2022年高考物理历年真题专题电场 .pdf

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1、学习好资料欢迎下载备战 2012 年高考物理历年真题专题 6 电场【2011 高考】9（2011 全国卷 1 第 25）. （19 分）如图，与水平面成45角的平面MN将空间分成I 和 II两个区域。一质量为m 、电荷量为q（q0）的粒子以速度0v从平面 MN 上的0p点水平右射入I区。粒子在I 区运动时，只受到大小不变、方向竖直向下的电场作用， 电场强度大小为E；在 II区运动时， 只受到匀强磁场的作用，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向里。求粒子首次从II区离开时到出发点0p的距离。粒子的重力可以忽略。解析：设粒子第一次过MN时速度方向与水平方向成1角，位移与水平方向成2角且 2=45

2、0，在电场中做类平抛运动，则有：02,1,2v tx xyEqaty am得出：10tan2atv002,5yvv vv11（ 2011 天津第 12 题） （ 20 分）回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展。（1）当今医学成像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”，它在医疗诊断中，常利用能放射电子的同位素碳11 为示踪原子， 碳 11 是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14 获得， 同时还产生另一粒子，试写出核反应方程。若碳 11 的半衰期 为 20min，经 2.0h精选学习资料 - - - - - - - - - 名师

3、归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 47 页学习好资料欢迎下载剩余碳 11 的质量占原来的百分之几？（结果取2 位有效数字）（2）回旋加速器的原理如图，D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒，它们接在电压一定、频率为f的交流电源上，位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略，重力不计），它们在两盒之间被电场加速，D1、D2置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为P，求输出时质子束的等效电流I与P、B、R、f的关系式（忽略质子在电场中运动的时间，其最大速度远小于光速）（3）试推理说明：质子在回旋加速器中运动时，随轨道半径r

4、的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差r是增大、减小还是不变？设在t时间内离开加速器的质子数为N，则质子束从回旋加速器输出时的平均功率212NmvPt输出时质子束的等效电流为：NqIt由上述各式得2PIBR f精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 47 页学习好资料欢迎下载若以单个质子为研究对象解答过程正确的同样给分（3）方法一：方法二：设k（kN* ） 为同一盒子中质子运动轨道半径的序数，相邻的轨道半径分别为rk，rk+1（rkrk+1） ，1kkkrrr，在相应轨道上质子对应的速度大小分别为vk，vk+1，D1、D2之间的电压

5、为U 由洛伦兹力充当质子做圆周运动的向心力，知kkmvrqB，故11kkkkrvrv由动能定理知，质子每加速一次，其动能增量kEqU以质子在D2盒中运动为例，第k次进入D2时，被电场加速（2k1）次速度大小为(21)2kkqUvm同理，质子第（k+1）次进入D2时，速度大小为1(21)2kkqUvm精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 47 页学习好资料欢迎下载12（ 2011 四川第 25 题） （20 分）如图所示：正方形绝缘光滑水平台面WXYZ 边长l=1.8m，距地面 h=0.8m。平行板电容器的极板 CD间距 d=0

6、.1m 且垂直放置于台面，C板位于边界WX 上，D板与边界WZ相交处有一小孔。电容器外的台面区域内有磁感应强度B=1T 、方向竖直向上的匀强磁场。电荷量q=510-13C的微粒静止于W处，在 CD间 加上恒定电压U=2.5V，板间微粒经电场加速后由D板所开小孔进入磁场（微粒始终不与极板接触），然后由 XY边界离开台面。在微粒离开台面瞬时，静止于 X正下方水平地面上A点的滑块获得一水平速度，在微粒落地时恰好与之相遇。假定微粒在真空中运动、极板间电场视为匀强电场，滑块视为质点，滑块与地面间的动摩擦因数=0.2 ，取 g=10m/s2（1）求微粒在极板间所受电场力的大小并说明两板地极性；（2）求由

7、XY边界离开台面的微粒的质量范围；（3）若微粒质量mo=110-13kg，求滑块开始运动时所获得的速度。解析：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 47 页学习好资料欢迎下载13（ 2011 广东第 35 题） 、 （18 分）如图 19（a）所示，在以O为圆心，内外半径分别为1R和2R的圆环区域内，存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场，内外圆间的电势差U为常量，1020,3RRRR, 一电荷量为 +q，质量为 m的粒子从内圆上的A点进入该区域，不计重力。（1）已知粒子从外圆上以速度1v射出，求粒子在A点的初速度0v的大小（2）

