2022年高考物理专题复习学案―静电场.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载20XX届高考物理专题复习精品学案静电场【命题趋向】从近三年的高考分析来看,高考对静电场专题的考查频率很高,所占分值约为全卷的百分之 5 到 10,试题主要集中在电场的力的性质、电场的能的性质以及与其他学问的综合应 用；涉及电场强度、电场线、电场力、电势、电势差、等势面、电势能、平行板电容器的电 容、匀强电场、 电场力做功电势能的变化,仍有带电粒子在电场中的加速和偏转等学问；重点考查了基本概念的建立、基本规律的内涵与外延、基本规律的适用条件,以及对电场学问跟其他相关学问的区分与联系的懂得、鉴别和综合应用；估计 20XX 年的高考中, 本专题仍是命题的热点之一,在上述考查角度的基础上,重点 加强以挑选题的形式考查静电场的基本学问点,以综合题的形式考查静电场学问和其他相关 学问在生产、生活中的应用；另外高考试题命题的一个新动向,静电的防治和应用,静电场与相关化学学问综合、与相关生物学问综合、与环保等热点问题相联系,在新奇、热门的背景下考查静电场基本学问的应用；【考点透视】一、库伦定律与电荷守恒定律1库仑定律（1）真空中的两个静止的点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成正比,与它们 距离的二次方成反比,作用力的方向在他们的连线上；（2）电荷之间的相互作用力称之为静电力或库伦力；（3）当带电体的距离比他们的自身大小大得多以至于带电体的外形、大小、 电荷的分布 状况对它们之间的相互作用力的影响可以忽视不计时,这样的带电体可以看做带电的 点,叫点电荷；类似于力学中的质点,也时一种抱负化的模型；2电荷守恒定律 电荷既不能创生,也不能消逝, 只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部 分转移到物体的另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变,这个结论叫电荷守恒定 律；电荷守恒定律也经常表述为：一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变的；二、电场的力的性质1电场强度（1）定义： 放入电场中的某一点的检验电荷受到的静电力跟它的电荷量的比值,叫该点 的电场强度；该电场强度是由场源电荷产生的；（2）公式：EFq（3）方向： 电场强度是矢量,规定某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同；负电荷在电场中受的静电力的方向跟该点的电场强度的方向相反；2点电荷的电场（1）公式：EKQr 为半径做一球面,就球面上的个点的电场强度大小相等,E 的r2（2）以点电荷为中心,方向沿着半径向里（负电荷）或向外（正电荷）3电场强度的叠加名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载假如场源电荷不只是一个点电荷,生的电场强度的矢量和；4电场线就电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产（1）电场线是画在电场中的一条条的由方向的曲线,曲线上每点的切线方向,表示该 点的电场强度的方向,电场线不是实际存在的线,而是为了描述电场而假想的线；（2）电场线的特点电场线从正电荷或从无限远处动身终止于无穷远或负电荷；电场线在电场中不相交；在同一电场里, 电场线越密的地方场强越大；线；三、电场的能的性质1电势能匀强电场的电场线是匀称的平行且等距离的电势能： 由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关,电荷在电场中也具有势能,这种势能叫做电势能；2电势（1）电势是表征电场性质的重要物理量,通过讨论电荷在电场中的电势能与它的电荷 量的比值得出；（2）公式：E P（与摸索电荷无关）q（3）电势与电场线的关系：电势顺线降低；（4）零电势位置的规定：电场中某一点的电势的数值与零电势点的挑选无关,大地或 无穷远处的电势默认为零；3等势面（1）定义：电场中电势相等的点构成的面；（2）特点：一是在同一等势面上的各点电势相等,所以在同一等势面上移动电荷,电 场力不做功二是电场线肯定跟等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势 面；4电场力做功（1）电场力做功与电荷电势能变化的关系：电场力对电荷做正功,电荷电势能削减；电场力对电荷做负功,电荷电势能增加；电势能增加或削减的数值等于电场力做功的数值；（2）电场力做功的特点：电荷在电场中任意两点间移动时,它的电势能的变化量势确定的,因而移动电荷做功的 