高考物理 真題分類解析 專題25 帶電粒子在電場中的

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1、 2013高考物理真題 專題二十五、帶電粒子在電場中的運(yùn)動 1．（19分）（2013全國高考大綱版理綜第25題）一電荷量為q（q＞0）、質(zhì)量為m的帶電粒子在勻強(qiáng)電場的作用下，在t＝0時(shí)由靜止開始運(yùn)動，場強(qiáng)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。不計(jì)重力，求在t＝0到t＝T的時(shí)間間隔內(nèi) a t 0.25T 0.5T 0.75T T E0 2E0 －E0 －2E0 0 （1）粒子位移的大小和方向； （2）粒子沿初始電場反方向運(yùn)動的時(shí)間。 1．（19分）解法一：粒子在0～T/4、T/4～T/2、 T/2～3T/4、3T/4～T時(shí)間間隔內(nèi)做勻變速運(yùn)動， 設(shè)加

2、速度分別為a1、a2、a3、a4，由牛頓第二定律得 v t 0.25T 0.5T 0.75T T v1 －v1 0 圖（b） a t 0.25T 0.5T 0.75T T 2qE0/m qE0/m －2qE0/m －qE0/m 0 圖（a） 、 、 、 （每個(gè)式子1分） 由此得帶電粒子在0～T時(shí)間間隔內(nèi)運(yùn)動的a—t圖像如圖（a）所示（2分），對應(yīng)的v—t圖像如圖（b）所示（3分），其中 （1分） 由圖（b）可知，帶電粒子在t＝0到t＝T時(shí)的位移為

3、 （2分） 聯(lián)立解得 （2分） 它的方向沿初始電場正方向。 （1分） （2）由圖（b）可知，粒子在t＝3T/8到t＝5T/8內(nèi)沿初始電場反方向運(yùn)動，總的運(yùn)動時(shí)間為 （4分） 解法二：帶電粒子在粒子在0～T/4、T/4～T/2、T/2～3T/4、3T/4～T時(shí)間間隔內(nèi)做勻變速運(yùn)動，設(shè)加速度分別為a1、a2、a3、a4，由牛頓第二定律得 、 、

4、 、 （每個(gè)式子1分） 設(shè)粒子在t＝T/4、t＝T/2、t＝3 T/4、t＝T時(shí)刻的速度分別為v1、v2、v3、v4，則有 、、、 （每個(gè)式子1分） 設(shè)帶電粒子在t＝0到t＝T時(shí)的位移為s，有 （4分） 解得 （2分） 它的方向沿初始電場正方向。 （1分） （2）由電場的變化規(guī)律知，粒子從t＝T/4時(shí)開始減速，設(shè)經(jīng)過時(shí)間t1粒子速度為零，有 ，解得

5、 t1＝T/8 （1分） 粒子從t＝T/2時(shí)開始加速，設(shè)經(jīng)過時(shí)間t2粒子速度為零，有 ，解得 t2＝T/8 （1分） 設(shè)粒子從t＝0到t＝T內(nèi)沿初始電場反方向運(yùn)動的時(shí)間為t2，有 t＝ （1分） 解得t＝T/4 （1分） 2．（2013高考浙江理綜第24題）(20分)“電子能量分析器”主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和探測板組成。偏轉(zhuǎn)器是由兩個(gè)相互絕緣、半徑分別為RA和RB的同心圓金屬半球面A和

6、B構(gòu)成，A、B為電勢值不等的等勢面，其過球心的截面如圖所示。一束電荷量為e、質(zhì)量為m的電子以不同的動能從偏轉(zhuǎn)器左端M的正中間小孔垂直入射，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域，最后到達(dá)偏轉(zhuǎn)器右端的探測板N，其中動能為Ek0的電子沿等勢面C做勻速圓周運(yùn)動到達(dá)N板的正中間。忽略電場的邊緣效應(yīng)。 （1）判斷球面A、B的電勢高低，并說明理由； （2）求等勢面C所在處電場強(qiáng)度E的大?。? （3）若半球面A、B和等勢面C的電勢分別為φA、φB和φC，則到達(dá)N板左、右邊緣處的電子，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場前、后的動能改變量ΔEK左和ΔEK右分別為多少？ （4）比較|ΔEK左|和|ΔEK右|的大小，并說明理由。 解析：（1）電子