8、若撤去电场，如图19（b）, 已知粒子从OA延长线与外圆的交点C以速度2v射出，方向与 OA延长线成45角，求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间（3）在图 19（b）中，若粒子从A 点进入磁场，速度大小为3v，方向不确定，要使粒子一定能够从外圆射出，磁感应强度应小于多少？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 47 页学习好资料欢迎下载解析：（1）由动能定理：Uq=21mv12-21mv02得： v0=mUqv221（2）如右图：粒子在磁场中作圆周运动的半径为r ，则r2=2(212RR)2B1qv2=mrv22由得： B

9、1= )(2122RRqmvT=rv22t =T22/由 t =rv2214（2011北京理综第 23题） （18分）利用电场和磁场， 可以将比荷不同的离子分开，这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用。如图所示的矩形区域ACDG(AC边足够长 ) 中存在垂直于纸面的匀强磁场，A处有一狭缝。离子源产生的离子， 经静电场加速后穿过狭缝沿垂直于GA边且垂直于磁场的方向射入磁场，运动到GA边，被相应的收集器收集。整个装置内部为真空。已知被加速的两种正离子的质量分别是m1和m2(m1m2) ，电荷量均为q。加速电场的电势差为U，O/r R V3 精选学习资料 - - - - - - - - -

10、 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 47 页学习好资料欢迎下载离子进入电场时的初速度可以忽略。不计重力，也不考虑离子间的相互作用。(1) 求质量为m1的离子进入磁场时的速率v1；(2) 当磁感应强度的大小为B时，求两种离子在GA边落点的间距s；(3) 在前面的讨论中忽略了狭缝宽度的影响，实际装置中狭缝具有一定宽度。若狭缝过宽，可能使两束离子在GA边上的落点区域交叠，导致两种离子无法完全分离。设磁感应强度大小可调，GA边长为定值L，狭缝宽度为d，狭缝右边缘在A处。离子可以从狭缝各处射入磁场， 入射方向仍垂直于GA边且垂直于磁场。 为保证上述两种离子能落在GA边上并被完全分离

11、，求狭缝的最大宽度。答案（1）动能定理21112Uqm v得112qUvm1（2）由牛顿第二定律2 , mvmvqvBRRqB，利用1 式得离子在磁场中的轨道半径为别为1122mURqB，2222mURqB2两种离子在GA上落点的间距1212282()()UsRRmmqB3精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 47 页学习好资料欢迎下载【2010 高考】12010重庆 1某电容式话筒的原理示意图如题18 图所示， E为电源， R为电阻，薄片P和 Q为两金属基板。对着话筒说话时，P振动而 Q可视为不动。在P、Q间距增大过程中，A

12、P、Q购车的电容器的电容增大BP上电荷量保持不变CM点的电势比N点的低DM点的电势比N点的高【答案】 D 【解析】电容式话筒与电源串联，电压保持不变。在P、Q间距增大过程中，根据电容决定式kdSC4得电容减小，又根据电容定义式UQC得电容器所带电量减小，电容器的放电电流通过R的方向由M到 N，所以 M点的电势比N点的高。 D正确2.2010 全国卷16 关于静电场，下列结论普遍成立的是A电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关B电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低C将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零D在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电

13、势降低最快的方向【答案】 C 【解析】 在正电荷的电场中，离正电荷近， 电场强度大， 电势高， 离正电荷远， 电场强度小，电势低；而在负电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势低，离负电荷远，电场强度小，电势高， A错误。电势差的大小决定于两点间距和电场强度，B错误；沿电场方向电势降低，而且速度最快，C正确；场强为零，电势不一定为零，如从带正电荷的导体球上将正精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 47 页学习好资料欢迎下载电荷移动到另一带负电荷的导体球上，电场力做正功。3. 2010 天津 5 在静电场中，将一正电荷从a 点

