山东省2015年高考物理 高考备考计算题规范化训练（09）

山东省2015年高考物理 高考备考计算题规范化训练（09）内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 （9）开始时刻：:日期：姓名：23.( 18 分) 图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。 在起重机将质量 m=5103 重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上作匀加速直线运动，加速度 a=0.2 m/起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做 m/s 的匀速运动。 取g=10 m/计额外功。 求：起重机允许输出的最大功率。 重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第 2 秒末的输出功率。 高中物理资源下载平台世昌的博客 （ 20 分）2007 年 3 月 1 日，国家重大科学工程项目“导托卡马克核聚变实验装置”在合肥顺利通过了国家发改委组织的国家竣工验收。 作 2、为核聚变研究的实验设备，目的是建成一个核聚变反应堆，届时从 1 升海水中提取氢的同位素氘，在这里和氚发生完全的核聚变反应，释放可利用能量相当于燃烧 300 公升汽油所获得的能量，这就相当于人类为自己制造了一个小太阳，可以得到无穷尽的清洁能源。 作为核聚变研究的实验设备，要持续发生热核反应，必须把温度高达几百万摄氏度以上的核材料约束在一定的空间内，约束的办法有多种，其中技术上相对较成熟的是用磁场约束核材料。 如图所示为 分装置的简化模型：垂直纸面的有环形边界的匀强磁场 b 区域，围着磁感应强度为零的圆形 a 区域，a 区域内的离子向各个方向运动，离子的速度只要不超过某值，就不能穿过环形磁场的外边界而 3、逃逸，从而被约束。 设离子质量为 m，电荷量为 q，环形磁场的内半径为 半径 （1+ 2）1 ）若要使从 a 区域沿任何方向，速率为 v 的离子射入磁场时都不能越出磁场的外边界，则 b 区域磁场的磁感应强度至少为多大?（2 ）若 b 区域内磁场的磁感应强度为 B，离子从 a 区域中心 O 点沿半径 向以某一速度射入 b 区，恰好不越出磁场的外边界。 请画出在该情况下离子在 a、b 区域内运动一个周期的轨迹，并求出周期。 高中物理资源下载平台世昌的博客 ：: 时长【 解析 】(1)设起重机允许输出的最大功率为 物达到最大速度时，拉力 于 重力。 0 P0 代入数据，有：04W a 区域 b 区域2世昌的 4、博客 (2)匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为 F，速度为 加速运动经历时间为 ：0 F mg V1 由，代入数据，得： s T 2 s 时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为 出功率为 P，则v2 P 由，代入数据，得:P 04W。 24 【 解析 】(18 分) （1）当离子的速度沿与内边界圆相切的方向射入磁场，且轨道与磁场外圆相切时所需磁场的磁感应强度 为要求的值。 设轨迹圆的半径为 R 1 由：m 11= 12图所示（2 分）。 要使沿 向运动的离子不能穿越磁场，则其在环形磁场内的运动轨迹圆中最大值与磁场外边界圆相切。 设这时轨迹圆的半径为 度为 ：R2 解之得 ：r 2 m 2= b 区域中做匀速圆周运动的周期 离子在 b 区域中一次运动的时间 143a 区域中由 O 到 M 点的运动时间 2a、b 区域内运动的周期 T= 4)86(析】拓展迁移带电粒子在有界磁场中的运动常见的问题有以下几种类型:确定轨道圆心的方法；速度的偏转角、圆心角、弦切角等几何关系半径、侧移、子在磁场中做匀速圆周运动，画出运动轨迹，找出圆心和几何关系 2域域域B。