2019-2020年高考物理 6年高考母題精解精析專題06 電場(chǎng).doc

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2019-2020年高考物理 6年高考母題精解精析專題06 電場(chǎng) 【xx高考】 （xx?重慶）空間中P、Q兩點(diǎn)處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷，其中P點(diǎn)處為正電荷，P、Q兩點(diǎn)附近電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖所示，a、b、c、d為電場(chǎng)中的4個(gè)點(diǎn)，則(　　) A．P、Q兩點(diǎn)處的電荷等量同種 B．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同 C．c點(diǎn)的電勢(shì)低于d點(diǎn)的電勢(shì) D．負(fù)電荷從a到c，電勢(shì)能減少 （xx上海）11．A、B、C三點(diǎn)在同一直線上，AB:BC=1:2，B點(diǎn)位于A、C之間，在B處固定一電荷量為Q的點(diǎn)電荷。當(dāng)在A處放一電荷量為＋q的點(diǎn)電荷時(shí)，它所受到的電場(chǎng)力為F；移去A處電荷，在C處放電荷量為-2q的點(diǎn)電荷，其所受電場(chǎng)力為 （ ） （A）-F/2 （B）F/2 （C）-F （D）F 答案；B 解析；根據(jù)庫(kù)侖定律：，在A點(diǎn)放一電荷量為＋q的點(diǎn)電荷時(shí)： 而在C處放電荷量為-2q的點(diǎn)電荷：，而LAB:LBC=1:2，代入得： 【考點(diǎn)定位】電場(chǎng) （xx上海）13．當(dāng)電阻兩端加上某一穩(wěn)定電壓時(shí)，通過(guò)該電阻的電荷量為0.3C，消耗的電能為0.9J。為在相同時(shí)間內(nèi)使0.6C的電荷量通過(guò)該電阻，在其兩端需加的電壓和消耗的電能分別是 （ ） （A）3V，1.8J （B）3V，3.6J （C）6V，l.8J （D）6V，3.6J 【答案】D 【解析】根據(jù)E=Uq，可知通過(guò)該電阻的電荷量為0.3C，消耗的電能為0.9J時(shí)電阻兩端所加電壓U=3V，在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)0.6C的電荷量，則電流強(qiáng)度為原來(lái)的2倍，而根據(jù)I=U/R，電壓也為原來(lái)的2倍，即為6V，這樣消耗的電能E=Uq=3.6J 【考點(diǎn)定位】電場(chǎng)、恒定電流和電路 （xx廣東）19.圖5是某種靜電礦料分選器的原理示意圖，帶電礦粉經(jīng)漏斗落入水平勻強(qiáng)電場(chǎng)后，分落在收集板中央的兩側(cè)，對(duì)礦粉分離的過(guò)程，下列表述正確的有　　　　　　　　　　　　　　　　　( ) A.帶正電的礦粉落在右側(cè)　　　　　　　 B.電場(chǎng)力對(duì)礦粉做正功 C.帶負(fù)電的礦粉電勢(shì)能變大　　　　　　 D.帶正電的礦粉電勢(shì)能變小 （xx山東）19．圖中虛線為一組間距相等的同心圓，圓心處固定一帶正電的點(diǎn)電荷。一帶電粒子以一定初速度射入電場(chǎng)，實(shí)線為粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c三點(diǎn)是實(shí)線與虛線的交點(diǎn)。則該粒子（ ） A．帶負(fù)電　　　　 B．在c點(diǎn)受力最大　　　　　 C．在b點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能 D．由a點(diǎn)到b點(diǎn)的動(dòng)能變化大于有b點(diǎn)到c點(diǎn)的動(dòng)能變化 【答案】CD 【解析】 根據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可知，粒子帶正電，選項(xiàng)A正確；根據(jù)庫(kù)侖定律可知，離點(diǎn)電荷最近時(shí)最大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；從b點(diǎn)到c點(diǎn)電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；同心圓間距相等，所以a點(diǎn)到b點(diǎn)電勢(shì)差大于b點(diǎn)到c點(diǎn)的電勢(shì)差，所以由a點(diǎn)到b點(diǎn)的動(dòng)能變化大于有b點(diǎn)到c點(diǎn)的動(dòng)能變化，選項(xiàng)D正確。 【考點(diǎn)定位】電場(chǎng) （xx安徽）20. 如圖1所示，半徑為均勻帶電圓形平板，單位面積帶電量為，其軸線上任意一點(diǎn)（坐標(biāo)為）的電場(chǎng)強(qiáng)度可以由庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理求出： =2，方向沿軸。現(xiàn)考慮單位面積帶電量為的無(wú)限大均勻帶電平板，從其中間挖去一半徑為的圓板，如圖2所示。則圓孔軸線上任意一點(diǎn)（坐標(biāo)為）的電場(chǎng)強(qiáng)度為 （ ） A. 2 B. 2 C. 2 D. 2 （xx安徽）18.