14、移到 b点，电场力做了负功，则Ab 点的电场强度一定比a 点大 B电场线方向一定从b 指向 a Cb 点的电势一定比a 点高 D该电荷的动能一定减小答案： C 4. 2010 全国卷17 在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为410V/m. 已知一半径为1mm的雨滴在此电场中不会下落，取重力加速度大小为10m/2s, 水的密度为310kg/3m。这雨滴携带的电荷量的最小值约为A2910C B. 4910C C. 6910C D. 8910C 5. 2010江苏物理5 空间有一沿x 轴对称分布的电场，其电场强度E随 X 变化的图像如图所示。下列说法正确的是（A）O点的电势最低（B）X2点的电势最高（C

15、）X1和- X1两点的电势相等（D）X1和 X3两点的电势相等答案： C 6. 2010 福建 18 物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需要通过一定的分析就可以判断结论是否正确。如图所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为1R和2R的圆环，两圆环上的电荷量均为q（q0） ，而且电荷均匀分布。两圆环的圆心1O和2O相距为 2a，联线的中点为O ，轴线上的 A点在 O点右侧与O点相距为r（r0，故 A项错误；当x=0 时，此时要求的场强为O点的场强，由对称性可知EO=0，对于 C项而言， x=0 时 E 为一定值，故C项错误。当x时 E0，而 D 项中 E4 故 D项错误；所以正

16、确选项只能为B。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 47 页学习好资料欢迎下载6.（ 09上海物理 3）两带电量分别为q和q的点电荷放在x轴上，相距为L，能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的是图（ A ）解析 ：由等量异种点电荷的电场强度的关系可知，在两电荷连线中点处电场强度最小，但不是零，从两点电荷向中点电场强度逐渐减小，因此A正确。7.（ 09上海物理 7）位于 A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则（ CD ）Aa 点和 b 点的电场强度相同B正电荷从c 点移到 d

17、 点，电场力做正功C负电荷从a 点移到 c 点，电场力做正功D正电荷从e 点沿图中虚线移到f 点，电势能先减小后增大解析 ：电场线的疏密可以表示电场的强弱，可见A错误；正电荷从 c 点移到 d 点，电场力做负功，负电荷从a 点移到 c 点，电场力做正功，所以B错误， C正确； 正电荷从 e 点沿图中虚线移到f 点，电场力先做正功，后做负功，但整个过程电场力做正功， D正确。8. （ 09广东物理6）如图所示，在一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块。由静止释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止。在物块的运动过程中，下列表述正确的是（ A ）A两个物块的电势能逐渐减少B物块受

18、到的库仑力不做功C两个物块的机械能守恒D. 物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 47 页学习好资料欢迎下载9. （ 09天津 5）如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M 、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子（不计重力）以速度vM经过 M点在电场线上向下运动 ， 且 未 与 下 板 接 触 ， 一 段 时 间 后 ， 粒 子 以 速 度vN折 回N点 。 则（ B ）A.粒子受电场力的方向一定由M指向 N B.粒子在 M点的速度一定比在N点的大C.粒子在 M点的电

19、势能一定比在N点的大D.电场中 M点的电势一定高于N点的电势解析 ：由于带电粒子未与下板接触，可知粒子向下做的是减速运动，故电场力向上，A错；粒子由 M到 N电场力做负功电势能增加，动能减少，速度增加，故B对 C错；由于粒子和两极板所带电荷的电性未知，故不能判断M、N点电势的高低，C错。10. （09四川 20）如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度V1从 M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为V2（V2V1） 。若小物体电荷量保持不变，OM ON ，则（ AD ）A小物体上升的最大高度为22124VVgB从 N 到 M的过程中

20、，小物体的电势能逐渐减小C从 M到 N 的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功D从 N到 M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小解析 ：设斜面倾角为、上升过程沿斜面运动的最大距离为L。因为 OM ON ，则 MN两点电势相等，小物体从M到 N、从 N到 M电场力做功均为0。上滑和下滑经过同一个位置时，垂直斜面方向上电场力的分力相等，则经过相等的一小段位移在上滑和下滑过程中电场力分力对应的摩擦力所作的功均为相等的负功，所以上滑和下滑过程克服电场力产生的摩擦力所作的功相等、并设为W1。在上滑和下滑过程，对小物体，应精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 -