值也势确定的, 所以, 电场力移动电荷所做的功与移动的路径无关,仅与始末位置的电 势差由关,这与重力做功非常相像；四、电容器、电容1电容器 任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成是一个电容器；（最简洁的电容器是平 行板电容器,金属板称为电容器的两个极板,绝缘物质称为电介质）2电容名师归纳总结 （1）定义：电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板间的电势差U 的比值第 2 页,共 15 页表达式：CQU- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料4S欢迎下载（2）平行板电容器电容公式：CKd五、带电粒子在电场中的运动1加速：qu1mv 221mv 12222偏转：当带点粒子垂直进入匀强电场时,带电粒子做类平抛运动粒子在电场中的运动时间 t Lv粒子在 y 方向获得的速度 v y qulmdv 02粒子在 y 方向的位移 y2mdv qul0 2粒子的偏转角：arctan qul2mdv 0【例题解析】例 1如下列图,质量为 m,带电量为 q 的粒子,以初速度 v0,从 A 点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中,粒子通过电场中 B 点时,速率 v B=2v 0,方向与电场的方向一样,就 A ,B 两点的电势差为：【解析 】在竖直方向做匀减速直线运动 2gh=v 02电场力做正功、重力做负功,粒子的动能从1 mv 变为 22 2mv ,就依据动能定理例 2一根对称的 “ 八字 ”形玻璃管置于竖直平面内,如下列图；管所在的空间有竖直向下的匀强电场, 电场强度 E=1000 牛/库；重力 G1.0× 10-3 牛,带电量 Q= -2× 10-6 库的小物体在管内从 A 点由静止开头运动,它与管壁摩擦系数为 0.5,管长 AB=BC=3 米,管的 B 处为一极短的光滑圆弧,管 AB 和 BC与水平方向所夹的角度皆为 37° ,问（1）小物体最终静止在何处？（2）从 A 开头运算时,小物体运动的总路程是多少？【解析】 AB,作匀加速运动BC,作匀减速运动,名师归纳总结 由于有机械能缺失,到不了C 点就停止,接第 3 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载着返回作匀加速运动,过 B 点又作匀减速动, 最终停在 B 点 . 由动能定理,对全过程,L=AB=BC=3 米 =0.5 qE-mgLsin370- qE-mg cos370S=0 S=0.6 L / （0.5× 0.8）=1.8/0.4=4.5m 例 31000eV 的电子流在两极板中心斜向上方进入匀强电场,电场方向竖直向上,它的初速度与水平方向夹角为 板上加多大电压 U？30° ,如图为了使电子不打到上面的金属板上,应当在两金属【解析】B + d C 到 A电子流在匀强电场中做类似斜抛运动,欲使电子刚好不打金属板上,就必需使电子在2 内竖直方向分速度减小到零,设此时加在两板间的电压为U,在电子流由途中,电场力做功 W e=EU AC,由动能定理至少应加 500V 电压,电子才打不到上面金属板上；例 4、 如图,一个电子以速度v 0=6.0× 106ms 和仰角 =45° 从带电平行板电容器的下板边缘向上板飞行；两板间场强E=2.0× 104V m,方向自下向上；如板间距离d=2.0×10-2m,板长 L=10cm ,问此电子能否从下板射至上板？它将击中极板的什么地方？【解析】应先运算 y 方向的实际最大位移,再与 d 进行比较判定；由于 ymd,所以电子不能射至上板；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载因此电子将做一种抛物线运动,最终落在下板上,落点与动身点相距 1.03cm；小结：斜抛问题一般不要求考生把握用运动学方法求解；用运动的合成分解的思想解此题,也不是多么困难的事,只要依据运动的实际情形把斜抛分解为垂直于电场方向上的的匀速直线运动,沿电场方向上的坚直上抛运动两个分运动；就可以解决问题；例 5、一个质量为m,带有电荷 -q 的小物块,可在水平轨道OX 上运动, O 端有一与轨道垂直的固定墙,轨道处于匀强电场中,场强大小为 小物体以初速 v0 E,方向沿 OX 轴正方向,如下列图,从离 O 点为 x0 处沿 OX 轨道运动,运动时受到大小不变的摩擦 力 f E 作用,且 fqE；设小物体与墙碰撞时不缺失机械能且电量保持不变；O X 0X 求它在停止运动前所通过的总路程s；【解析】 设小物块从开头运动到停止在O 