7、(帶負(fù)電)做圓周運(yùn)動，電場力方向指向球心，電場方向從B指向A，B板電勢高于A板。 （2）據(jù)題意，電子在電場力作用下做圓周運(yùn)動，考慮到圓軌道上的電場強(qiáng)度B大小相同，有： eE=mv2/R， Ek0= mv2/2， R=(RA+RB)/2， 聯(lián)立解得：E== （3）電子運(yùn)動時(shí)只有電場力做功，根據(jù)動能定理，有：ΔEK=qU 對到達(dá)N板左側(cè)邊緣的電子，電場力做正功，動能增加，有：ΔEK左=e(φB-φC) 對到達(dá)N板右側(cè)邊緣的電子，電場力做負(fù)功，動能減小，有：ΔEK右=e(φA-φC) （4）根據(jù)電場線的特點(diǎn)，等勢面B與C之間的電場強(qiáng)度大于C與A之間的電場強(qiáng)度，考慮到等勢面間距相

8、等，有：│φB-φC│>│φA-φC│ 即：│ΔEK左│>│ΔEK右│ 3. （2013全國新課標(biāo)理綜II第24題）如圖，勻強(qiáng)電場中有一半徑為r的光滑絕緣軌道，軌道平面與電場方向平行。一電荷量為q（q>0）的質(zhì)點(diǎn)沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動，經(jīng)過a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)對軌道壓力分別為Na和 Nb。不計(jì)重力，求電場強(qiáng)度的大小E、質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動能。 【命題意圖】 本題主要考查受到約束的帶電質(zhì)點(diǎn)在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動、牛頓第二定律、動能定理及其相關(guān)的知識點(diǎn)，意在考查考生靈活應(yīng)用知識解決問題的能力。 解：質(zhì)點(diǎn)所受電場力的大小為：f=qE，① 設(shè)質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量為m，經(jīng)過a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的速度大小分別為va和

9、vb，由牛頓第二定律有：f+Na=m ② Nb –f =m ③ 設(shè)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動能分別為Eka和Ekb，有 Eka=mva2 ④ Ekb=mvb2 ⑤ 根據(jù)動能定理有：Ekb- Eka=2rf， ⑥ 聯(lián)立①②③④⑤⑥式解得： E=( Nb - Na) Eka=( Nb +5 Na) Ekb=(5 Nb + Na) ①式（1分）②式（2分）③式（2分）④式（1分）⑤式（1分）⑥式（1分）式（2分）式（2分）⑨式（2分）⑩ 【方法技巧】解決受到約束的帶電質(zhì)點(diǎn)在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動，在某個(gè)位置分析受力，應(yīng)用牛頓第二定律列出相關(guān)方程，對運(yùn)

10、動過程，應(yīng)用動能定理列出相關(guān)方程聯(lián)立解得。 4．（2013高考上海物理第32題）(12分)半徑為R，均勻帶正電荷的球體在空間產(chǎn)生球?qū)ΨQ的電場；場強(qiáng)大小沿半徑分布如圖所示，圖中E0已知，E－r曲線下O－R部分的面積等于R－2R部分的面積。 (1)寫出E－r曲線下面積的單位； (2)己知帶電球在r≥R處的場強(qiáng)E＝kQ／r2，式中k為靜電力常量，該均勻帶電球所帶的電荷量Q為多大? (3)求球心與球表面間的電勢差△U； (4)質(zhì)量為m，電荷量為q的負(fù)電荷在球面處需具有多大的速度可以剛好運(yùn)動到2R處? 解析：（1）E－r曲線下面積的單位為伏特。 （2）由點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度公式，E

