2017年高考物理(热点+题型全突破)专题5.5 双星与多星问题(含解析)

专题5.5 双星与多星问题

双星模型 1.模型构建

在天体运动中，将两颗彼此相距较近，且在相互之间万有引力作用下绕两者连线上的某点做周期相同的匀速圆周运动的行星称为双星。

2. 模型条件

①两颗星彼此相距较近。

②两颗星靠相互之间的万有引力做匀速圆周运动。 ③两颗星绕同一圆心做圆周运动。 3. 模型特点

如图所示为质量分别是m 1和m 2的两颗相距较近的恒星。它们间的距离为L .此双星问题的特点是：

(1)两星的运行轨道为同心圆，圆心是它们之间连线上的某一点。 (2)两星的向心力大小相等，由它们间的万有引力提供。 (3)两星的运动周期、角速度相同。

(4)两星的运动半径之和等于它们间的距离，即r 1＋r 2＝L . 4. 双星问题的处理方法

双星间的万有引力提供了它们做圆周运动的向心力，即 Gm 1m 2L

2＝m 1ω2r 1＝m 2ω2

r 2。 5. 双星问题的两个结论

(1)运动半径：m 1r 1＝m 2r 2，即某恒星的运动半径与其质量成反比。

(2)质量之和：由于ω＝2πT ，r 1＋r 2＝L ，所以两恒星的质量之和m 1＋m 2＝4π2L

2。

【示例1】2016年2月11日，美国科学家宣布探测到引力波，证实了爱因斯坦100年前的预测，弥补了爱因斯坦广义相对论中最后一块缺失的“拼图”.双星的运动是产生引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由a 、b 两颗星体组成，这两颗星绕它们连线的某一点在万有引力作用下做匀速圆周运动，测得a 星

的周期为T ，a 、b 两颗星的距离为l ，a 、b 两颗星的轨道半径之差为Δr (a 星的轨道半径大于b 星的轨道半径)，则( ) A.b 星的周期为

l －Δr

l ＋Δr

T B.a 星的线速度大小为π(l ＋Δr )

C.a 、b 两颗星的半径之比为

l －Δr

D.a 、b 两颗星的质量之比为l ＋Δr

l －Δr

【答案】 B

规律总结

解答双星问题应注意“两等”“两不等” (1)双星问题的“两等”： ①它们的角速度相等。

②双星做匀速圆周运动的向心力由它们之间的万有引力提供，即它们受到的向心力大小总是相等的。 (2)“两不等”：

①双星做匀速圆周运动的圆心是它们连线上的一点，所以双星做匀速圆周运动的半径与双星间的距离是不相等的，它们的轨道半径之和才等于它们间的距离。

②由m 1ω2

r 1＝m 2ω2

r 2知由于m 1与m 2一般不相等，故r 1与r 2一般也不相等。

【示例2】经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”，“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。两颗星球组成的双星m 1、

m 2，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O 点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两颗星之间的距离

为L ，质量之比为m 1∶m 2＝3∶2。则可知( ) A ．m 1与m 2做圆周运动的角速度之比为2∶3 B ．m 1与m 2做圆周运动的线速度之比为3∶2

C ．m 1做圆周运动的半径为2

D ．m 2做圆周运动的半径为2

【答案】 C

【示例3】2015年4月，科学家通过欧航局天文望远镜在一个河外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统，如图所示。这也是天文学家首次在正常星系中发现超大质量双黑洞。这对验证宇宙学与星系演化模型、广义相对论在极端条件下的适应性等都具有十分重要的意义。我国今年底也将发射全球功能最强的暗物质探测卫星。若图中双黑洞的质量分别为M 1和M 2，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。根据所学知识，下列选项正确的是( )

A ．双黑洞的角速度之比ω1∶ω2＝M 2∶M 1

B ．双黑洞的轨道半径之比r 1∶r 2＝M 2∶M 1

C ．双黑洞的线速度之比v 1∶v 2＝M 1∶M 2

D ．双黑洞的向心加速度之比a 1∶a 2＝M 1∶M 2 【答案】： B

【解析】双黑洞绕连线上的某点做圆周运动的周期相等，角速度也相等，选项A 错误；双黑洞做圆周运动的向心力由它们之间的万有引力提供，向心力大小相等，设双黑洞间的距离为L ，由G