如圖所示，在平面直角 中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為0 V，點(diǎn)處的電勢(shì)為6 V, 點(diǎn)處的電勢(shì)為3 V, 則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 （ ） A.200V/m B.200 V/m C.100 V/m D. 100 V/m 【答案】A 【解析】 有圖可知CD的長(zhǎng)度是，DE長(zhǎng)為3cm,即D到 CO 的0V等勢(shì)線的電場(chǎng)線方向距離，。 【考點(diǎn)定位】電場(chǎng) （xx大綱版全國(guó)卷）24.（16分）（注意：在試題卷上作答無(wú)效） 如圖，一平行板電容器的兩個(gè)極板豎直放置，在兩極板間有一帶電小球，小球用一絕緣輕線懸掛于O點(diǎn)。先給電容器緩慢充電，使兩級(jí)板所帶電荷量分別為﹢Q和﹣Q，此時(shí)懸線與豎直方向的夾角為π/6。再給電容器緩慢充電，直到懸線和豎直方向的夾角增加到π/3，且小球與兩極板不接觸。求第二次充電使電容器正極板增加的電荷量。 12. （xx海南）N（N>1）個(gè)電荷量均為q(q>0)的小球，均勻分布在半徑為R的圓周上，示意如圖。若移去位于圓周上P點(diǎn)的一個(gè)小球，則圓心O點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 ，方向 。（已知靜電力常量為k） 12.答案：k 沿OP指向P點(diǎn) 解析：由對(duì)稱性可知，均勻分布在半徑為R的圓周上N個(gè)帶電小球在圓心O點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零。若移去位于圓周上P點(diǎn)的一個(gè)小球，剩余帶電小球在圓心O點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度與P點(diǎn)小球在圓心O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反。由點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式可知，P點(diǎn)帶電小球在圓心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為k，方向沿OP指向O點(diǎn)。 若移去位于圓周上P點(diǎn)的一個(gè)小球，則圓心O點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為k，方向沿OP指向P點(diǎn)。 【考點(diǎn)定位】此題考查電場(chǎng)疊加、點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式及其相關(guān)知識(shí)。 3. （xx海南）如圖，直線上有o、a、b、c四點(diǎn)，ab間的距離與bc間的距離相等。在o點(diǎn)處有固定點(diǎn)電荷，已知b點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì)。若一帶負(fù)電電荷的粒子僅在電場(chǎng)力作用下先從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，再?gòu)腷點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)，則 A． 兩過(guò)程中電場(chǎng)力做的功相等 B． 前一過(guò)程中電場(chǎng)力做的功大于后一過(guò)程中電場(chǎng)力做的功 C． 前一過(guò)程中，粒子電勢(shì)能不斷減小 D． 后一過(guò)程中，粒子動(dòng)能不斷減小 （xx福建）15、【原題】：如圖，在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，將兩個(gè)帶正電的試探電荷、分別置于A、B兩點(diǎn)，虛線為等勢(shì)線。取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)，若將、移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)的過(guò)程中外力克服電場(chǎng)力做的功相等，則下列說(shuō)法正確的是 A．A點(diǎn)電勢(shì)大于B點(diǎn)電勢(shì) B．A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等 C．的電荷量小于的電荷量 D．在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能 （xx江蘇）2. 一充電后的平行板電容器保持兩極板的正對(duì)面積、間距和電荷量不變,在兩極板間插入一電介質(zhì),其電容C 和兩極板間的電勢(shì)差U 的變化情況是 (A) C 和U 均增大(B) C 增大,U 減小 (C) C 減小,U 增大(D) C 和U 均減小 【答案】：B 【解析】電容器決定式：，插入介質(zhì)后電容變大，根據(jù)定義式C=Q/U,電荷量不變，所以U變小。即B正確 【考點(diǎn)定位】電容器 （xx江蘇）1. 