2022年高考物理历年真题专题电场.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载备战 2022 年高考物理历年真题 专题 6 电场【2022 高考】9（2022 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v 从平面 MN上的p 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,方向垂直于纸面对里；求粒子首次从 II 区离开时到动身点 p 的距离；粒子的重力可以忽视；解析：设粒子第一次过

2、MN时速度方向与水平方向成1 角,5 v 0位移与水平方向成2角且 2=450,在电场中做类平抛运动,v tx xyEq得出：tan1at2yv2 v v就有：1at2y av02m11（ 2022 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进展；名师归纳总结 （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,常利第 1 页,共 47 页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, 同时仍产生另一粒子,试写出核反应方程；如碳

3、 11 的半衰期 为 20min,经 2.0h- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载剩余碳 11 的质量占原先的百分之几？（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,它们接在电压肯定、频率为 f的沟通电源上,位于 D1圆心处的质子源 A 能不断产生质子（初速度可以忽视,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；如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（忽视质子在

4、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 的半径之差 r 是增大、减小仍是不变？r 的增大,同一盒中相邻轨道名师归纳总结 设在 t 时间内离开加速器的质子数为NqN,就质子束从回旋加速器输出时的平均功率第 2 页,共 47 页PN1mv22t输出时质子束的等效电流为：It由上述各式得IP2 BR f- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载如以单个质子为争论对象解答过程正确的同样给分（3）方法一：方法二：名师归纳总结 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

5、别为r k,r k+1（ r kr k+1）,第 3 页,共 47 页rkrk1r ,在相应轨道上质子对应的速度大小分别为vk,vk+1,D1、D2之间的电压为U 由洛伦兹力充当质子做圆周运动的向心力,知rkmv k,故rr k1v k1qBkv k由动能定理知,质子每加速一次,其动能增量EkqU 以质子在 D2盒中运动为例,第k 次进入 D2时,被电场加速（2k 1）次速度大小为v k2k12qUm同理,质子第（k+1）次进入 D2 时,速度大小为v k12k12 qUm- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载12（ 2022 四川第

6、25 题）（20 分）如下列图：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=0.1m 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=5 10-13C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、

7、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 XY边界离开台面的微粒的质量范畴；（3）如微粒质量mo=1 10-13kg,求滑块开头运动时所获得的速度；解析：名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 47 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载13（ 2022 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 R 和 R 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

8、,R 1 R 0 , R 2 3 R , 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 v 的大小（2）如撤去电场,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,如粒子从A 点进入磁场,速度大小为3v ,方向不确定,要使粒子肯定能够从外圆射出,磁感应强度应小于多少？名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 47 页精选学习资料 - - - - - - - -

9、 - 学习好资料欢迎下载R /r O解析：（1）由动能定理：Uq=1 mv1 22-1 mv0 22r ,就得： v0=v 122 Uqm（2）如右图：粒子在磁场中作圆周运动的半径为r2=2R 22R 12v B1qv2=m22V3 r由得： B1= q2 mv 2R 2R 1T=2rv2t =/2T2由 t =2v2r14（2022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,重要的应用；这种方法在化学分析和原子核技术等领域有如下列图的矩形区域 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 G

10、A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；名师归纳总结 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,第 6 页,共 47 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载离子进入电场时的初速度可以忽视；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 在前面的争论中忽视了狭缝宽度的影响,实际装置中狭缝具有肯定宽度；如狭缝过宽,可能使两束离子在 G

11、A边上的落点区域交叠,导致两种离子无法完全分别；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边上并被完全分别,求狭缝的最大宽度；答案（1）动能定理Uq1m v2 1mv2 , Rmv,利用2得v 12qU1qvBm 1（2）由牛顿其次定律RqB1 式得名师归纳总结 离子在磁场中的轨道半径为别为sR 12mU,R 2m 12m U2第 7 页,共 47 页2 qB2 qB两种离子在GA上落点的间距2R 1R 28 Um 23qB2- - - - - - -精选学习

12、资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载【2022 高考】12022 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,AP、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,依据电容打算式 C S 得电容减小,又依据电容定义式 C Q 得电容器所带电量减小,电容器的放 4 kd U 电电流通过 R的方向由 M到 N,所以 M点的

13、电势比 N点的高； D正确 2.2022 全国卷16 关于静电场,以下结论普遍成立的是 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；电势差的大小打算于两点间距和电场强度,B 错误；沿电场方向电势名师

