期，则运动时间之比为12，故c正确，d错误。2、(多选)1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的d形金属盒半径为r，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为b的匀强磁场与盒面垂直。a处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为q，在加速器中被加速，加速电压为u。实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为bm、fm，加速过程中不考虑相对论效应和重力作用()a粒子第2次和第1次经过两d形盒间狭缝后轨道半径之比为1b粒子从静止开始加速到出口处所需的时间为c如果fm，粒子能获得的最大动能为2m2r2fm2d如果fm，粒子能获得的最大动能为2m2r2fm2思路点拨(1)粒子在电场中做加速运动，在磁场中做匀速圆周运动。(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期不变。(3)比较电场的频率和粒子在磁场中做圆周运动的频率关系，找出决定最大动能的因素。解析粒子第一次加速后qumv12，在磁场中qv1bm得r1 ，同理第二次加速后r2 ，则r2r11，a正确；设粒子共旋转了n圈，则2nqumv2n2，而qv2nbm，故n，在磁场中t，则粒子运动时间为tnt，b正确；加速电场的频率等于粒子在磁场中做圆周运动的频率，f，当磁感应强度为bm时，加速电场的频率为fbm，当fbmfm时粒子的最大动能由fm决定，vm2fmr，则ekm22mfm2r2，故c错误，d正确。答案abd(1)误认为粒子在d形盒内每转一圈加速一次。(2)对最大动能的决定因素无法理解而不能判断c、d项。3、如图为回旋加速器的原理图，离子获得的最大速度受回旋加速器半径的限制，为了解决这个问题，某同学提出如下设想：让待加速的离子在回旋加速器内沿着半径为r的固定的圆轨道经过电场多次加速，这样离子获得的速度大小就不受回旋加速器半径的影响，对于这种“想象”的加速器，下列说法正确的是()a两个d形盒区域内的磁感应强度保持不变b两个d形盒之间电场的方向周期性变化c离子在d形盒中运动时，速率会发生变化d离子受到洛伦兹力大小与离子的动能成正比解析：选d由于离子在磁场中的轨道半径不变，根据qvb，可知r，由于每次加速后，速度增大，轨道半径不变，故磁感应强度应增大，故a错误；根据t，可知t，由于磁场增大，故离子在磁场中运动的周期减小，由于电场方向变化的周期应跟离子在磁场中转动的周期相同，故b错误；离子在磁场中受到的洛伦兹力只改变离子的方向，不改变离子的速率，故c错误；根据qvb，可知由于r不变，故离子受到洛伦兹力大小与离子的动能成正比，故d正确。4、如图所示，在竖直平面内有一金属环，环半径为0.5 m，金属环总电阻为2 ，在整个竖直平面内存在垂直纸面向里的匀强磁场(匀强磁场未画出)，磁感应强度为b1 t，在环的最高点上方距环0.5 m 处a点用铰链连接一长度为1.5 m，电阻为3 的导体棒ab，当导体棒ab摆到竖直位置时，导体棒b端的速度为3 m/s。已知导体棒下摆过程中紧贴环面且与金属环有良好接触，则导体棒ab摆到竖直位置时，ab两端的电压大小为()a0.4 v b0.65 vc2.25 v d4.5 v解析：选b当导体棒摆到竖直位置时，由vr可得，导体棒与金属环上侧接触处c点的速度为：vcvb3 m/s1 m/s，ac间电压为：uaceacblac10.5 v0.25 v，cb段产生的感应电动势为：ecbblcb11 v2 v，金属环两侧并联，电阻为：r 0.5 ，导体棒cb段的电阻为：r2 ，则cb间电压为：ucbecb2 v0.4 v，故ab两端的电压大小为：uabuacucb(0.250.4)v0.65 v，b正确。5、如图甲所示，光滑的导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，轨道左侧连接一定值电阻r，导体棒ab垂直导轨，导体棒ab和导轨的电阻不计。