真空中,A、B 兩點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q 的距離分別為r 和3r,則A、B 兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小之比為 (A) 3 :1 (B) 1 :3 (C) 9 :1 (D) 1 :9 【答案】：C 【解析】由點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式知，A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小之比為9:1，C正確。 【考點(diǎn)定位】電場(chǎng)強(qiáng)度 （xx天津）5． 兩個(gè)固定的等量異號(hào)電荷所產(chǎn)生電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖中虛線所示，一帶負(fù)電的粒子以某一速度從圖中A點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入電場(chǎng)在紙面內(nèi)飛行，最后離開(kāi)電場(chǎng)，粒子只受到靜電力作用，則粒子在電場(chǎng)中 A．做直線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變小后變大 B．做直線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變大后變小 C．做曲線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變小后變大 D．做曲線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變大后變小 【答案】：C 【解析】：根據(jù)等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直，可知粒子受靜電力方向與速度方向不在同一直線上，所以粒子做曲線運(yùn)動(dòng)，A、B選錯(cuò)誤。帶負(fù)電的粒子先靠近帶正電的固定電荷，后又遠(yuǎn)離正電荷，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功，粒子的電勢(shì)能先變小后變大，C正確。 【考點(diǎn)定位】本題考查等量異號(hào)電荷的電場(chǎng)線與等勢(shì)面，帶電粒子在電場(chǎng)中受力情況、運(yùn)動(dòng)情況，電勢(shì)能的變化。 （xx浙江）19、用金屬箔做成一個(gè)不帶電的圓環(huán)，放在干燥的絕緣桌面上。小明同學(xué)用絕緣材料做的筆套與頭發(fā)摩擦后，將筆套自上而下慢慢靠近圓環(huán)，當(dāng)距離約為0.5cm時(shí)圓環(huán)被吸引到筆套上，如圖所示。對(duì)上述現(xiàn)象的判斷與分析，下列說(shuō)法正確的是 （xx江蘇）15. (16 分)如圖所示,待測(cè)區(qū)域中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),根據(jù)帶電粒子射入時(shí)的受力情況可推測(cè)其電場(chǎng)和磁場(chǎng). 圖中裝置由加速器和平移器組成,平移器由兩對(duì)水平放置、相距為l 的相同平行金屬板構(gòu)成,極板長(zhǎng)度為l、間距為d,兩對(duì)極板間偏轉(zhuǎn)電壓大小相等、電場(chǎng)方向 相反. 質(zhì)量為m、電荷量為+q 的粒子經(jīng)加速電壓U0 加速后,水平射入偏轉(zhuǎn)電壓為U1 的平 移器,最終從A 點(diǎn)水平射入待測(cè)區(qū)域. 不考慮粒子受到的重力. (1)求粒子射出平移器時(shí)的速度大小v1; (2)當(dāng)加速電壓變?yōu)?U0 時(shí),欲使粒子仍從A 點(diǎn)射入待測(cè)區(qū)域,求此時(shí)的偏轉(zhuǎn)電壓U; (3)已知粒子以不同速度水平向右射入待測(cè)區(qū)域,剛進(jìn)入時(shí)的受力大小均為F. 現(xiàn)取水平向 右為x 軸正方向,建立如圖所示的直角坐標(biāo)系Oxyz. 保持加速電壓為U0 不變,移動(dòng)裝 置使粒子沿不同的坐標(biāo)軸方向射入待測(cè)區(qū)域,粒子剛射入時(shí)的受力大小如下表所示. 請(qǐng)推測(cè)該區(qū)域中電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及可能的方向. 【xx高考】 9（xx全國(guó)卷1第25）.（19分） 如圖，與水平面成45角的平面MN將空間分成I和II兩個(gè)區(qū)域。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）的粒子以速度從平面MN上的點(diǎn)水平右射入I區(qū)。粒子在I區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受到大小不變、方向豎直向下的電場(chǎng)作用，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E；在II區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受到勻強(qiáng)磁場(chǎng)的作用，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里。求粒子首次從II區(qū)離開(kāi)時(shí)到出發(fā)點(diǎn)的距離。粒子的重力可以忽略。 