M 1M 2L

2＝M 1r 1ω2＝M 2r 2ω2

，得双黑洞的轨道半径之比r 1∶r 2＝M 2∶M 1，选项B 正确；双黑洞的线速度之比v 1∶v 2＝r 1∶r 2＝M 2∶M 1，选项C 错误；双黑洞的向心加速度之比为a 1∶a 2＝r 1∶r 2＝M 2∶M 1，选项D 错误。

【示例4】宇宙间存在一些离其他恒星较远的三星系统，其中有一种三星系统如图所示，三颗质量均为m 的星位于等边三角形的三个顶点，三角形边长为L ，忽略其他星体对它们的引力作用，三星在同一平面内绕三角形中心O 做匀速圆周运动，引力常量为G ，下列说法正确的是( )

A.每颗星做圆周运动的角速度为3Gm

B.每颗星做圆周运动的加速度与三星的质量无关

C.若距离L和每颗星的质量m都变为原来的2倍，则周期变为原来的2倍

D.若距离L和每颗星的质量m都变为原来的2倍，则线速度变为原来的4倍

【答案】 C

【示例5】(多选)宇宙间存在一个离其他星体遥远的系统，其中有一种系统如图所示，四颗质量均为m的星体位于正方形的顶点，正方形的边长为a，忽略其他星体对它们的引力作用，每颗星体都在同一平面内绕正方形对角线的交点O做匀速圆周运动，引力常量为G，则( )

A.每颗星做圆周运动的线速度大小为(1＋

)

B.每颗星做圆周运动的角速度大小为

Gm 2a

3 C.每颗星做圆周运动的周期为2π

D.每颗星做圆周运动的加速度与质量m 有关【答案】 AD

【示例6】两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两星中心的距离为R ，其运动周期为T ，求两星的总质量。【答案】

4π2R

GT 2

【解析】：设两星球质量分别为M 1和M 2，都绕连线上O 点做周期为T 的圆周运动，星球1和星球2到O 点的距离分别为l 1和l 2。由万有引力定律、牛顿第二定律可得：

对M 1：G M 1M 2R 2＝M 1? ????2πT 2l 1，所以：M 2＝4π2R 2

l 1GT 2

对M 2：G M 1M 2R 2＝M 2? ??

??2πT 2l 2，所以：M 1＝4π2R 2

l 2GT 2

上面两式相加得M 1＋M 2＝4π2R 2GT 2(l 1＋l 2)＝4π2R

2。

【示例7】(2015·安徽理综，24，20分)由三颗星体构成的系统，忽略其它星体对它们的作用，存在着一种运动形式；三颗星体在相互之间的万有引力作用下，分别位于等边三角形的三个顶点上,绕某一共同的圆心O 在三角形所在的平面内做相同角速度的圆周运动(图示为A 、B 、C 三颗星体质量不相同时的一般情况)．若

A 星体质量为2m 、

B 、

C 两星体的质量均为m ，三角形的边长为a ，求：

(1)A 星体所受合力大小F A ； (2)B 星体所受合力大小F B ； (3)C 星体的轨道半径R C ； (4)三星体做圆周运动的周期T .

【答案】 (1)23G m 2a 2 (2)7G m 2a 2 (3)7

4a (4)π

a 3

(2)同上，B 星体所受A 、C 星体引力大小分别为

F AB ＝

G m A m B r 2＝G 2m 2

a 2③

F CB ＝

G m c m B a 2＝G m 2

2④

方向如图由余弦定理得合力

F B ＝F 2

AB ＋F 2

CB －2F AB ·F CB ·cos 120°＝7G m 2

2⑤

(3)由于m A ＝2m ，m B ＝m C ＝m

通过分析可知，圆心O 在BC 的中垂线AD 的中点

则R C ＝

? ????34a 2＋? ??

