专题05 重力场、电场和磁场中的圆周运动（原卷版）.docx

《专题05 重力场、电场和磁场中的圆周运动（原卷版）.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题05 重力场、电场和磁场中的圆周运动（原卷版）.docx（16页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、高三物理二轮高频考点专题突破专题05 重力场、电场和磁场中的圆周运动专练目标专练内容目标1重力场中的圆周运动（1T8T）目标2电场中的圆周运动（9T16T）目标3磁场中的圆周运动（17T24T）【典例专练】一、重力场中的圆周运动1如图甲所示，质量相等大小可忽略的a、b两小球用不可伸长的等长轻质细线悬挂起来，使小球a在竖直平面内来回摆动，小球b在水平面内做匀速圆周运动，连接小球b的绳子与竖直方向的夹角和小球a摆动时绳子偏离竖直方向的最大夹角都为，运动过程中两绳子拉力大小随时间变化的关系如图乙中c、d所示。则下列说法正确的是（）A图乙中直线d表示绳子对小球a的拉力大小随时间变化的关系Ba球在最低点

2、的速度大小跟b球速度大小相同C的取值不是唯一的D2如图所示，一质量为M的人站在台秤上，一根长为R的悬线一端系一个质量为m的小球，手拿悬线另一端，小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动，且小球恰好能通过圆轨道最高点，则下列说法正确的是（）A小球运动到最高点时，小球的速度为零B当小球运动到最高点时，台秤的示数最小，且为（M-m）gC小球在a、b、c三个位置时，台秤的示数相同D小球从最高点运动到最低点的过程中台秤的示数增大，人处于超重状态3固定滚轮训练是飞行员为提高空间定向能力而特有的一种训练手段。如图所示，固定滚轮是固定在竖直面内可绕中心轴自由转动的轮子，训练时飞行员手脚支撑在轮子上做变速圆周运

3、动，若某次转动中飞行员双臂间的夹角为120，飞行员恰好能通过圆周最高点在竖直面内自由转动，已知飞行员质量为m，重心到转轴距离为L。当其头部转动到最低点时，踏板对脚无作用力，此时（）A飞行员脚的线速度大小为B飞行员头部的线速度大小为C每个手臂的支持力大小为5mgD每个手臂的支持力大小为6mg4“单臂大回环”是一种高难度男子体操动作，如图甲所示，运动员用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴在竖直平面内做圆周运动。当运动员以不同的速度通过最高点时，手受到单杠的拉力也不同，其图像如图乙所示。取重力加速度大小。则（）A运动员的重心到单杠的距离为1.0mB运动员的重心到单杠的距离为1.2mC运动员的质量为

4、50kgD运动员的质量为75kg5如图所示，两个圆弧轨道固定在水平地面上，半径R相同，甲轨道由金属凹槽制成，乙轨道由金属圆管制成，均可视为光滑轨道。在两轨道右侧的正上方分别将质量均为m的金属小球A和B由静止释放，小球距离地面的高度分别用hA和hB表示，已知重力加速度为g，对于下述说法中正确的是（）A若hAhB=2R，则两小球都恰能沿轨道运动到最高点B若hAhB=2R，则两球运动到轨道圆心左侧等高位置时，对轨道的压力大小都为2mgC若A小球恰能到达甲轨道最高点，则恰好可以落回圆轨道上D若使小球沿轨道运动并从最高点飞出，A小球在hA，B小球在hB2R的任意高度均可6“南昌之星”摩天轮曾经是国内最高

5、的摩天轮。某同学设计了一个实验，在“南昌之星”摩天轮座舱内放置一灵敏电子秤，平整的秤盘上静置一砝码， 砝码、电子秤随座舱在竖直面内做匀速圆周运动的过程中，秤盘一直保持水平， 摩天轮的转动周期为T。座舱经过最高点时（设为0时刻），电子秤的示数为F1，经过，电子秤的示数为F2.重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A“南昌之星”摩天轮的半径为B“南昌之星”摩天轮的半径为C时刻，砝码受到的摩擦力大小为D时刻，砝码受到的摩擦力大小为7如图甲所示，一光滑的圆管轨道固定在竖直平面内，质量为m的小球在圆管内运动，小球的直径略小于圆管的内径，轨道的半径为R，小球的直径远小于R，可以视为质点，重力加度为g。现