21、 - - - - - -第 18 页，共 47 页学习好资料欢迎下载用动能定理分别有：mgsinLmgcosLW1212mV和 mgsinLmgcosLW1222mV，上两式相减可得sin L22124VVg，A 对；由 OM ON ，可知电场力对小物体先作正功后作负功，电势能先减小后增大，BC错；从 N到 M的过程中，小物体受到的电场力垂直斜面的分力先增大后减小，而重力分力不变，则摩擦力先增大后减小，在此过程中小物体到O的距离先减小后增大，根据库仑定律可知小物体受到的电场力先增大后减小，D对。11. （09宁夏 16）医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由

22、一对电极a 和 b 以及磁极N和 S构成， 磁极间的磁场是均匀的。使用时， 两电极 a、b 均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b 之间会有微小电势差。在达到平衡时， 血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中，两触点的距离为3.0mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160V，磁感应强度的大小为0.040T 。则血流速度的近似值和电极a、 b 的正负为（ A ）A. 1.3m/s ，a 正、 b 负 B. 2.7m/s ， a 正、 b 负C1.3m/s

23、 ， a 负、 b 正 D. 2.7m/s ， a 负、 b 正D电场强度较小，电势差减小13. （09海南物理10）如图，两等量异号的点电荷相距为2a。M与两点电荷共线，N位于两点电荷连线的中垂线上，两点电荷连线中点到M和 N的距离都为精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 47 页学习好资料欢迎下载L，且la。略去/2na Ln项的贡献，则两点电荷的合电场在 M和 N点的强度（ AC ）A大小之比为2，方向相反B大小之比为1，方向相反C大小均与a成正比，方向相反D大小均与L 的平方成反比，方向相互垂直14. （09江苏物理

24、8）空间某一静电场的电势在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、C点 电 场 强 度 在x方 向 上 的 分 量 分 别 是BxE、CxE， 下 列 说 法 中 正 确 的 有（ AD ） A BxE的大小大于CxE的大小 B BxE的方向沿x轴正方向 C 电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大 D 负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功15. （ 09 广 东 理 科 基 础 12 ） 关 于 同 一 电 场 的 电 场 线 ， 下 列 表 述 正 确 的 是（ C ）A电场线是客观存在的B电场线越密，电场强度越小C沿着电场线方向，电势越来越低D电荷在沿电场线方向移动时，电

25、势能减小精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 47 页学习好资料欢迎下载16. （09东理科基础 16）如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。M和 N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点。不计重力，下列表述正确的是（ C ）A粒子在M点的速率最大B粒子所受电场力沿电场方向C粒子在电场中的加速度不变D粒子在电场中的电势能始终在增加17.(09 广东文科基础60) 如图 9 所示，空间有一电场，电场中有两个点a 和 b。下列表述正确的是（ B ）A该电场是匀强电场Ba 点

26、的电场强度比b 点的大Cb 点的电场强度比a 点的大D正电荷在a、 b 两点受力方向相同18. （09山东 20）如图所示，在x 轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q和-Q ， x轴上的P点位于的右侧。下列判断正确的是（ AC ）A在 x 轴上还有一点与P点电场强度相同B在 x 轴上还有两点与P点电场强度相同C若将一试探电荷+q从 P点移至 O点，电势能增大D若将一试探电荷+q从 P点移至 O点，电势能减小精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 47 页学习好资料欢迎下载19. （09安徽 18. ）在光滑的绝缘

27、水平面上，有一个正方形的abcd，顶点a、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示。若将一个带负电的粒子置于b点，自由释放，粒子 将 沿 着 对 角 线bd往 复 运 动 。 粒 子 从b点 运 动 到d点 的 过 程 中（ D ）A. 先作匀加速运动，后作匀减速运动B. 先从高电势到低电势，后从低电势到高电势C. 电势能与机械能之和先增大，后减小D. 电势能先减小，后增大解析 ：由于负电荷受到的电场力是变力，加速度是变化的。所以A错；由等量正电荷的电场分布知道，在两电荷连线的中垂线O点的电势最高，所以从b到a，电势是先增大后减小，故B错；由于只有电场力做功，所以只有电势能与动能的相互转

28、化，故电势能与机械能的和守恒，C错；由b到O电场力做正功，电势能减小，由O到d电场力做负功，电势能增加，D对。20. （09福建 15）如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离（ B ）A.带点油滴将沿竖直方向向上运动B.P点的电势将降低C.带点油滴的电势将减少D.若电容器的电容减小，则极板带电量将增大a cc d O 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 47 页学习好资料欢迎下载21. （09浙江