??12a 2

＝74a ⑥ (4)三星体运动周期相同，对C 星体，由

F C ＝F B ＝7

G m 2a 2＝m (2π

)2R C ⑦

可得T ＝πa 3

⑧

【名师点睛】

解决双星、多星问题的技巧

(1)双星或多星的特点、规律，确定系统的中心以及运动的轨道半径。 (2)星体的向心力由其他天体的万有引力的合力提供。 (3)星体的角速度相等。

(4)星体的轨道半径不是天体间的距离。要利用几何知识，寻找两者之间的关系，正确计算万有引力和向心力。

【针对训练】

1. (多选)宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用相互绕转，称之为双星系统。在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统。设某双星系统A 、B 绕其连线上的O 点做匀速圆周运动，如图4所示。若AO >OB ，则( )

A. 星球A 的质量一定大于星球B 的质量

B. 星球A 的线速度一定大于星球B 的线速度

C. 双星间距离一定，双星的质量越大，其转动周期越大

D. 双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大【答案】 BD

2. 双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T ，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k 倍，两星之间的距离变为原来的n 倍，则此时圆周运动的周期为( ) A.

n 3

k 2T B. n 3

k T C. n 2

k T D. n k

T 【答案】 B

【解析】设两星的质量分别为m 1、m 2，两星间的距离为l ，两星的轨道半径分别为r 1、r 2，由万有引力提

供向心力得G m 1m 2l 2＝m 14π2T 2r 1，G m 1m 2l 2＝m 24π

2r 2，两式联立解得T ＝2π

l 3

G m 1＋m 2

，由此可知选项B 正确。

3. 文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T ，两颗恒星之间的距离为r ，试推算这个双星系统的总质量。(万有引力常量为G ) 【答案】4π2r

T 2G

【解析】设两颗恒星的质量分别为m 1、m 2，做圆周运动的半径分别为r 1、r 2，角速度分别为ω1、ω2。根据题意有ω1＝ω2

① r 1＋r 2＝r ② 根据万有引力定律和牛顿定律，有 G m 1m 2r 2＝m 1ω2

1r 1 ③ G

m 1m 2r

2＝m 2ω2

2r 2 ④ 联立以上各式解得 r 1＝

m 2r

m 1＋m 2

⑤ 根据角速度与周期的关系知 ω1＝ω2＝2π

⑥ 联立③⑤⑥式解得 m 1＋m 2＝

4π2r

T 2G

。

4. 宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动而不会

因万有引力的作用吸引到一起。

(1)试证明它们的轨道半径之比、线速度之比都等于质量的反比。

(2)设两者的质量分别为m1和m2，两者相距L，试写出它们角速度的表达式。

【答案】(1)见解析(2)ω＝G（m1＋m2）

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2018高三期中物理压轴题答案

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压轴大题的解题策略与备考策略 2008年高考，江苏省将采用新的高考模式，物理等学科作为学科水平测试科目，不再按百分制记分而代之以等级记成绩，把满分为120分的高考原始成绩转化为A、B、C、D等4个等级，A、B两级分别占考生总人数的前20%和20%～50%。在A、B两级中又细化为A和B，如A，就是占考生总人数的前5%的考生。没有B级，就不能报本科，没有A级，就很难考上重点大学，而要考上名牌大学，如清华、北大、南大等，可能要A了。所以表面看起来，虽然物理等学科不按百分制记分了，似乎它对高考的作用减弱了，其实那是近视的看法，物理等学科虽然没有决定权但有否决权。不论百分制记分还是等级记成绩，都要把题目做对才能有好成绩。要把题目做对、做好，就要研究高考命题趋势和解题策略，本文研究的是压轴大题的高考命题的趋势及压轴大题的解题策略与备考策略。因为压轴大题占分多，难度大，对于进入B级以及区分A级B级至关重要，而什么是压轴题？查现代汉语词典，有[压轴戏]词条，解释是：压轴子的戏曲节目，比喻令人注目的、最后出现的事件。有[压轴子]词条，解释是：①把某一出戏排做一次戏曲演出中的倒数第二个节目（最后的一出戏叫大轴子）。②一次演出的戏曲节目中排在倒数第二的一出戏。本文把一套高考试卷的最后一题和倒数第二题作为压轴大题研究。根据笔者多年对高考的实践与研究认为，因为要在很短的时间内考查考生高中物理所学的很多知识和物理学科能力，压轴大题命题的角度常常从物理学科的综合着手。在知识方面，综合题常常是：或者力学综合题，或者电磁学综合题。力学综合题的解法常用的有三个，一个是用牛顿运动定律和运动学公式解，另一个是用动能定理和机械能守恒解，第三个是用动量定理和动量守恒解，由于新课程高考把动量的内容作为选修和选考内容，所以用动量定理和动量守恒解的题目今年将会回避而不会出现在压轴大题中。在前两种解法中，前者只适用于匀变速直线运动，后者不仅适用于匀变速直线运动，也适用于非匀变速直线运动。电磁学综合题高考的热点有两个，一个是带电粒子在电场或磁场或电磁场中的运动，一个是电磁感应。带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，在磁