处的往复运动过程中位移为 x 0,来回路程为s；依据动能定理有qEx 0fs012 mv2解得S2qEx0fmv22小结：此题考查两点内容一是要分析出物体最终停下来的位置,二是要学会能量分析；例 6、如下列图,在竖直平面内,光滑绝缘直杆AC 与半径为 R 的圆周交于B、C 两点,在圆心处有一固定的正点电荷,B 为 AC 的中点, C 点位于圆周的最低点；现有一质量为m、电荷量为 -q、套在杆上的带负电小球从A 点由 静止开头沿杆下滑；已知重力加速；度为 g,A 点距过 C 点的水平面的竖直高度为3R,小球滑到B 点时的速度大小为2gR求：名师归纳总结 （1）小球滑至C 点时的速度的大小；=mgR/2 3RA B R 第 5 页,共 15 页（2）A 、B 两点的电势差UAB；（3）如以 C 点作为零电势点,试确定A 点的电势；【解析】+ C 1 B C 3mgR/2=mv c2/2-mv B2/2 vc=7gR2 A B 3mgR/2+WAB=mV B2/2-0 WABUAB=WAB/q=mgr/-2q C=-mgR/2q 3 UAB=UAC=-mgR/2q=ACAUAC- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载例 7、 如图甲所示, A、B 为两块靠得很近的平行金属板,板中心均有小孔；一束电子以初动能 Ek=120ev,从 A 板上的小孔 O 不断垂直于板射入 A、B 之间,在 B 板右侧,平行金属板的板长 L=2 × 102m,板间距离 d=4×103m,两板上所加电压为 U2=20V ；现在在 A、B 两板上加一个如图乙所示的变化电压 U 1,在t=0 到 t=2s 时间内, A 板电势高于 B 板,就在 U1 随时间变化的第一个周期内（1）电子在哪段时间内可以从 B 板小孔射出？（2）在哪段时间内,电子能从偏转电场右侧飞出？（由于 A 、B 两板距离很近,可以认为电子穿过 A、B板间所用时间很短,可以不计）【解析】 （1）能射出 B 板,要求电子达到eU 1012 mv 00 1 s 区间里2U1120 VAB 两板所加电压在B 板时速度大于或等于零,由动能定理得有 U=200 t故U1200t1t10 .6s由于电压图像的对称性,另一对应时刻 t 2 1 . 4 s 在下半周期,电场力做正功电子均能射出,所以能射出的时间段为 00 . 6 s 及 1 . 4 4 s2（2）设电子从偏转电场中垂直射入时速度为 v ,那么侧移是 y 1 eU 2 L 2 U 2 eL2 md v 0 4 dE ky d才能射出 U 2 eL 2d2 4 dE k 2Ek 250 ev 又 E k eU 1 E k 0 eU 1 120 eV120 eV eU 1 250 eV U 1 130 V 又因 t 1 1302 2 . 65 s200t 2 4 130 3 . 35 s 所以在 2 . 653 . 35 s 内有电子射出；200例 8、如下列图, 在厚铅板 A 表面中心放置一很小的放射源,可向各个方向放射出速率为 v 0的 粒子（质量为 m,电量为 q）,在金属网 B 与 A 板间加有竖直向上的匀强电场,场强为 E,A 与 B 间距为 d,B 网上方有一很大的荧光屏M ,M 与 B 间距为 L ,当有粒子打在荧光屏上时就能使荧光屏产生一闪光点；整个装置放在真空中,不计重力的影响,试分析：（1）打在荧光屏上的 粒子具有的动能有多大？（2）荧光屏上闪光点的范畴有多大？（3）在实际应用中,往往是放射源射出的 粒子的速率未知,请设计一个方案,用本名师归纳总结 装置来测定粒子的速率；第 6 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 【解析】 （1）学习好资料欢迎下载12 mvB1mv 0 2qEd粒子在电场中作加速运动,电场力作正功,22打在荧光屏上的 粒子且有动能,EkB 1 mv 0 2 qEd2（2）当 粒子初速度与电场线垂直时,作类平抛运动,沿电场线方向a qEd 1 at 2m 2到达 B 板所用时间为 t 1 2 md 12 mdqEqE qEvBg 22 ad vBg 2 dqE 1 2 mdqEm m从 B 板到达 M 板所用时间为t2LL2mdqE2dL2 mdqEv 02dL2mdqEvBg2 qEd粒子运动总时间tt1t22 qEd荧光屏上闪光范畴是一个圆,其半径 R=v0 t2qEd（3）由前问题可知,荧光屏上闪光范畴是一个圆,其半径与粒子的初速度成正比；测得圆的半径 R,可运算出 粒子的初速度 v 0 R 2 mdqEm 2 d L 或将 AB 间电场反向, 电场力对 粒子做负功, 逐步增大电场强度,当荧光屏上闪光消失时,粒子初动能全部用来克服电场力做功；1 