29、 16）如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3 个电荷量均为q0q的相同小球，小球之间用劲度系数均为0k的轻质弹簧绝缘连接。 当 3 个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为0l已知静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为（ C ）A20225lkkql B202lkkql C20245lkkql D20225lkkql解析 ：第三个小球受三个力的作用，它们的关系是220222lqKKxklq，得20245lkKqx202045lkKqlxll22. （09浙江 20）空间存在匀强电场，有一电荷量q0q、质量m的粒子从O点以速率0v射入电场，运动到A点时速率为02v。现有另一电荷量q

30、、质量m的粒子以速率02v仍从O点射入该电场，运动到B点时速率为03v。若忽略重力的影响，则（ AD ）A在O、A、B三点中，B点电势最高B在O、A、B三点中，A点电势最高COA间的电势差比BO间的电势差大DOA间的电势差比BA间的电势差小精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 47 页学习好资料欢迎下载23. （09宁夏 18）空间有一均匀强电场，在电场中建立如图所示的直角坐标系xyzO，M 、N、P 为电场中的三个点，M 点的坐标)0 ,0(a， N 点的坐标为)0 ,0 ,(a，P 点的坐标为( ,)2 2a aa。已知

31、电场方向平行于直线MN ，M点电势为0，N点电势为 1V，则 P点的电势为（ D ）A.34V22V B.32VC.14V D.34V24. （09江苏物理1）两个分别带有电荷量Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷） ，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为2r，则两球间库仑力的大小为（ C ） A112F B34F C43F D12F二、非选择题25. （09山东 25） （18 分）如图甲所示，建立Oxy 坐标系，两平行极板P、Q垂直于 y 轴且关于 x 轴对称， 极板长度和板间距均为l ， 第一四象限有磁场，方向垂直于Oxy 平面向里。位于极板

32、左侧的粒子源沿x 轴间右连接发射质量为m 、电量为 +q、速度相同、重力不计的带电粒子在03t 时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极边缘的影响）。已知 t=0 时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时，刻经极板边缘射入磁场。上述m 、 q、l 、l0、B为已知量。（不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况）（1）求电压U的大小。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 47 页学习好资料欢迎下载（2）求12时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。（3）何时把两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间。解析 ： （

33、1）0t时刻进入两极板的带电粒子在电场中做匀变速曲线运动，0t时刻刚好从极板边缘射出，在y 轴负方向偏移的距离为12l，则有0UElEqma201122lat联立以上三式，解得两极板间偏转电压为2020mlUqt。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 47 页学习好资料欢迎下载（3）02t时刻进入两极板的带电粒子在磁场中运动时间最短。带电粒子离开磁场时沿y 轴正方向的分速度为0yvat，设带电粒子离开电场时速度方向与y 轴正方向的夹角为，则0tanyvv，联立式解得4，带电粒子在磁场运动的轨迹图如图所示，圆弧所对的圆心角为2

34、2，所求最短时间为min14tT, 带电粒子在磁场中运动的周期为2 mTBq，联立以上两式解得min2mtBq。考点：带电粒子在匀强电场、匀强磁场中的运动。26. （09安徽 23）如图所示，匀强电场方向沿x轴的正方向，场强为E。在( ,0)A d点有一个静止的中性微粒，由于内部作用，某一时刻突然分裂成两个质量均为m的带电微粒，其中电荷量为q的微粒1 沿y轴负方向运动，经过一段时间到达(0,)d点。不计重力和分裂后两微粒间的作用。试求（1）分裂时两个微粒各自的速度；（2）当微粒1 到达（0,)d点时，电场力对微粒1 做功的瞬间功率；（3）当微粒1 到达（0,)d点时，两微粒间的距离。答案： （

35、1）mqEdv21，mqEdv22方向沿 y 正方向（ 2）mqEd-qEP2（ 3）2d2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页，共 47 页学习好资料欢迎下载根号外的负号表示沿y轴的负方向。中性微粒分裂成两微粒时，遵守动量守恒定律，有021mvmvmqEdvv212方向沿 y 正方向。27. （09福建 21）如图甲，在水平地面上固定一倾角为的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k 的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为m 、带电量为q（q0）的滑块从距离