解析：設(shè)粒子第一次過(guò)MN時(shí)速度方向與水平方向成α1角，位移與水平方向成α2角且α2=450，在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)， 則有：得出： 在電場(chǎng)中運(yùn)行的位移: 11（xx天津第12題）．（20分）回旋加速器在核科學(xué)、核技術(shù)、核醫(yī)學(xué)等高新技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，有力地推動(dòng)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。 （1）當(dāng)今醫(yī)學(xué)成像診斷設(shè)備PET/CT堪稱“現(xiàn)代醫(yī)學(xué)高科技之冠”，它在醫(yī)療診斷中，常利用能放射電子的同位素碳11為示蹤原子，碳11是由小型回旋加速器輸出的高速質(zhì)子轟擊氮14獲得，同時(shí)還產(chǎn)生另一粒子，試寫(xiě)出核反應(yīng)方程。若碳11的半衰期τ為20min，經(jīng)2.0h剩余碳11的質(zhì)量占原來(lái)的百分之幾？（結(jié)果取2位有效數(shù)字） （2）回旋加速器的原理如圖，D1和D2是兩個(gè)中空的半徑為R的半圓金屬盒，它們接在電壓一定、頻率為f的交流電源上，位于D1圓心處的質(zhì)子源A能不斷產(chǎn)生質(zhì)子（初速度可以忽略，重力不計(jì)），它們?cè)趦珊兄g被電場(chǎng)加速，D1、D2置于與盒面垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。若質(zhì)子束從回旋加速器輸出時(shí)的平均功率為P，求輸出時(shí)質(zhì)子束的等效電流I與P、B、R、f的關(guān)系式（忽略質(zhì)子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，其最大速度遠(yuǎn)小于光速） （3）試推理說(shuō)明：質(zhì)子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)時(shí)，隨軌道半徑r的增大，同一盒中相鄰軌道的半徑之差是增大、減小還是不變？ 解析：（1）核反應(yīng)方程為 ① 設(shè)碳11原有質(zhì)量為m0，經(jīng)過(guò)t=2.0h剩余的質(zhì)量為mt，根據(jù)半衰期定義，有： ② （2）設(shè)質(zhì)子質(zhì)量為m，電荷量為q，質(zhì)子離開(kāi)加速器時(shí)速度大小為v，由牛頓第二定律知： ③ 質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的回旋周期為： ④ 由回旋加速器工作原理可知，交變電源的頻率與質(zhì)子回旋頻率相同，由周期T與頻率f的關(guān)系可得： ⑤ 設(shè)在t時(shí)間內(nèi)離開(kāi)加速器的質(zhì)子數(shù)為N，則質(zhì)子束從回旋加速器輸出時(shí)的平均功率 ⑥ 輸出時(shí)質(zhì)子束的等效電流為： ⑦ 由上述各式得 若以單個(gè)質(zhì)子為研究對(duì)象解答過(guò)程正確的同樣給分 方法二： 設(shè)k（k∈N*）為同一盒子中質(zhì)子運(yùn)動(dòng)軌道半徑的序數(shù)，相鄰的軌道半徑分別為rk，rk+1（rk>rk+1）， 同理，對(duì)于相鄰軌道半徑rk+1，rk+2，，整理后有 由于rk+2> rk，比較，得 說(shuō)明隨軌道半徑r的增大，同一盒中相鄰軌道的半徑之差減小，用同樣的方法也可得到質(zhì)子在D1盒中運(yùn)動(dòng)時(shí)具有相同的結(jié)論。 12（xx四川第25題）．（20分） 如圖所示：正方形絕緣光滑水平臺(tái)面WXYZ邊長(zhǎng)=1.8m，距地面h=0.8m。平行板電容器的極板CD間距d=0.1m且垂直放置于臺(tái)面，C板位于邊界WX上，D板與邊界WZ相交處有一小孔。電容器外的臺(tái)面區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。電荷量q=510-13C的微粒靜止于W處，在CD間加上恒定電壓U=2.5V，板間微粒經(jīng)電場(chǎng)加速后由D板所開(kāi)小孔進(jìn)入磁場(chǎng)（微粒始終不與極板接觸），然后由XY邊界離開(kāi)臺(tái)面。在微粒離開(kāi)臺(tái)面瞬時(shí)，靜止于X正下方水平地面上A點(diǎn)的滑塊獲得一水平速度，在微粒落地時(shí)恰好與之相遇。假定微粒在真空中運(yùn)動(dòng)、極板間電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，滑塊視為質(zhì)點(diǎn)，滑塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，取g=10m/s2 （1）求微粒在極板間所受電場(chǎng)力的大小并說(shuō)明兩板地極性； （2）求由XY邊界離開(kāi)臺(tái)面的微粒的質(zhì)量范圍； （3）若微粒質(zhì)量mo=110-13kg，求滑塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)所獲得的速度。 