mv 0 2q E d v 0 1 2 mdq E2 m【专题训练与高考猜测】1如下列图, a、b、c 是一条电场线上的三点,电场线的方向由a 到 c,a、b 间距离等于b、c 间距离,用 a、 b、 c 和 Ea、Eb、Ec 分别表示 a、b、c 三点的电势和场强,可以判定（）A a b c BEaEb Ec -2C 的正电荷在电场中只C a b= b c DEa = Eb = Ec 2如下列图,平行的实线代表电场线,方向未知,电荷量为1× 10受电场力作用, 该电荷由 A 点移到 B 点,动能缺失了0.1 J,如 A 点电势为（10 V,就）AB 点电势为零名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载B电场线方向向左C电荷运动的轨迹可能是图中曲线 aD电荷运动的轨迹可能是图中曲线 b 3如下列图,细线拴一带负电的小球,球处在竖直向下的匀强电场中,使小球在竖直平面内做圆周运动,就（）A小球不行能做匀速圆周运动B当小球运动到最高点时绳的张力肯定最小C小球运动到最低点时,球的线速度肯定最大D小球运动到最低点时,电势能肯定最大4如下列图, a、 b 和 c 分别表示点电荷的电场中的三个等势面,它们的电势分别为 6V、 4V 和 1.5V；一质子 H 1 从等势面a 上某处由静止释放,仅受电场力作用而运动,已知它经过等势面 b 时的速率为 v,就对质子的运动有以下判定,正确 b c 的是（）a A质子从 a 等势面运动到 c 等势面电势能增加 4.5eV B质子从 a 等势面运动到 c 等势面动能增加 4.5eV C质子经过等势面 c 时的速率为 2.25v D质子经过等势面 c 时的速率为 1.5v 5如下列图,虚线 a、b、c 是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,实线为一个带电的质点在仅受电场力作用下,通过该区域的运动轨迹,P、Q 是轨迹上的两点；以下说法中正确选项（）A三个等势面中,等势面 a 的电势最高B带电质点肯定是从 P 点向 Q 点运动C带电质点通过 P 点时的加速度比通过 Q 点时小D带电质点通过 P 点时的动能比通过 Q 点时小6如下列图,一带电粒子从平行带电金属板左侧中点垂直于电场线以速度 v0 射入电场中,恰好能从下板边缘以速度v1 飞出电场；如其它条件不变,在两板间加入垂直于纸面对里的匀强磁场,该带电粒子恰能从上板边缘以速度v2 射出；不计重力,就（）A2v0= v1+v2Bv 0=2 v 1v2/2mv0 2Cv 0=v 1 v 2qDv0<v1= v2 名师归纳总结 7如下列图, 水平固定的小圆盘A 带电荷量为Q,电势为零, 从盘心处O 释放一质量为m、第 8 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载带电荷量为 +q 的小球 .由于电场的作用,小球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的 C 点, OC=h,又知道过竖直线上 B 点时,小球速度最大 .由此可确定的 Q 形成的电场中的物理量是： B 点的场强C 点的场强 B 点的电势 C 点的电势（）A BC D8质量为 m 的带正电小球 A 悬挂在绝缘细线上,且处在场强为 E 的匀强电场中,当小球 A静止时,细线与竖直方向成30° 角,已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小,就小球所带的电量应为B3 mg（）A3 mg3EEC2mg DmgE2E9如下列图,带箭头的直线表示某电场的电场线,虚线表示等势线,一个带负电的粒子以肯定初速度进入电场,由A 运动到 B（轨迹为图中AB 实曲线所示）设粒子经过A 、B 两点时的加速度和动能分别用 aA、aB、EA、EB 表示,就（不计粒子重力）（）AaA aB BaA =AB CEAEB DEAEB 10如下列图,用长 L=0.50m 的绝缘轻质细线,把一个质量m=1.0g 带电小球悬挂在带等量异种电荷的平行金属板之间,平行金属板间的距离d=5.0cm,两板间电压LU=1.0 ×103V；静止时,绝缘线偏离竖直方向 角,小球偏离竖直距离a=1.0cm ；（ 角很小,为运算便利可认+adC质量为 m、为 tansin,取 g=10m/s2,需要求出详细数值,不能用 角表示）求：- （1）两板间电场强度的大小；（2）小球带的电荷量；（3）如细线突然被剪断,小球在板间如何运动？11如下列图, A、B 为不带电平行金属板,间距为d,构成的电容器电容为电量为 q 的带电液滴一滴一滴由A 板小孔上方距A 板高 h 处以 v0 初速射向 B 板液滴到达 B 板后,把电荷全部转移在B 板上求到达 B 板上的液滴数目最多不能超过多少？