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)

1、名校名 推薦考點(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2倍，若太陽演變成一個(gè)黑洞，其密度 至少達(dá)到 ()a.c6b.3c63 23212 gm32 gmc.3c6d.c63 23216 gm16gm2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p

2、m0me g r( 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 ()20a在該星球表面上以v rt 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2v0rt 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2v0rt 的初速度豎直拋出一個(gè)物體，物體將不再落回星球表面0d在該星球表面上以2v rt 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

3、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，電磁波的傳播速度為c，由此可以求出地球的質(zhì)量為 ()r28 ct342ct3rb.ra.222gtgt22 ct324 ct3rd.rc.222gtgt4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d區(qū)域存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場1( 圖上未畫出 ) 和沿y軸負(fù)oxb方向大小為2 3u1 與e在y軸方向的區(qū)域足夠大有一個(gè)質(zhì)量為，帶電荷的勻強(qiáng)電場，e3dbm量為 q

4、 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- 1 -名校名 推薦n板的小孔穿出后沿x 軸做直線運(yùn)動； 若撤去磁場b1，在第四象限xd 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)7坐標(biāo)為 ( 2d, 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)動到 q點(diǎn)所用的時(shí)間 t .參考答案2gm1 b v 2v r c2gm得 r c2mm36c 43 2.v332gm r32 c 設(shè)該星

5、球表面附近的重力加速度為g，物體豎直上拋運(yùn)動有：v0g t2，在星球表mmv2mm1面有： mg g002 ，設(shè)繞星球表面做圓周運(yùn)動的衛(wèi)星的速度為v1，則 m g2 ，聯(lián)立解得v1rrr2v0rv0r2v0rt，a 正確； 2tt ，b 正確；從星球表面豎直拋出物體至無窮遠(yuǎn)速度為零的1212mmvr00過程，有 2mv2 ep 0，即 2mv2 g r ，解得v2 2t ， c 錯(cuò)誤， d正確 3 c 衛(wèi)星離地的高度為ctctmmct222 ，運(yùn)行軌道半徑為 r 2 ，則 gr ct2m( r 2 )()，由t2此求得地球質(zhì)量m 22rct322gt4(1)12um22um(3)(13) d2

6、md3，方向垂直紙面向里(2)3，方向垂直紙面向里6quqdq- 2 -名校名 推薦解析(1) 設(shè)粒子從o點(diǎn)穿出時(shí)速度為v0，12由動能定理得：qu 2mv02qu得 v0m由于粒子在電磁場中做直線運(yùn)動，粒子所受電場力與洛倫茲力平衡，有qv0b1qe12得 b1 dumb13q ，磁場方向垂直紙面向里d(2) 粒子在 0 xd 區(qū)域的電場中運(yùn)動時(shí)間t v0設(shè)粒子離開電場時(shí)偏向角為 ，有vy atqea mtan vy3v03 30v023粒子離開電場時(shí)速度大小v cos 3v0依題意，粒子運(yùn)動軌跡如圖所示，設(shè)在磁場中運(yùn)動半徑為r ，可得fo 2r2r r oq of3d解得 r d2由洛倫茲力作為向心力：2mvqvb r得222um，方向垂直紙面向里bd3q(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 2.5 dr