11、0=kQ/R2， 解得：該均勻帶電球所帶的電荷量Q= E0 R2/k。 （3）根據(jù)E－r曲線下面積表示電勢差，球心與球表面間的電勢差△U= E0 R/2。 （4）根據(jù)題述E－r曲線下O－R部分的面積等于R－2R部分的面積，球體表面到2R處的電勢差△U= E0 R/2。由動能定理，q△U=mv2， 解得：v=。 我的大學(xué)愛情觀 目錄： 1、 大學(xué)概念 2、 分析愛情健康觀 3、 愛情觀要三思 4、 大學(xué)需要對愛情要認(rèn)識和理解 5、 總結(jié) 1、什么是大學(xué)愛情： 大學(xué)是一個(gè)相對寬松，時(shí)間自由，自己支配的環(huán)境，也正因?yàn)檫@樣，培植愛情之花最肥沃的土地。大學(xué)生戀愛

12、一直是大學(xué)校園的熱門話題，戀愛和學(xué)業(yè)也就自然成為了大學(xué)生在校期間面對的兩個(gè)主要問題。 戀愛關(guān)系處理得好、正確，健康，可以成為學(xué)習(xí)和事業(yè)的催化劑，使人學(xué)習(xí)努力、成績上升；戀愛關(guān)系處理的不當(dāng)，不健康，可能分散精力、浪費(fèi)時(shí)間、情緒波動、成績下降。因此，大學(xué)生的戀愛觀必須樹立在健康之上，并且樹立正確的戀愛觀是十分有必要的。因此我從下面幾方面談?wù)勛约旱膶Υ髮W(xué)愛情觀。 2、什么是健康的愛情： 一、 尊重對方，不顯示對愛情的占有欲，不把愛情放第一位，不癡情過分； 二、 理解對方，互相關(guān)心，互相支持，互相鼓勵，并以對方的幸福為自己的滿足; 三、 是彼此獨(dú)立的前提下結(jié)合； 3、什么是不健康的愛情：

13、 1)盲目的約會，忽視了學(xué)業(yè); 2)過于癡情，一味地要求對方表露愛的情懷，這種愛情常有病態(tài)的夸張; 3)缺乏體貼憐愛之心，只表現(xiàn)自己強(qiáng)烈的占有欲; 4)偏重于外表的追求; 4、大學(xué)生處理兩人的在愛情觀需要三思： 1. 不影響學(xué)習(xí)： 大學(xué)戀愛可以說是一種必要的經(jīng)歷，學(xué)習(xí)是大學(xué)的基本和主要任務(wù)，這兩者之間有錯綜復(fù)雜的關(guān)系，有的學(xué)生因?yàn)閻矍?，過分的忽視了學(xué)習(xí)，把感情放在第一位；學(xué)習(xí)的時(shí)候就認(rèn)真的去學(xué)，不要去想愛情中的事，談戀愛的時(shí)候用心去談，也可以交流下學(xué)習(xí)，互相鼓勵，共同進(jìn)步。 2. 有足夠的精力： 大學(xué)生活，說忙也會很忙，但說輕松也是相對會輕松的！大學(xué)生戀愛必須合理安排自身的精

14、力，忙于學(xué)習(xí)的同時(shí)不能因?yàn)楦星榈氖虑榉中模荒茉趯W(xué)習(xí)期間，放棄學(xué)習(xí)而去談感情，把握合理的精力，分配好學(xué)習(xí)和感情。 3、 有合理的時(shí)間； 大學(xué)時(shí)間可以分為學(xué)習(xí)和生活時(shí)間，合理把握好學(xué)習(xí)時(shí)間和生活時(shí)間的“度”很重要；學(xué)習(xí)的時(shí)候，不能分配學(xué)習(xí)時(shí)間去安排兩人的在一起的事情，應(yīng)該以學(xué)習(xí)為第一；生活時(shí)間，兩人可以相互談?wù)剳賽?，用心去談，也可以交流下學(xué)習(xí)，互相鼓勵，共同進(jìn)步。 5、大學(xué)生對愛情需要認(rèn)識與理解，主要涉及到以下幾個(gè)方面： （1） 明確學(xué)生的主要任務(wù) “放棄時(shí)間的人，時(shí)間也會放棄他?！贝髮W(xué)時(shí)代是吸納知識、增長才干的時(shí)期。作為當(dāng)代大學(xué)生，要認(rèn)識到現(xiàn)在的任務(wù)是學(xué)習(xí)——學(xué)習(xí)做人、學(xué)習(xí)知識、學(xué)習(xí)