2017年高考全国1卷物理试题(含答案)

2017年普通高等學校招生全國統一考試理科綜合能力測試二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出の四個選項中，第14~17題只有一項符合題目要求，第18~21題有多項符合題目要求。全部選對の得6分，選對但不全の得3分，有選錯の得0分。 14．將質量為1.00kg の模型火箭點火升空，50g 燃燒の燃氣以大小為600 m/s の速度從火箭噴口在很短時間內噴出。在燃氣噴出後の瞬間，火箭の動量大小為（噴出過程中重力和空氣阻力可忽略） A ．30kg m/s ? B ．5.7×102kg m/s ? C ．6.0×102kg m/s ? D ．6.3×102kg m/s ? 15．發球機從同一高度向正前方依次水平射出兩個速度不同の乒乓球（忽略空氣の影響）。速度較大の球越過球網，速度較小の球沒有越過球網，其原因是 A ．速度較小の球下降相同距離所用の時間較多 B ．速度較小の球在下降相同距離時在豎直方向上の速度較大 C ．速度較大の球通過同一水平距離所用の時間較少 D ．速度較大の球在相同時間間隔內下降の距離較大 16．如圖，空間某區域存在勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向上（與紙面平行），磁場方向垂直於紙面向裏，三個帶正電の微粒a ，b ，c 電荷量相等，質量分別為m a ，m b ，m c ，已知在該區域內，a 在紙面內做勻速圓周運動，b 在紙面內向右做勻速直線運動，c 在紙面內向左做勻速直線運動。下列選項正確の是 A ．a b c m m m >> B ．b a c m m m >> C ．a c b m m m >> D ．c b a m m m >> 17．大科學工程“人造太陽”主要是將氚核聚變反應釋放の能量用來發電，氚核聚變反應方程是 2 2311 120H H He n ++→，已知21H の質量為2.0136u ，32He の質量為3.0150u ，10n の質量為1.0087u ，1u ＝931MeV/c 2。氚核聚變反應中釋放の核能約為 A ．3.7MeV B ．3.3MeV C ．2.7MeV D ．0.93MeV

高考物理必考热点

2019届高考物理必考热点物理学是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学。小编准备了高考物理必考热点，希望你喜欢。《质点的直线运动》用速度图象解决两物体的追及问题或一个物体的两个运动过程。题型：选择题。《相互作用与牛顿定律》用整体法与隔离法进行受力分析，受力平衡的情况是基本要求，较高要求则是结合牛顿定律、运动学公式分析一个物体的两个运动过程或两个物体的连接体问题。题型：选择题、计算题。《曲线运动、机械能、万有引力定律》 (1)对“功和能”的理解与简单应用。题型：选择题、计算题。 (2)用万有引力定律、圆周运动公式对两个天体围绕中心天体运动的问题分析。题型：选择题。《电场、电路》对常见电场中各点的电场强度、电势、电势能、电容的分析与计算。题型：选择题。《磁场》

