江蘇省連云港市2019年高考物理 考點(diǎn)突破每日一練(25)萬有引力定律應(yīng)用的新情景問題、組合場的綜合問題(含解析).doc
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考點(diǎn)突破每日一練(25)萬有引力定律應(yīng)用的新情景問題、組合場的綜合問題 1.經(jīng)典的“黑洞”理論認(rèn)為,當(dāng)恒星收縮到一定程度時(shí),會變成密度非常大的天體,這種天體的逃逸速度非常大,大到光從旁邊經(jīng)過時(shí)都不能逃逸,此時(shí)該天體就變成了一個(gè)黑洞.已知太陽的質(zhì)量為M,光速為c,第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍,若太陽演變成一個(gè)黑洞,其密度ρ至少達(dá)到( ) A. B. C. D. 2.同重力場作用下的物體具有的重力勢能一樣,萬有引力場作用下的物體同樣具有一樣的引力勢能.若取無窮遠(yuǎn)處引力勢能為零,物體距星球球心的距離為r時(shí)的引力勢能為Ep=-G(G為引力常量),設(shè)宇宙中有一個(gè)半徑為R的星球,宇航員在該星球上以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)質(zhì)量為m的物體,不計(jì)空氣阻力,經(jīng)t秒后物體落回手中,則下列說法不正確的是( ) A.在該星球表面上以的初速度水平拋出一個(gè)物體,物體將不再落回星球表面 B.在該星球表面上以2的初速度水平拋出一個(gè)物體,物體將不再落回星球表面 C.在該星球表面上以的初速度豎直拋出一個(gè)物體,物體將不再落回星球表面 D.在該星球表面上以2的初速度豎直拋出一個(gè)物體,物體將不再落回星球表面 3.我國航天事業(yè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,航天技術(shù)位于世界前列,在航天控制中心對其正上方某衛(wèi)星測控時(shí),測得從發(fā)送操作指令到接收到衛(wèi)星操作信息需要的時(shí)間為t(設(shè)衛(wèi)星接收到操作信息立即操作,并立即發(fā)送已操作信息回中心),測得該衛(wèi)星運(yùn)行周期為T,地球半徑為R,電磁波的傳播速度為c,由此可以求出地球的質(zhì)量為( ) A. B. C. D. 4.如圖所示,電壓為U的兩塊平行金屬板MN,M板帶正電.x軸與金屬板垂直,原點(diǎn)O與N金屬板上的小孔重合,在O≤x≤d區(qū)域存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場B1(圖上未畫出)和沿y軸負(fù)方向大小為E=的勻強(qiáng)電場,B1與E在y軸方向的區(qū)域足夠大.有一個(gè)質(zhì)量為m,帶電荷量為q的帶正電粒子(粒子重力不計(jì)),從靠近M板內(nèi)側(cè)的P點(diǎn)(P點(diǎn)在x軸上)由靜止釋放后從N板的小孔穿出后沿x軸做直線運(yùn)動(dòng);若撤去磁場B1,在第四象限x>d的某區(qū)域加上左邊界與y軸平行且垂直紙面的勻強(qiáng)磁場B2(圖上未畫出),為了使粒子能垂直穿過x軸上的Q點(diǎn),Q點(diǎn)坐標(biāo)為(d,0).求: (1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小與方向; (2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小與方向; (3)粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)所用的時(shí)間t. 參考答案 1.B [vⅡ=vⅠ==c 得R= ρ===.] 2.C [設(shè)該星球表面附近的重力加速度為g′,物體豎直上拋運(yùn)動(dòng)有:v0=,在星球表面有:mg′=G,設(shè)繞星球表面做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的速度為v1,則m=G,聯(lián)立解得v1=,A正確;2>,B正確;從星球表面豎直拋出物體至無窮遠(yuǎn)速度為零的過程,有mv+Ep=0,即mv=G,解得v2=2,C錯(cuò)誤,D正確] 3.C [衛(wèi)星離地的高度為,運(yùn)行軌道半徑為R+,則G=m(R+)()2,由此求得地球質(zhì)量M=] 4.(1),方向垂直紙面向里 (2),方向垂直紙面向里 (3)(1+π)d 解析 (1)設(shè)粒子從O點(diǎn)穿出時(shí)速度為v0, 由動(dòng)能定理得:qU=mv 得v0= 由于粒子在電磁場中做直線運(yùn)動(dòng),粒子所受電場力與洛倫茲力平衡,有qv0B1=qE 得B1=,磁場B1方向垂直紙面向里 (2)粒子在0≤x≤d區(qū)域的電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t= 設(shè)粒子離開電場時(shí)偏向角為θ,有 vy=at a= tan θ== θ=30 粒子離開電場時(shí)速度大小v==v0 依題意,粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,設(shè)在磁場中運(yùn)動(dòng)半徑為r,可得 FO′=2r 2r+r=OQ-OF=3d 解得r=d 由洛倫茲力作為向心力:qvB2= 得B2=,方向垂直紙面向里 (3)由幾何關(guān)系可知O到磁場左邊界在x軸上的距離為L=2.5d-rcos 60=2d 粒子從O到磁場左邊界所用時(shí)間t1==d 在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2=T== 總時(shí)間t=t1+t2=(1+π)d- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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