15、為人民服務(wù)的本領(lǐng)。在校大學(xué)生要集中精力，投入到學(xué)習(xí)和社會實(shí)踐中，而不是因把過多的精力、時(shí)間用于談情說愛浪費(fèi)寶貴的青春年華。因此，明確自己的目標(biāo)，規(guī)劃自己的學(xué)習(xí)道路，合理分配好學(xué)習(xí)和戀愛的地位。 （2） 樹林正確的戀愛觀 提倡志同道合、有默契、相互喜歡的愛情：在戀人的選擇上最重要的條件應(yīng)該是志同道合，思想品德、事業(yè)理想和生活情趣等大體一致。 擺正愛情與學(xué)習(xí)、事業(yè)的關(guān)系：大學(xué)生應(yīng)該把學(xué)習(xí)、事業(yè)放在首位，擺正愛情與學(xué)習(xí)、事業(yè)的關(guān)系，不能把寶貴的大學(xué)時(shí)間，鍛煉自身的時(shí)間都用于談情說有愛而放松了學(xué)習(xí)。 相互理解、相互信任，是一份責(zé)任和奉獻(xiàn)。愛情是奉獻(xiàn)而不時(shí)索取，是擁有而不是占有。身邊的人與事

16、時(shí)刻為我們敲響警鐘，不再讓悲劇重演。生命只有一次，不會重來，大學(xué)生一定要樹立正確的愛情觀。 （3） 發(fā)展健康的戀愛行為 在當(dāng)今大學(xué)校園，情侶成雙入對已司空見慣。抑制大學(xué)生戀愛是不實(shí)際的，大學(xué)生一定要發(fā)展健康的戀愛行為。與戀人多談?wù)剬W(xué)習(xí)與工作，把戀愛行為限制在社會規(guī)范內(nèi)，不致越軌，要使愛情沿著健康的道路發(fā)展。正如馬克思所說：“在我看來，真正的愛情是表現(xiàn)在戀人對他的偶像采取含蓄、謙恭甚至羞澀的態(tài)度，而絕不是表現(xiàn)在隨意流露熱情和過早的親昵。” （4） 愛情不是一件跟風(fēng)的事兒。 很多大學(xué)生的愛情實(shí)際上是跟風(fēng)的結(jié)果，是看到別人有了愛情，看到別人幸福的樣子（注意，只是看上去很美），產(chǎn)生了羊群心

17、理，也就花了大把的時(shí)間和精力去尋找愛情 （5） 距離才是保持愛情之花常開不敗的法寶。 愛情到底需要花多少時(shí)間，這是一個(gè)很大的問題。有的大學(xué)生愛情失敗，不是因?yàn)槟信p方在一起的時(shí)間太少，而是因?yàn)樗麄冊谝黄鸬臅r(shí)間太多。相反，很多大學(xué)生戀愛成功，不是因?yàn)槟信p方在一起的時(shí)間太少，而是因?yàn)樗麄儨?zhǔn)確地把握了在一起的時(shí)間的多少程度。 （6） 愛情不是自我封閉的二人世界。 很多人過分的活在兩人世界，對身邊的同學(xué)，身邊好友漸漸的失去聯(lián)系，失去了對話，生活中只有彼此兩人；班級活動也不參加，社外活動也不參加，每天除了對方還是對方，這樣不利于大學(xué)生健康發(fā)展，不僅影響學(xué)習(xí)，影響了自身交際和合作能力。 總結(jié)： 男女之間面對戀愛，首先要擺正好自己的心態(tài)，樹立自尊、自愛、自強(qiáng)、自重應(yīng)有的品格，千萬不要盲目地追求愛，也不宜過急追求愛，要分清自己的條件是否成熟。要樹立正確的戀愛觀，明確大學(xué)的目的，以學(xué)習(xí)為第一；規(guī)劃好大學(xué)計(jì)劃，在不影響學(xué)習(xí)的條件下，要對戀愛認(rèn)真，專一，相互鼓勵，相互學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步；認(rèn)真對待戀愛觀，做健康的戀愛； 總之，我們大學(xué)生要樹立正確的戀愛觀念，讓大學(xué)的愛情成為青春記憶里最美的風(fēng)景，而不是終身的遺憾！