用磁场力与电场力、圆周运动的知识以及几何知识，分析和计算带电粒子在电场、磁场中的运动的问题。题型：计算题。《电磁感应、交流电》 (1)用楞次定律判断感应电流方向。题型：选择题。 (2)有关变压器变压比、变流比、远距离输电的计算。题型：选择题。《必考内容实验题》： (1)刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、多用电表的读数。题型：实验题。 (2)用伏安法测量电阻器、电流表、电压表的电阻。 (3)对照实验原理图连接实验电路。 (4)用计算法和图象法处理数据：用欧姆定律、串并联电路中的电流、电压关系等知识计算电阻，会描点，作出图象，求电动势、内阻。题型：实验题。《物理3-3》： (1)用分子动理论分析气体压强、温度，内能，热力学定律，固体、液体的性质。题型：选择题、填空题。 (2)用气体定律分析和计算。题型：计算题。

2020高考物理备战系列物理计算——专家预测计算题新

物理计算 23．（16分）2008年初的南方雪灾给我国造成了巨大的损失，积雪对公路行车的危害主要表现在路况的改变。路面积雪经车辆压实后，车轮与路面的摩擦力减少，汽车易左右滑摆，同时，汽车的制动距离也难以控制，一旦车速过快、转弯太急，都可能发生交通事故。如果一辆小车汽车在正常干燥路面上行驶速度为108km/h ，司机从发现前方有情况到开始刹车需要0.5s 的反应时间，已知轮胎与干燥路面的动摩擦因数为0.75,g=10m/s 2，问：（1）在正常干燥路面上行驶，司机从发现前方有紧急情况到使车停下车，汽车行驶距离为多少？（2）若汽车与需地间的动摩擦因数为141，当司机发现前方有紧急情况时要使车在上述相同距离内停下来，汽车行驶速度不能超过多少？ 24．(19分)在质量为M =1kg 的小车上，竖直固定着一个质量为m =0.9kg 、长l =10cm 、宽L =5cm 、总电阻R =80Ω、n=800匝的矩形线圈．线圈和小车一起静止在光滑水平面上，如图所示．现有一质量为m 0=0.1kg 的子弹以v 0=100m ／s 的水平速度射入小车中，并立即与小车(包括线圈)保持相对静止一起运动，随后穿过与线圈平面垂直．磁感应强度B=1.0T 的水平有界匀强磁场(磁场区域的宽度大于线圈长l )，方向垂直纸面向里，如图所示．已知小车穿过磁场区域所产生的热量为16J ，求：

(1)在线圈进入磁场的过程中通过线圈某一截面的电荷量q； (1)线圈左边离开磁场时小车的速度大小． 25．（22分）在绝缘光滑水平面上方虚线的右侧，有一正交复合场，其中匀强电场的场强大小为E，方向竖直向上，匀强磁场的磁感应强度大小为B方向垂直纸面向里。在水平面上的A点入一个质量为m1的不带电小球a。质量为 m2的带电小球b从商为h的某点以速度v0水平抛出，小球b 落地前恰好与小球a正碰，且碰后a、b小球粘在一起，恰好在竖直面内沿半圆弧ACD做速率不变的曲线运动，如图所示。假设a、b碰撞过程所用的时间忽略不计，重力加速度为g，试求：（1）半圆弧的半径R和b球所带的电量q；（2）从a、b两球相碰到他们再次回到地面所用的时间t （3）a、b两球碰撞过程中损失的机械能ΔE。

