百校联盟2019届高三上学期TOP20十一月联考（全国Ⅰ卷）物理---精校解析Word版

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1、百校联盟TOP20十一月联考（全国Ⅰ卷）物理强化训练一、带电粒子在磁场中的运动（对应第9题）1.如图所示，分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场，离开磁场时速度方向偏转了60°角，不计粒子的重力。下列说法正确的是（）A.粒子做圆周运动的半径为B.粒子的入射速度为C.粒子在磁场中运动的时间为D.粒子在磁场中运动的时间为【答案】ABC【解析】【分析】电荷在匀强磁场中做匀速圆周运动，画出轨迹，由

2、几何知识求出半径．洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律求出速度．定圆心角，求时间．【详解】如图所示，设正离子从磁场区域射出点为C，射出方向的延长线与入射方向的直径交点为O，故连线O′c必垂直于连线Oc．连接O′O，粒子偏转角为60°，根据几何知识得∠aO′c=60°，则正离子在磁场区域中运动轨迹ac弧对点O′所张的圆心角为60°．又由几何知识得，轨道半径R=rtan60°=r ，选项A正确；-17-粒子在磁场中运动时洛伦兹力提供向心力：qvB=m，解得； 正离子做圆周运动的周期为；粒子在磁场中运动的

3、时间为，选项C正确，D错误；故选ABC.【点睛】带电粒子在匀强磁场中匀速圆周运动问题，关键是画出粒子圆周的轨迹，往往用数学知识求半径．2.（2017·新课标全国Ⅱ卷）如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点。大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同的方向射入磁场。若粒子射入速率为，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为，相应的出射点分布在三分之一圆周上。不计重力及带电粒子之间的相互作用。则为A.B.C.D.【答案】C【解析】当

4、粒子在磁场中运动半个圆周时，打到圆形磁场的位置最远。则当粒子射入的速度为，如图，由几何知识可知，粒子运动的轨道半径为；同理，若粒子射入的速度为，由几何知识可知，粒子运动的轨道半径为；根据，则，故选C。【名师点睛】此题是带电粒子在有界磁场中的运动问题；解题时关键是要画出粒子运动的轨迹草图，知道能打到最远处的粒子运动的弧长是半圆周，结合几何关系即可求解。-17-3.如右图所示为圆柱形区域的横截面，在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场．带电粒子(不计重力)第一次以速度沿截面直径入射，粒子飞入磁场区域时，速度

5、方向偏转60°角；该带电粒子第二次以速度从同一点沿同一方向入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转90°角．则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的(　　)A.半径之比为B.速度之比为C.时间之比为2∶3D.时间之比为3∶2【答案】C【解析】试题分析：粒子进入磁场时，受到洛伦兹力作用而做匀速圆周运动，速度的偏向角等于轨迹对应的圆心角，再可求出轨迹对应的圆心角θ，由t=T求解时间之比；根据几何知识求出轨迹半径之比，由半径公式r=求出速度之比．解：设圆柱形区域为R．带电粒子第一次以速度v1沿直径入射时，轨迹

6、如图所示，粒子飞出此磁场区域时速度方向偏转60°角，则知带电粒子轨迹对应的圆心角θ1=60°，轨迹半径为r1=Rtan60°，运动时间为t1=；带电粒子第二次以速度v2沿直径入射时，粒子飞出此磁场区域时速度方向偏转90°角，则知带电粒子轨迹对应的圆心角θ2=90°，轨迹半径为r2=R，运动时间为t2=；所以轨迹半径之比：r1：r2=；时间之比：t1：t2=2：3；根据半径公式r=得，速度之比：v1：v2=r1：r2=．故A、C正确，B、D错误．故选：AC．-17-二、机车启动（对应第11题）4.一起

7、重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值p，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度匀速上升为止，则整个过程中，下列说法正确的是（）A.钢绳的最大拉力为pv1B.钢绳的最大拉力为C.重物的最大速度为D.重物做匀加速直线运动的时间为【答案】BCD【解析】【分析】匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，由P=Fv求出最大拉力；重物以最大速度为v2匀速上升时，F=mg，所以v2=P/F求出最大速度；先根据牛顿第二定律求出加

8、速度，再根据匀加速直线运动速度-时间公式求出时间．【详解】匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，由P=Fv得Fm=，B正确，A错误；重物以最大速度为v2匀速上升时，F=mg，所以，故C正确；重物做匀加速运动的加速度，则匀加速的时间为，D正确。故选BCD。【点睛】本题考查的是汽车的启动方式，对于汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动，对于每种启动方式的汽车运动的过程一定要熟悉．5.汽车发动机的额定功率为P1，它在水平路面上行驶时受到的阻力f大