解析： 13（xx廣東第35題）、（18分） 如圖19（a）所示，在以O(shè)為圓心，內(nèi)外半徑分別為和的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)，存在輻射狀電場(chǎng)和垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，內(nèi)外圓間的電勢(shì)差U為常量，,一電荷量為+q，質(zhì)量為m的粒子從內(nèi)圓上的A點(diǎn)進(jìn)入該區(qū)域，不計(jì)重力。 （1） 已知粒子從外圓上以速度射出，求粒子在A點(diǎn)的初速度的大小 （2） 若撤去電場(chǎng)，如圖19（b）,已知粒子從OA延長(zhǎng)線與外圓的交點(diǎn)C以速度射出，方向與OA延長(zhǎng)線成45角，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 （3） 在圖19（b）中，若粒子從A點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，速度大小為，方向不確定，要使粒子一定能夠從外圓射出，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)小于多少？ （3）由B2qv3=m ⑥可知，B越小，R越大。與磁場(chǎng)邊界相切的圓的最大半徑為 R= ⑦ 所以 B2＜ 答案：（1）v0= （2）B1= t = （3）B2＜ 14（xx北京理綜第23題）．（18分） 利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)，可以將比荷不同的離子分開(kāi)，這種方法在化學(xué)分析和原子核技術(shù)等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。 如圖所示的矩形區(qū)域ACDG(AC邊足夠長(zhǎng))中存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，A處有一狹縫。離子源產(chǎn)生的離子，經(jīng)靜電場(chǎng)加速后穿過(guò)狹縫沿垂直于GA邊且垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到GA邊，被相應(yīng)的收集器收集。整個(gè)裝置內(nèi)部為真空。 已知被加速的兩種正離子的質(zhì)量分別是m1和m2(m1>m2)，電荷量均為q。加速電場(chǎng)的電勢(shì)差為U，離子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的初速度可以忽略。不計(jì)重力，也不考慮離子間的相互作用。 (1)求質(zhì)量為m1的離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率v1； (2)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí)，求兩種離子在GA邊落點(diǎn)的間距s； (3)在前面的討論中忽略了狹縫寬度的影響，實(shí)際裝置中狹縫具有一定寬度。若狹縫過(guò)寬， 可能使兩束離子在GA邊上的落點(diǎn)區(qū)域交疊，導(dǎo)致兩種離子無(wú)法完全分離。 設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)，GA邊長(zhǎng)為定值L，狹縫寬度為d，狹縫右邊緣在A處。離子可以從狹縫各處射入磁場(chǎng)，入射方向仍垂直于GA邊且垂直于磁場(chǎng)。為保證上述兩種離子能落在GA邊上并被完全分離，求狹縫的最大寬度。 利用式，代入式得 R1的最大值滿足 得 求得最大值 【xx高考】 1．xx重慶1７某電容式話筒的原理示意圖如題18圖所示，E為電源，R為電阻，薄片P和Q為兩金屬基板。對(duì)著話筒說(shuō)話時(shí)，P振動(dòng)而Q可視為不動(dòng)。在P、Q間距增大過(guò)程中， A．P、Q購(gòu)車的電容器的電容增大 B．P上電荷量保持不變 C．M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的低 D．M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的高 2.xx全國(guó)卷Ⅰ16關(guān)于靜電場(chǎng)，下列結(jié)論普遍成立的是 A．電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差只與這兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)有關(guān) B．電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)高，電場(chǎng)強(qiáng)度小的地方電勢(shì)低 C．將正點(diǎn)電荷從場(chǎng)強(qiáng)為零的一點(diǎn)移動(dòng)到場(chǎng)強(qiáng)為零的另一點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零 D．在正電荷或負(fù)電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)方向都指向電勢(shì)降低最快的方向 3. xx天津5在靜電場(chǎng)中，將一正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做了負(fù)功，則 A．b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定比a點(diǎn)大 B．