高考物理压轴题总汇编

高考物理压轴题汇编如图所示，在盛水的圆柱型容器竖直地浮着一块圆柱型的木块，木块的体积为V ，高为h ，其密度为水密度ρ的二分之一，横截面积为容器横截面积的二分之一，在水面静止时，水高为2h ，现用力缓慢地将木块压到容器底部，若水不会从容器中溢出，求压力所做的功。解：由题意知木块的密度为ρ/2，所以木块未加压力时，将有一半浸在水中，即入水深度为h/2，木块向下压，水面就升高，由于木块横截面积是容器的1/2，所以当木块上底面与水面平齐时，水面上升h/4，木块下降h/4，即：木块下降 h/4，同时把它新占据的下部V/4体积的水重心升高3h/4，由功能关系可得这一阶段压力所做的功vgh h g v h g v w ρρρ16 1 42441=-= 压力继续把木块压到容器底部，在这一阶段，木块重心下降4 5h ，同时底部被木块所占空间的水重心升高4 5h ，由功能关系可得这一阶段压力所做的功 vgh h g v h vg w ρρρ16 10452452=-= 整个过程压力做的总功为：vgh vgh vgh w w w ρρρ16 11 161016121=+= += (16分)为了证实玻尔关于原子存在分立能态的假设，历史上曾经有过著名的夫兰克—赫兹实验，其实验装置的原理示意图如图所示.由电子枪A 射出的电子，射进一个容器B 中，其中有氦气.电子在O 点与氦原子发生碰撞后，进入速度选择器C ，然后进入检测装置D .速度选择器C 由两个同心的圆弧形电极P 1和P 2组成，当两极间加以电压U 时，只允许具有确定能量的电子通过，并进入检测装置D .由检测装置测出电子产生的电流I ，改变电压U ，同时测出I 的数值，即可确定碰撞后进入速度选择器的电子的能量分布. 我们合理简化问题，设电子与原子碰撞前原子是静止的，原子质量比电子质量大很多，碰撞后，原子虽然稍微被碰动，但忽略这一能量损失，设原子未动（即忽略电子与原子碰撞过程中，原子得到的机械能）.实验表明，在一定条件下，有些电子与原子碰撞后没有动能损失,电子只改变运动方向.有些电子与原子碰撞时要损失动能，所损失的动能被原子吸收，使原子自身体系能量增大，

2017年高考物理试卷(全国二卷)(含超级详细解答)

2017年高考物理试卷（全国二卷）一．选择题（共5小题）第1题第3题第4题第5题 1．如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环，小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力（） A．一直不做功B．一直做正功 C．始终指向大圆环圆心D．始终背离大圆环圆心 2．一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为→+，下列说法正确的是（） A．衰变后钍核的动能等于α粒子的动能 B．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小 C．铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间 D．衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量 3．如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F 的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为（） A．2﹣B．C．D． 4．如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直，一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时对应的轨道半径为（重力加速度为g）（） A． B．C．D． 5．如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界

上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同方向射入磁场，若粒子射入的速率为v1，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为v2，相应的出射点分布在三分之一圆周上，不计重力及带电粒子之间的相互作用，则v2：v1为（） A．：2 B．：1 C．：1 D．3：二．多选题（共5小题） 6．如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M，N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经M，Q到N的运动过程中（） A．从P到M所用的时间等于B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大C．从P到Q阶段，速率逐渐变小 D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功 7．两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直．边长为0.1m、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t=0时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）．下列说法正确的是（）第6题第7题 A．磁感应强度的大小为0.5 T B．导线框运动速度的大小为0.5m/s C．磁感应强度的方向垂直于纸面向外 D．在t=0.4s至t=0.6s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1N 8．某同学自制的简易电动机示意图如图所示．矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴．将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方．为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将（）

2020年高考物理一轮复习热点题型归纳与变式演练专题19 电场能的性质(含解析)

专题19 电场能的性质【专题导航】目录热点题型一电势高低、电势能大小的判断 (1) 热点题型二电势差与电场强度的关系 (3) 在匀强电场中由公式U＝Ed得出的“一式二结论” (4) U＝Ed在非匀强电场中的应用 (7) 热点题型三电场线、等势线(面)及带电粒子的运动轨迹问题 (7) 带电粒子运动轨迹的分析 (8) 等势面的综合应用 (9) 热点题型四静电场的图象问题 (10) v－t图象 (11) φ－x图象 (12) E－x图象 (13) Ep－x图象 (14) 【题型演练】 (15) 【题型归纳】热点题型一电势高低、电势能大小的判断 1．电势高低的判断

2.电势能大小的判断 3.电场中的功能关系 (1)若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变． (2)若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变． (3)除重力、弹簧弹力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化． (4)所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化．【例1】(2019·广东韶关质检)如图所示，虚线表示某电场的等势面，实线表示一带电粒子仅在电场力作用下运动的径迹．粒子在A 点的加速度为 a A 、动能为 E k A 、电势能为 E p A ；在B 点的加速度为a B 、动能为 E k B 、电势能为 E p B .则下列结论正确的是 ( ) A ．a A >a B ，E k A >E k B B ．a A E p B C ．a A a B ， E k A E k B ，选项C 正确，B 错误．