6、小球经最高点的初速度v，圆管对小球的弹力与的关系如图乙所示（取竖直向下为正），为通过圆心的一条水平线，关于小球的运动，下列说法不正确的是（）A图乙中的，B当时，小球在最低点与最高点对轨道的压力大小之差可能为C小球在水平线以下的管道中运动时，内侧管壁对小球可能有作用力D若小球从最高点静止沿轨道滑落，当滑落高度为时，小球与内、外管壁均没有作用力8如图所示，在倾角为的足够大的固定斜面上，一长度为L的轻杆一端可绕斜面上的O点自由转动，另一端连着一质量为m的小球（视为质点）。现使小球从最低点A以速率v开始在斜面上做圆周运动，通过最高点B。重力加速度大小为g，轻杆与斜面平行，不计一切摩擦。下列说法正确的是

7、（）A小球通过A点时所受轻杆的作用力大小为B小球通过B点时的最小速度为C小球通过A点时斜面对小球的支持力与小球的速度无关D若小球以的速率通过B点时突然脱落而离开轻杆，则小球到达与A点等高处时与A点间的距离为2L二、电场中的圆周运动9如图所示，A、B、C三个可视为质点的小球，质量均为m。A小球带电量为并固定在绝缘天花板上，带电小球B绕小球A正下方的O点在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，小球A、B间的距离为。小球C用细线悬挂于同一天花板上的D点，与小球B在同一水平面内做半径为的匀速圆周运动，已知重力加速度大小为g，静电力常量为k，下列说法错误的是（）A小球B和C转动的角速度大小一定相同B小球B所

8、带的电荷量大小为CA、B间的库仑力与C、D间细线拉力之比为D小球B和C做圆周运动的向心加速度之比为10如图(a)所示，点电荷-q绕点电荷+Q做半径为r的匀速圆周运动，角速度为；如图(b)所示，点电荷-q在相距为r的两个固定点电荷+Q所在连线的中垂面上，做角度为的匀速圆周运动，-q到+Q的距离始终为r则为（）A1B11C1D211如图所示，半径为r、内壁光滑绝缘的圆轨道竖直放置，场强为E的匀强电场水平向右；当质量为m、带电量为+q的小球静止在圆轨道的A点时，轨道的圆心O与A点的连线与水平面的夹角为37，、，让小球在圆轨道内做完整的圆周运动，则在A点至少给小球的速度为（）ABCD12如图，在竖直向

9、下的匀强电场（）中，一质量为m，带电量为-q（q0）的小球，用长为R的轻绳悬挂于O点，让小球在竖直平面内做圆周运动，其中A、B是圆周上的最高点和最低点，则下列说法正确的是（）A若要完成完整的圆周运动，到达A点的速度至少为B若要完成完整的圆周运动，到达B点的速度至少为C小球由A运动到B的过程中，绳子拉力逐渐减小D小球由A运动到B的过程中，小球电势能的增加量等于重力势能减少量13如图所示，在竖直平面内有一绝缘细绳，一端固定在O点，另一端连接一质量为m，带电荷量为的小球，绳长为L，现加一竖直向下的匀强电场，小球在竖直平面内做顺时针方向（正对纸面）的圆周运动，A、C是竖直直径上的两点，B在水平直径上，

10、M、N是两平行的挡板，A和C到挡板M、N的距离均为L。已知带电小球在A点时，绳的拉力大小为，下列说法正确的是（）A小球在A点的速度为B若小球在B点脱离细绳，小球不能到达N板C若小球在弧上的D点（）脱离细绳，小球离N板最小距离为D若小球分别在A点和C点脱离细绳，小球都均打在M板上，其第一次落点间隔距离为14如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成角，此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A匀强电场的电场强度EB小球动

11、能的最小值为EkC小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小D小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大15如图所示，半径为R的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定着一点电荷，直径AC水平。一质量为m、带电荷量为-q的小球，从圆弧管的右端点A以（g为重力加速度大小）的初速度进入细管，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无作用力。已知静电力常量为k，下列说法正确的是（）A小球运动至C点时的动能为B小球到达B点时的速度大小为C中心点电荷的电荷量为D小球运动至C点时对细管的作用力大小为3mg16如图所示，a、b、c、d四个质量均为m的带电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中a、b、