14、归纳总结 降低,而且速度最快,C正确；场强为零,电势不肯定为零,如从带正电荷的导体球上将正第 8 页,共 47 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 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. 2022 天津5 在静电场中,将一正电荷从a 点移到 b 点,电场力做了负功,就Ab 点的电场强度肯定比 a 点大 B电场线方向肯定从 b 指向 a Cb 点的电势肯定比 a 点高 D该电荷的动能肯定减小答案： C 44. 2022 全国卷17 在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为 10 V/m. 已知一半径为 1mm的2 3 3雨滴在此

15、电场中不会下落,取重力加速度大小为 10m/ s , 水的密度为 10 kg/ m ；这雨滴携带的电荷量的最小值约为A2109C B. 4109C C. 6109C D. 8109C 5. 2022 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；以下说法正确选项（A）O点的电势最低（B）X2点的电势最高（C）X1和- X 1 两点的电势相等（D）X1和 X3 两点的电势相等答案： C 名师归纳总结 6. 2022 福建18 物理学中有些问题的结论不肯定必需通过运算才能验证,E的表第 9 页,共 47 页有时只需要通过肯定的分析就可以判定结论是否正确；如

16、下列图为两个彼此平行且共轴的半径分别为R 和R 的圆环,两圆环上的电荷量均为q（q0）,而且电荷匀称分布；两圆环的圆心O 和O 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 为肯定值,故C项错误；当x时 E0,而 D 项中 E4 故 D项错误；所以正确选项只能为B；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 6. （ 09 上海物理学习好资料欢迎下载L,能正确反3）两带电量分别为q 和 q 的点电荷放在x 轴上,

17、相距为映两电荷连线上场强大小E与x关系的是图（ A ）但不在两电荷连线中点处电场强度最小,解析 ：由等量异种点电荷的电场强度的关系可知,是零,从两点电荷向中点电场强度逐步减小,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,就（ CD ）Aa 点和 b 点的电场强度相同B正电荷从 c 点移到 d 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

18、,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）如下列图,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,以下表述正确选项（ A ）A两个物块的电势能逐步削减B物块受到的库仑力不做功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名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 47 页精选学习资料 - - - - - - - - - 9

19、. （ 09 天津学习好资料欢迎下载M、N为5）如下列图,带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置,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v N 折 回N点 ； 就（ B ）A.粒子受电场力的方向肯定由 M指向 N B.粒子在 M点的速度肯定比在 N点的大C.粒子在 M点的电势能肯定比在 N点的大D.电场中 M点的电势肯定高于 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

20、削减,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,故不能判定 M、N点电势的高低,C错；10. （09 四川20）如下列图,粗糙程度匀称的绝缘斜面下方 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）；如小物体电荷量保持不变,OMON,就（ AD ）2 2A小物体上升的最大高度为 V 1 V 24 gB从 N 到 M的过程中,小物体的电势能逐步减小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

21、倾角为 、上升过程沿斜面运动的最大距离为L；由于 OMON,就 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,就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,应名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 47 页精选学习资料 - - - - - - - - - 用动能定理分别有：学习好资料欢迎下载mgsin L mgcos LW12 mV 1和 mgsin L mgcos

22、 L2W1mV2,上两式相减可得sin L2 V 14V2,A 对；由 OMON,可知电场力对小物体222g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,就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,依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）医生做某些特别手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度；电磁血流计由一对电极 a 和 b 以及磁极 N和 S 构成, 磁极间的磁场是匀称的；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

23、度方向两两垂直,如下列图；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；在达到平稳时, 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,血管壁的厚度可忽视,两触点间的电势差为160 V,磁感应强度的大小为 0.040T ；就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 , a 负、 b 正 D. 2.7m/s , a 负、 b 正D电场强度较小,电势差减小名师归纳总结 13. （09 海南物理10

24、）如图,两等量异号的点电荷相距为2a ；M与两点电荷共线,N位第 19 页,共 47 页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 - - - - - - - - - L,且 la ；略去学习好资料欢迎下载在 M和 N点的强度a Lnn2项的奉献,就两点电荷的合电场（ 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8）空间某一静电场的电势 在 x 轴上分布如下列图,x 轴上两点 B、C 点 电 场 强 度 在 x 方 向 上

25、的 分 量 分 别 是 E Bx、E Cx, 下 列 说 法 中 正 确 的 有（ AD ） A E Bx 的大小大于 E Cx 的大小 B E Bx 的方向沿 x 轴正方向 C 电荷在 O 点受到的电场力在 x 方向上的重量最大 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,电势能减小名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,共 47 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载16. （09 东理科基础16）如下列图,一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强