江蘇省連云港市2019年高考物理考點(diǎn)突破每日一練18牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解和應(yīng)用帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)含解析

歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助!歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助!歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助!歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助!歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助!歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助!（18）傳送帶和木塊—滑板模型問(wèn)題、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1．(多選)如圖所示，長(zhǎng)木板放置在水平面上，一小物塊置于長(zhǎng)木板的中央，長(zhǎng)木板和物塊的質(zhì)量均為m，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，木板與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)為eq\f(μ,3)，已知最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，重力加速度為g.現(xiàn)對(duì)物塊施加一水平向右的拉力F，則木板加速度a大小可能是()A．μg B.eq\f(2,3)μgC.eq\f(1,3)μg D.eq\f(F,2m)－eq\f(1,3)μg2．如圖甲所示，一質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板靜置于光滑水平面上，其上放置質(zhì)量為m的小滑塊．木板受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用時(shí)，用傳感器測(cè)出其加速度a，得到如圖乙所示的a－F圖．取g＝10m/s2，則()A．滑塊的質(zhì)量m＝2kgB．木板的質(zhì)量M＝4kgC．當(dāng)F＝8N時(shí)滑塊加速度為1m/s2D．滑塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.23．如圖所示，一條足夠長(zhǎng)的淺色水平傳送帶自左向右勻速運(yùn)行．現(xiàn)將一個(gè)木炭包無(wú)初速度地放在傳送帶的最左端，木炭包在傳送帶上將會(huì)留下一段黑色的徑跡，則下列說(shuō)法正確的是()A．黑色的徑跡將出現(xiàn)在木炭包的左側(cè)B．木炭包的質(zhì)量m越大，黑色徑跡的長(zhǎng)度越短C．傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度v0越大，黑色徑跡的長(zhǎng)度越短D．木炭包與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)μ越大，黑色徑跡的長(zhǎng)度越短4．如圖所示，有一平行板電容器左邊緣在y軸上，下極板與x軸重合，極板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E.一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子，從O點(diǎn)與x軸成θ角斜向上射入極板間，粒子經(jīng)過(guò)K板邊緣a點(diǎn)平行于x軸飛出電容器，立即進(jìn)入一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形磁場(chǎng)(未畫(huà)出)，隨后從c點(diǎn)垂直穿過(guò)x軸離開(kāi)磁場(chǎng)．已知粒子在O點(diǎn)的初速度大小為v＝eq\f(\r(3)E,B)，∠acO＝45°，cosθ＝eq\f(\r(3),3)，磁場(chǎng)方向垂直于坐標(biāo)平面向外，磁場(chǎng)與電容器不重合，帶電粒子重力不計(jì)，試求：(1)K極板所帶電荷的電性；(2)粒子經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)的速度大小；(3)圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積．參考答案1．CD[若物塊和木板之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則對(duì)木板，根據(jù)牛頓第二定律：μmg－eq\f(1,3)μ·2mg＝ma，解得a＝eq\f(1,3)μg，選項(xiàng)C正確；若物塊和木板之間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則對(duì)木板和物塊的整體，根據(jù)牛頓第二定律可得：F－eq\f(1,3)μ·2mg＝2ma，解得a＝eq\f(F,2m)－eq\f(1,3)μg，選項(xiàng)D正確．]2．C[當(dāng)F等于6N時(shí)，加速度：a＝1m/s2，對(duì)整體分析，由牛頓第二定律有：F＝(M＋m)a，代入數(shù)據(jù)解得：M＋m＝6kg當(dāng)F大于6N時(shí)，對(duì)木板分析，根據(jù)牛頓第二定律得：a＝eq\f(F－μmg,M)＝eq\f(1,M)F－eq\f(μmg,M)，知圖線的斜率k＝eq\f(1,M)＝eq\f(1,2)，解得：M＝2kg，滑塊的質(zhì)量為：m＝4kg.故A、B錯(cuò)誤．根據(jù)F大于6N的圖線知，F(xiàn)＝4N時(shí)，a＝0，即：0＝eq\f(1,2)×F－eq\f(μ×40,2)，代入數(shù)據(jù)解得：μ＝0.1，所以a＝eq\f(1,2)F－2，當(dāng)F＝8N時(shí)，長(zhǎng)木板的加速度為：a＝2m/s2.根據(jù)μmg＝ma′得：a′＝μg＝1m/s2，故C正確，D錯(cuò)誤．]3．D[由于木炭包做勻加速運(yùn)動(dòng)的速度小于傳送帶的速度v0，所以黑色的徑跡將出現(xiàn)在木炭包的右側(cè)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；木炭包做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，會(huì)在傳送帶上留下一段黑色的徑跡，當(dāng)木炭包的速度等于傳送帶的速度v0后，黑色的徑跡不再增加．木炭包做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小a＝eq\f(μmg,m)＝μg，時(shí)間t＝eq\f(v0,a)，黑色徑跡的長(zhǎng)度ΔL＝v0t－eq\f(1,2)at2，得ΔL＝eq\f(v\o\al(2,0),2μg)①，可見(jiàn)ΔL與m無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由①式知v0越大，ΔL越長(zhǎng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由①式知μ越大，ΔL越短，選項(xiàng)D正確．]4．(1)K板帶正電(2)eq\f(E,B)(3)eq\f(πm2E2,q2B4)解析(1)粒子由a到c，向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則判斷，可知粒子帶正電．粒子在電場(chǎng)中做類斜拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知電場(chǎng)力垂直于兩極板向下，正電荷受到的電場(chǎng)力與電場(chǎng)方向相同，故電場(chǎng)方向垂直于兩極板向下，K板帶正電，L板帶負(fù)電．(2)粒子由O到a做類斜拋運(yùn)動(dòng)，水平方向分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向?yàn)閯驕p速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)a點(diǎn)平行于x軸飛出電容器，即豎直方向分速度減為零，a點(diǎn)速度為初速度的水平分量，出電場(chǎng)后粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小始終不變，故粒子經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)的速度與a點(diǎn)速度大小相等．由上可知粒子經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)的速度大小vc＝va＝vcosθ＝eq\f(\r(3)Ecosθ,B)＝eq\f(E,B).(3)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖所示，a、c為兩個(gè)切點(diǎn)．洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可知：qvcB＝meq\f(v\o\al(2,c),R)可得軌跡半徑R＝eq\f(mvc,qB)＝eq\f(mE,qB