名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载12在方向水平的匀强电场中,绝缘细线的一端连着一个质量为m 的带电小球,另一端悬挂于 O 点；将小球拿到 A 点（此时细线与电场方向平行）无初速释放,已知小球摆到B 点时速度为零,此时细线与竖直方向的夹角为 =30° ,求：（1）小球的平稳位置；（2）小球经过平稳位置时细线对小球的拉力；13如下列图为一真空示波管,电子从灯丝K 发出（初速度不计）,经灯丝与A 板间的加速电压 U1 加速,从 A 板中心孔沿中心线KO 射出,然后进入两块平行金属板M、N 形成的偏转电场中 （偏转电场可视为匀强电场）,电子进入 M、N 间电场时的速度与电场方向垂直, 电子经过电场后打在荧光屏上的PKU1AL1dML 2P点；已知加速电压为U 1,M 、N 两板间的电压为 U2,两板间的距离为d,板长为 L1,板右端O到荧光屏的距离为L 2,电子的质量为m,电荷N量为 e；求：（1）电子穿过A 板时的速度大小；（2）电子从偏转电场射出时的侧移量；（3）P 点到 O 点的距离；14如下列图, M、N 是水平放置的一对金属板,其中M 板中心有一个小孔O,板间存在名师归纳总结 竖直向上的匀强电场.AB 是一长 9L 的轻质绝缘细杆, 在杆上等间距地固定着10 个完全第 10 页,共 15 页相同的带正电小球,每个小球的电荷量为q、质量为 m,相邻小球距离为L.现将最下端小球置于 O 处,然后将AB 由静止释放, AB 在运动过程中始终保持竖直.经观看发觉,在第 4 个小球进入电场到第5 个小球进入电场这一过程中AB 做匀速运动；求：- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （1）两板间电场强度学习好资料欢迎下载E；（2）上述匀速运动过程中速度v 的大小 . A 点的瞬时速度为v,方15质量为 m、带电量为 q 的粒子（重力不计）,在匀强电场中向与电场线垂直,在B 点的速度为2v,如下列图；已知A、B 两点间的距离为d,求：（1）A、B 两点的电势差；（2）电场强度的大小和方向；参考答案1A （只有一条电场线,不能确定详细的电场,无法比较电场强弱及两点间的电势差）2ABD （正电荷从 A 点移到 B 点,动能削减,电场力做负功,电势能增加,电势上升,W 0 . 1UBA= 2 V=10 V= B- A.得 B=0.电荷所受电场力方向向左,q 1 10轨迹为曲线 b.）3D 当 mg=qE 时可以做匀速圆周运动,最高点和最低的向心力是拉力、重力和电场力的合力4BD（质子由高电势向低电势运动,动能增加,电势能削减；由动能定理得,BD 正确；）5D（考查等势面电场线等学问,与动能定理结合；画一条场线如图,由带电质点轨迹的弯曲方向可知受力方向,但不知场线方向,故无法判定电势的高底；如质点是从 P 至 Q运动, 电场场力做正功,动能增加, 质点通过 P 点时的动能比通过 Q 点时小 ; 如从 Q 至P 运动,电场场力做负功,动能削减,质点通过 P 点时的动能也是比 Q 点时小 ; 故 D 正确；由于三个等势面相邻等势面间的电势差相同,a、b 间较密,故靠近 P 区域的场强,对应的加速度比通过 Q 点时要大；）6B（洛伦兹力不做功,电场力做功大小相等,由动能定理得,1 2 1 2 1 2 1 2W mv 1 mv 0,W mv 2 mv 0,可得 B 正确；）2 2 2 27C 带电圆盘四周的电场既非匀强电场,又非点电荷的电场,场中某处的场强、电势只能从题给条件中确定：对最大速度的点 B 有,F 合 B=0,即 mg=qEB,可确定 B 点的场强；因 C 为最高点,所以有：mgh=qUOC,而盘 A 的电势为零,故：UC= 0. 8D （依题意做出带正电小球A 的受力图, 电场力最小时, 电场力方向应与绝缘细线垂直,名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载qE=mgsin30° ,得 D 正确）9C 由电场线的疏密可判定 B 处电场强度大,故有 aA<aB,从 A 到 B 电场力做负功,动能减小, EA EB；正确选项为 C；10 解：（1）设两板间的电场强度为 E,依据匀强电场的场强和电势差的关系得：3U 1 0. 10E= 2 =2.0 ×104V/m d 5 . 