导体棒ab在水平外力的作用下运动，外力f随时间t变化的关系如图乙所示，在0t0时间内从静止开始做匀加速直线运动，则在t0以后，导体棒ab的运动情况为()a一直做匀加速直线运动b做匀减速直线运动，直到速度为零c先做加速运动，最后做匀速直线运动d一直做匀速直线运动解析：选c设导体棒ab与导轨接触间的长度为l，运动速度为v，则导体棒ab所受安培力fbil；因为导体棒ab在0t0时间内从静止开始做匀加速直线运动，所以f2f；因为速度不能瞬变，所以t0以后，导体棒ab先做加速运动，故b、d错误；导体棒ab做加速运动，速度增大，f继续增大，则合外力减小，加速度减小，故a错误；当速度增大到使ff2后，导体棒ab将做匀速直线运动，故c正确。6(多选)(2016江苏高考)如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中()a桌布对鱼缸摩擦力的方向向左b鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等c若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大d若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面解析：选bd鱼缸相对于桌布有向左运动的趋势，故应受到向右的摩擦力，选项a错误；由于鱼缸与桌布、桌面之间的动摩擦因数相等，鱼缸在桌布上运动和在桌面上运动时加速度的大小相等，根据vat，鱼缸在桌布上和在桌面上的滑动时间相等，选项b正确；若猫增大拉力，鱼缸与桌布之间的摩擦力仍然为滑动摩擦力，大小不变，选项c错误；若猫减小拉力，鱼缸可能随桌布一起运动而滑出桌面，选项d正确。7(2016江苏高考)小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次下落，重复上述运动。取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向。下列速度v和位置x的关系图像中，能描述该过程的是()解析：选a由题意知在运动过程中小球机械能守恒，设机械能为e，小球离地面高度为x时速度为v，则有mgxmv2e，可变形为x，由此方程可知图像为开口向左、顶点在的抛物线，故选项a正确。二、非选择题1、(2017日照一模)如图所示，将某正粒子放射源置于原点o，向各个方向射出的粒子速度大小均为v0，质量均为m、电荷量均为q；在0yd的第一、二象限范围内分布着一个匀强电场，方向与y轴正向相同，在dy2d的第一、二象限范围内分布着一个匀强磁场，方向垂直于xoy平面向里。粒子第一次离开电场上边缘yd时，能够到达的位置的x轴坐标范围为1.5dx1.5d, 而且最终恰好没有粒子从y2d的边界离开磁场。已知sin 370.6，cos 370.8，不计粒子重力以及粒子间的相互作用，求：(1)电场强度e；(2)磁感应强度b；(3)粒子在磁场中运动的最长时间。(只考虑粒子第一次在磁场中的运动时间)解析：(1)沿x轴正方向发射的粒子进入电场时，由类平抛运动基本规律得：1.5dv0t，dat2，a，联立可得：e。(2)沿x轴正方向发射的粒子射入磁场时有： dt，解得：vyv0，vv0，方向与水平方向的夹角为53，斜向右上方，据题意知若该粒子轨迹恰与磁场上边缘相切，则其余粒子均达不到y2d边界，由几何关系可知：drrcos 53粒子在磁场中做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供：bqvm联立可得：b。(3)粒子运动的最长时间对应最大的圆心角，经过(1.5d，d)且恰与上边界相切的粒子轨迹对应的圆心角最大，由几何关系可知圆心角为：360253254粒子运动周期为：t则时间为：tt。答案：(1)(2)(3)3、一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点)，煤块与传送带之间的动摩擦因数为。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a0开始运动，当其速度达到v0后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。解析：根据“传送带上有黑色痕迹”可知，煤块与传送带之间发生了相对滑动，煤块的加速度a小于传送带的加速度a0。根据牛顿第二定律，可得ag设经历时间t，传送带由静止开始加速到速度等于v0，煤块则