36、弹簧上端为s0处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g。（1）求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1（2）若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm，求滑块从静止释放到速度大小为 vm过程中弹簧的弹力所做的功W ；（0, -d）（d,0）x E y vxvy精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 27 页，共 47 页学习好资料欢迎下载（3）从滑块静止释放瞬间开始计时，请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图象

37、。 图中横坐标轴上的t1、t2及 t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻，纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小， vm是题中所指的物理量。 （本小题不要求写出计算过程）答案： （1）sin201mgqEmst; （2）)sin()sin(2102kqEmgsqEmgmvWm; (3) 解析 ：本题考查的是电场中斜面上的弹簧类问题。涉及到匀变速直线运动、运用动能定理处理变力功问题、最大速度问题和运动过程分析。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 28 页，共 47 页学习好资料欢迎下载28.

38、 （09福建 22） 分) 图为可测定比荷的某装置的简化示意图，在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=2.0 10-3T,在 X轴上距坐标原点L=0.50m 的P 处为离子的入射口，在Y上安放接收器，现将一带正电荷的粒子以 v=3.5 104m/s 的速率从P处射入磁场，若粒子在y 轴上距坐标原点L=0.50m 的 M处被观测到，且运动轨迹半径恰好最小，设带电粒子的质量为m,电量为 q, 不记其重力。（1）求上述粒子的比荷qm；（2）如果在上述粒子运动过程中的某个时刻，在第一象限内再加一个匀强电场，就可以使其沿 y 轴正方向做匀速直线运动，求该匀强电场的场强大小和方向，

39、并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场；（3）为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子，在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内，求此矩形磁场区域的最小面积，并在图中画出该矩形。答案（1）mq=4.9 710C/kg（或 5.0 710C/kg） ；（2）st6109.7；（3）225.0mS精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 29 页，共 47 页学习好资料欢迎下载mq=4.9 710C/kg（或 5.0 710C/kg ）（2）设所加电场的场强大小为E。如图乙，当粒子子经过Q点时，速度沿y轴正方向，依题意，在此时加

40、入沿x 轴正方向的匀强电场，电场力与此时洛伦兹力平衡，则有qvBqE代入数据得CNE/70所加电场的长枪方向沿x轴正方向。由几何关系可知，圆弧PQ所对应的圆心角为45，设带点粒子做匀速圆周运动的周期为T，所求时间为t，则有Tt0036045vrT2联立并代入数据得st6109 .7（3）如图丙，所求的最小矩形是PPMM11，该区域面积22rS联立并代入数据得225.0mS矩形如图丙中PPMM11（虚线）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 30 页，共 47 页学习好资料欢迎下载29. （09浙江 23）如图所示，相距为d 的平行金属板A

41、、B竖直放置，在两板之间水平放置一绝缘平板。有一质量m 、电荷量q（q0）的小物块在与金属板A相距 l 处静止。若某一时刻在金属板A、B间加一电压， 小物块与金属板只发生了一次碰撞，碰撞后电荷量变为q，并以与碰前大小相等的速度反方向弹回。已知小物块与绝缘平板间的动摩擦因素为 ，若不计小物块电荷量对电场的影响和碰撞时间。则（1）小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是多少？（ 2）小物块碰撞后经过多长时间停止运动？停在何位置？答案：（1）gl（2）时间为14g，停在2l处或距离 B板为2l（2）小物块与A 板相碰后以v1大小相等的速度反弹，因为电荷量及电性改变，电场力大小与方向发生变化，摩擦力的方

42、向发生改变，小物块所受的合外力大小为2qEmgF合精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 31 页，共 47 页学习好资料欢迎下载加速度大小为21m4Fag合设小物块碰后到停止的时间为 t，注意到末速度为零，有120va t30. （09江苏 14）1932 年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子，质量为m 、电荷量为 +q ，在加速器中被加速，加速电压为U。加速过程中不考

43、虑相对论效应和重力作用。（1）求粒子第2 次和第 1 次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比；（2）求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t ；（3）实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm、 fm， 试讨论粒子能获得的最大动能E。解析 ：(1) 设粒子第1 次经过狭缝后的半径为r1, 速度为 v1qu=12mv12 qv1B=m211vr解得112mUrBq精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 32 页，共 47 页学习好资料欢迎下载同理，粒子第2 次经过狭缝后的半径214