0 10（2）小球静止时受力平稳 qE=mgtan解得 q= mg tan=1.0 ×10-8C E（3）小球做初速度为零的匀加速直线运动；11设到达 B 板上的液滴数目最多不超过n 个,第 n-1 个液滴落到B 板上时电容器的电量Qn1q电容器两极板间的电压UQn1qCC第 n 滴到达 B 板时速度刚好为0,由动能定理得mghdqU01mv220解得nCmghd12 mv 01q2212解：（ 1）小球由 A 运动到 B 依据动能定理,mgLcos-qEL（1+sin）=0 解得 qE=3mg C,悬线与竖直方向间的夹角为3设小球的平稳位置为 ,小球受力如图,就tan =qE=3 , =30°3mg（2）由 A 到 C,依据动能定理,有mgLsin60 °-qEL （1-cos60 °）= 12 mv C2在 C 点,依据牛顿其次定律,有名师归纳总结 Tmgcos30qEsin30mv2 Cv0,依据动能定理得：第 12 页,共 15 页L解得 T=433mgU1 加速后的速度为13（ 1）设电子经电压- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - e U1=学习好资料欢迎下载1 mv , 解得：2v 02 eU 1m（2）电子以速度 v0进入偏转电场后,垂直于电场方向作匀速直线运动,沿电场方向作初速度为零的匀加速直线运动；设偏转电场的电场强度为 E,电子在偏转电场运动的时间为 t1,电子的加速度为 a,离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为 y1,依据牛顿其次定律和运动学公式得：F=eE,E=U 2, F=ma,a =eU 2y2 y1 P Odmdt1=L , y 1= v 01 at ,解得：2y1=U2L 21KAdM4 U1 dN（3）设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为vy,U1 L1 L2 依据运动学公式得：vy=at1=eU2L 1dmv 0电子离开偏转电场后作匀速直线运动,设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为 t2,电子打到荧光屏上的侧移量为y2,如下列图t2=L2, y2= vyt2解得： y2=U2L1 L2v02dU1P 到 O 点的距离为y=y1+y2=2L2L 1 U2L 14 U1 d14解析：（ 1）由题意,当有4 个小球在电场中时,电场力与重力平稳4Eq=10mg E=5mg/2q. （2）对第 4 个小球刚好进入电场之前的过程应用动能定理：名师归纳总结 10mg× 3LqE（3L+2L+L） =1 × 10mv2 2第 13 页,共 15 页将式代入式得v=3gL. 15解析：将运动沿vA 方向（设为y）和与场平行方向（设为x）分解；y 方向为匀速运动,x 方向为初速为零的匀加速运动即为类平抛运动；qUAB1mv20Bx2vBx=3 vU AB2 3 mv2qvB 与 y 方向的夹角为 ,就tanv Bx3vBy- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料xv Bx欢迎下载3；位移与 y 方向的夹角为,又由tan1 2tany2 v By2又 y2+x2=d 2 ,解得 x=3dL=0.2m,7由 E=U AB/x 得E21 mv 2,方向水平向左. 2 qdqUAB1mv20Bx2vBx=3v如图 a 所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上, 两导轨间距电阻 R=0.4 ,导轨上停放一质量为m=0.1kg,电阻 r=0.1 的金属杆ab,导轨的电阻不计,整个装置处于磁感应强度为B=0.5T 的匀强磁场中,磁场的方向竖直向下；现用一外力 F 沿水平方向拉杆, 使之由静止开头运动,如抱负电压表示数U随时间 t 的变化关系如图 b 所示； V 为传感器（1）试写出外力 F 随时间变化的表达式；（2） 假如把传感器接在电阻 R两端,请画出当杆由静止开头运动时,电阻 R两端电压随速度变化的图象；（3） 第 2s 末外力 F 的瞬时功率为多大？假如水平外力从静止起2s 内做的功为0.9J ,求R上产生的焦耳热；解：（ 1）kUvBLR5aBLRttRrRrak Rr0.40.40.1m/s2BLR0.5 0.20.4名师归纳总结 FF安maBILma2 2B L atma0.1 t0.5第 14 页,共 15 页Rr- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （2）UERBLR学习好资料欢迎下载v0.08 vRrRr名师归纳总结 （3）PFv0.1 t0.5at7 W0.9J,这是不行能第 15 页,共 15 页vat10 m s由能量守恒W12 mvQJ,而力做功只有2得：QW14.1 J .物体获得的动能为mv 22的,所以题设0.9J 是错误的,如改成9J,就产生的热量为J；- - - - - - -