電場(chǎng)線方向一定從b指向a C．b點(diǎn)的電勢(shì)一定比a點(diǎn)高 D．該電荷的動(dòng)能一定減小 答案：C 4. xx全國(guó)卷Ⅱ17在雷雨云下沿豎直方向的電場(chǎng)強(qiáng)度為V/m.已知一半徑為1mm的雨滴在此電場(chǎng)中不會(huì)下落，取重力加速度大小為10m/,水的密度為kg/。這雨滴攜帶的電荷量的最小值約為 A．2C B. 4C C. 6C D. 8C 5. xx江蘇物理5空間有一沿x軸對(duì)稱分布的電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度E隨X變化的圖像如圖所示。下列說(shuō)法正確的是 （A）O點(diǎn)的電勢(shì)最低 （B）X2點(diǎn)的電勢(shì)最高 （C）X1和- X1兩點(diǎn)的電勢(shì)相等 （D）X1和X3兩點(diǎn)的電勢(shì)相等 答案：C 6. xx福建18物理學(xué)中有些問(wèn)題的結(jié)論不一定必須通過(guò)計(jì)算才能驗(yàn)證，有時(shí)只需要通過(guò)一定的分析就可以判斷結(jié)論是否正確。如圖所示為兩個(gè)彼此平行且共軸的半徑分別為和的圓環(huán)，兩圓環(huán)上的電荷量均為q（q>0），而且電荷均勻分布。兩圓環(huán)的圓心和相距為2a，聯(lián)線的中點(diǎn)為O，軸線上的A點(diǎn)在O點(diǎn)右側(cè)與O點(diǎn)相距為r（r0，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)x=0時(shí)，此時(shí)要求的場(chǎng)強(qiáng)為O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，由對(duì)稱性可知EO=0，對(duì)于C項(xiàng)而言，x=0時(shí)E為一定值，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)x→∞時(shí)E→0，而D項(xiàng)中E→4πκσ故D項(xiàng)錯(cuò)誤；所以正確選項(xiàng)只能為B。 7.（09上海物理7）位于A、B處的兩個(gè)帶有不等量負(fù)電的點(diǎn)電荷在平面內(nèi)電勢(shì)分布如圖所示，圖中實(shí)線表示等勢(shì)線，則 （ CD ） A．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同 B．正電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功 C．負(fù)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功 D．正電荷從e點(diǎn)沿圖中虛線移到f點(diǎn)，電勢(shì)能先減小后增大 解析：電場(chǎng)線的疏密可以表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，可見(jiàn)A錯(cuò)誤；正電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，負(fù)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，所以B錯(cuò)誤，C正確；正電荷從e點(diǎn)沿圖中虛線移到f點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功，但整個(gè)過(guò)程電場(chǎng)力做正功，D正確。 8.（09廣東物理6）如圖所示，在一個(gè)粗糙水平面上，彼此靠近地放置兩個(gè)帶同種電荷的小物塊。由靜止釋放后，兩個(gè)物塊向相反方向運(yùn)動(dòng)，并最終停止。在物塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列表述正確的是 （ A ） A．兩個(gè)物塊的電勢(shì)能逐漸減少 B．物塊受到的庫(kù)侖力不做功 C．兩個(gè)物塊的機(jī)械能守恒 D. 物塊受到的摩擦力始終小于其受到的庫(kù)侖力 解析：由于兩電荷電性相同，則二者之間的作用力為斥力，因此在遠(yuǎn)離過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，則電勢(shì)能逐漸減少，A正確；B錯(cuò)誤；由于運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，有重力以外的力電場(chǎng)力和摩擦力做功，故機(jī)械能不守恒，C錯(cuò)誤；在遠(yuǎn)離過(guò)程中開(kāi)始電場(chǎng)力大于摩擦力，后來(lái)電場(chǎng)力小于摩擦力。 9.（09天津5）如圖所示，帶等量異號(hào)電荷的兩平行金屬板在真空中水平放置，M、N為板間同一電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，一帶電粒子（不計(jì)重力）以速度vM經(jīng)過(guò)M點(diǎn)在電場(chǎng)線上向下運(yùn)動(dòng)，且未與下板接觸，一段時(shí)間后，粒子以速度vN折回N點(diǎn)。則 10.