12、c三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕O点做半径为R的匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分小球d位于O点正上方h处，且在外力F作用下恰好处于静止状态，已知a、b、c三小球的电荷量均为q，d球的电荷量为6q，h=；重力加速度为g，静电力常量为k,则下列说法正确的是( )A小球d一定带正电B小球c的加速度大小为C小球b的周期为D外力F竖直向上，大小等于3、 磁场中的圆周运动17如图所示，在半径为的圆形区域内有垂直于竖直纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为，为该圆的一条直径，为圆心。一带电粒子以初速度从点垂直磁场沿竖直方向射入圆形区域，离开磁场时速度方向恰好水平。已知该

13、粒子从点入射时速度方向与直径的夹角，不计粒子重力，则有（）A该粒子一定带负电B该粒子的比荷为C该粒子在磁场中做圆周运动的半径为D该粒子在磁场中的运动时间为18如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，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转角；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D时间之比为19一匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，弧是半径为的半圆，、与直径共线，与、与之间的

14、距离等于半圆的半径。一束质量为、电荷量为的粒子，在纸面内从点垂直于射入磁场，这些粒子具有各种速率，不计粒子之间的相互作用和粒子的重力，速度分别为和的粒子在磁场中的运动时间分别为、，则（）ABCD20如图，一长度为a的竖直薄挡板MN处在垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B。O点有一粒子源在纸面内向各方向均匀发射电荷量为+q、质量为m的带电粒子，所有粒子的初速度v（未知）大小相同。已知初速度与夹角为发射的粒子恰好经过N点（不被挡板吸收），粒子与挡板碰撞则会被吸收，不计粒子重力，不考虑粒子间的相互作用。则（）A粒子在磁场中圆周运动的半径为B挡板左侧能被粒子击中的竖直长度为aC粒子能击中挡板右侧的

15、粒子数占粒子总数的D若调节初速度v大小使挡板的右侧被粒子击中的竖直长度为a，则v的最小值为21边长为a的等边三角形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一束质量为m电荷量为的带电粒子（不计重力）从边的中点沿平行边的方向以不同的速率射入磁场区域，则（）A从边射出的粒子的最大速率为B从边射出的粒子的最大速率为C能从边射出的粒子最小速率为D能从边射出的粒子最小速率为22如图在ABCD虚线框内存在垂直于纸面的匀强磁场，一电子束从a点射入磁场，从b点射出，在磁场中的部分轨迹为图中的实线。a点的轨迹切线与AD垂直，b点的轨迹切线与BC的夹角为60。已知电子的质量为m，电荷量为e，电子从a点向

16、b点运动，速度大小为v0，矩形区域的宽度为d，此区域内的磁场可视为匀强磁场。以下说法正确的是（）A该处磁场的磁感应强度大小为B该处磁场的磁感应强度大小为C电子从a点运动到b点所用的时间为D电子从a点运动到b点所用的时间为23如图所示的菱形区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场B，现有质量和电量相等的等离子体以不同的速度沿菱形顶点a的角平分线垂直进入磁场中，结果从四个不同的边飞出场区。已知离子飞出时与的交点P、Q关于顶点a的角平分线对称，下列说法正确的是（）A在菱形区域内运动弧长越长的离子在磁场中运动的时间就越长B从边上任意一点飞出的离子在菱形区域内的运动时间都相同C分别从P、Q两点飞出的离子速度大小相等D向方向偏转的离子带正电，入射速度足够大的粒子可以沿直线飞出24如图甲所示的平面直角坐标系中，x轴上方有磁感应强度大小为B、垂直纸面向外的匀强磁场，在O点处有一粒子源，沿纸面不断地放出同种粒子，粒子的速率均为v，粒子射入磁场的速度方向与x轴正方向的夹角范围为60120。粒子的重力及粒子间的相互作用均不计。图乙中的阴影部分表示粒子能经过的区域，其内边界与x轴的交点为E，外边界与x轴的交点为F，与y轴的交点为D（a，0）。下列判断正确的是（）A粒子所带电荷为正电BOF的长度为C粒子源放出的粒子的荷质比为D从点E离开磁场的粒子在磁场中运动的时间可能为学科网（北京）股份有限公司