44、mUrBq则21:2 :1rr（2）设粒子到出口处被加速了n 圈221222nqUmvvqvBmRmTqBtnT解得22BRtU31. （09四川 24） 如图所示，直线形挡板p1p2p3与半径为 r 的圆弧形挡板p3p4p5平滑连接并安装在水平台面b1b2b3b4上，挡板与台面均固定不动。线圈c1c2c3的匝数精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 33 页，共 47 页学习好资料欢迎下载为 n, 其端点 c1、c3通过导线分别与电阻R1和平行板电容器相连，电容器两极板间的距离为 d, 电阻 R1的阻值是线圈c1c2c3阻值的 2 倍，其

45、余电阻不计， 线圈 c1c2c3内有一面积为S、方向垂直于线圈平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度B随时间均匀增大。质量为m的小滑块带正电，电荷量始终保持为q, 在水平台面上以初速度v0从 p1位置出发，沿挡板运动并通过p5位置。 若电容器两板间的电场为匀强电场，p1、p2在电场外，间距为L, 其间小滑块与台面的动摩擦因数为 ，其余部分的摩擦不计，重力加速度为g. 求：（1）小滑块通过p2位置时的速度大小。（2）电容器两极板间电场强度的取值范围。（3）经过时间t, 磁感应强度变化量的取值范围。解析 ： （1）小滑块运动到位置p2时速度为v1，由动能定理有：umgL 22101122mvmvv1

46、202vugL（3）设线圈产生的电动势为E1，其电阻为R，平行板电容器两端的电压为U，t 时间内磁感应强度的变化量为B，得：UEd 由法拉第电磁感应定律得E1 nBSt精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 34 页，共 47 页学习好资料欢迎下载由全电路的欧姆定律得E1I （R+2R ） U2RI 经过时间 t ，磁感应强度变化量的取值范围：0B203(2)10md vgLtnsqr。32. （09重庆 25）如题 25 图，离子源A产生的初速为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管，垂直射入匀强偏转

47、电场，偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场， 经过一段匀速直线运动，垂直于边界MN进入磁感应强度为B 的匀强磁场。已知HO=d ，HS=2d ，MNQ=90。 （忽略粒子所受重力）（1）求偏转电场场强E0的大小以及HM与 MN的夹角；（2）求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径；（3）若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点1S处，质量为16m的离子打在2S处。求1S和2S之间的距离以及能打在NO上的正离子的质量范围。解析：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 35 页，共 47 页学习好资料欢迎下载33. （09宁夏 25） 如图所示，在

48、第一象限有一均强电场，场强大小为E，方向与 y 轴平行；在 x 轴下方有一均强磁场，磁场方向与纸面垂直。一质量为m 、电荷量为 -q(q0) 的粒子以平行于x 轴的速度从y 轴上的 P点处射入电场，在x 轴上的Q 点处进入磁场，并从坐标原点O 离开磁场。粒子在磁场中的运动轨迹与y 轴交于 M点。已知 OP=l,lOQ32。不计重力。求（1）M点与坐标原点O间的 距离；（2）粒子从P点运动到M点所用的时间。解析 ： （1）带电粒子在电场中做类平抛运动，在y轴负方向上做初速度为零的匀加速运动，设加速度的大小为a；在x轴正方向上做匀速直线运动，设速度为0v，粒子从 P点运动到 Q点所用的时间为1t，

49、进入磁场时速度方向与x轴正方向的夹角为，则精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 36 页，共 47 页学习好资料欢迎下载2Rtv带电粒子自P点出发到 M点所用的时间为t为12+ ttt联立式，并代入数据得32+ 12mltqE11【2008 高考】1 （全国卷19）一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比。若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升。若两极板间电压为U，油滴做匀速运动时速度的大小

50、、方向将是A2v、向下 B 2v、向上 C3 v、向下 D3 v、向上2.（天津卷 18）带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：在电场线上运动，在等势面上做匀速圆周运动。该电场可能由A一个带正电的点电荷形成B一个带负电的点电荷形成C两个分立的带等量负电的点电荷形成D一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成答案： A 【解析】 在仅受电场力的作用在电场线上运动，只要电场线是直线的就可能实现，但是在等势面上做匀速圆周运动，就需要带负电的粒子在电场中所受的电场力提供向心力，根据题目中给出的4 个电场，同时符合两个条件的是A答案精选学习资料 - - - - - - - - -