（09四川20）如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點(diǎn)處有一正點(diǎn)電荷，帶負(fù)電的小物體以初速度V1從M點(diǎn)沿斜面上滑，到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度為零，然后下滑回到M點(diǎn)，此時(shí)速度為V2（V2＜V1）。若小物體電荷量保持不變，OM＝ON，則 （ AD ） A．小物體上升的最大高度為 B．從N到M的過(guò)程中，小物體的電勢(shì)能逐漸減小 C．從M到N的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)小物體先做負(fù)功后做正功 D．從N到M的過(guò)程中，小物體受到的摩擦力和電場(chǎng)力均是先增大后減小 11.（09寧夏16）醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時(shí)，利用電磁血流計(jì)來(lái)監(jiān)測(cè)通過(guò)動(dòng)脈的血流速度。電磁血流計(jì)由一對(duì)電極a和b以及磁極N和S構(gòu)成，磁極間的磁場(chǎng)是均勻的。使用時(shí)，兩電極a、b均與血管壁接觸，兩觸點(diǎn)的連線、磁場(chǎng)方向和血流速度方向兩兩垂直，如圖所示。由于血液中的正負(fù)離子隨血流一起在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，電極a、b之間會(huì)有微小電勢(shì)差。在達(dá)到平衡時(shí)，血管內(nèi)部的電場(chǎng)可看作是勻強(qiáng)電場(chǎng)，血液中的離子所受的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的合力為零。在某次監(jiān)測(cè)中，兩觸點(diǎn)的距離為3.0mm，血管壁的厚度可忽略，兩觸點(diǎn)間的電勢(shì)差為160V，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.040T。則血流速度的近似值和電極a、b的正負(fù)為 （ A ） A. 1.3m/s ，a正、b負(fù) B. 2.7m/s ， a正、b負(fù) C．1.3m/s，a負(fù)、b正 D. 2.7m/s ， a負(fù)、b正 12.（09海南物理5）一平行板電容器兩極板間距為、極板面積為S，電容為，其中是常量。對(duì)此電容器充電后斷開(kāi)電源。當(dāng)增加兩板間距時(shí)，電容器極板間 （ A ） A．電場(chǎng)強(qiáng)度不變，電勢(shì)差變大 B．電場(chǎng)強(qiáng)度不變，電勢(shì)差不變 C．電場(chǎng)強(qiáng)度減小，電勢(shì)差不變 D．電場(chǎng)強(qiáng)度較小，電勢(shì)差減小 13.（09海南物理10）如圖，兩等量異號(hào)的點(diǎn)電荷相距為。M與兩點(diǎn)電荷共線，N位于兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上，兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)到M和N的距離都為L(zhǎng)，且。略去項(xiàng)的貢獻(xiàn)，則兩點(diǎn)電荷的合電場(chǎng)在M和N點(diǎn)的強(qiáng)度 （ AC ） A．大小之比為2，方向相反 B．大小之比為1，方向相反 C．大小均與成正比，方向相反 D．大小均與L的平方成反比，方向相互垂直 14.（09江蘇物理8）空間某一靜電場(chǎng)的電勢(shì)在軸上分布如圖所示，軸上兩點(diǎn)B、C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度在方向上的分量分別是、，下列說(shuō)法中正確的有 （ AD ） A．的大小大于的大小 B．的方向沿軸正方向 C．電荷在點(diǎn)受到的電場(chǎng)力在方向上的分量最大 D．負(fù)電荷沿軸從移到的過(guò)程中，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功 15.（09廣東理科基礎(chǔ)12）關(guān)于同一電場(chǎng)的電場(chǎng)線，下列表述正確的是 （ C ） A．電場(chǎng)線是客觀存在的 B．電場(chǎng)線越密，電場(chǎng)強(qiáng)度越小 C．沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來(lái)越低 D．電荷在沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能減小 解析：電場(chǎng)是客觀存在的，而電場(chǎng)線是假想的，A錯(cuò)；電場(chǎng)線越密的地方電場(chǎng)越大B錯(cuò)；沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低C對(duì)；負(fù)電荷沿著電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做負(fù)功電勢(shì)能增加D錯(cuò)。 16.（09東理科基礎(chǔ)16）如圖所示，一帶負(fù)電粒子以某速度進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在電場(chǎng)力作用下形成圖中所示的運(yùn)動(dòng)軌跡。M和N是軌跡上的兩點(diǎn)，其中M點(diǎn)在軌跡的最右 17.(09廣東文科基礎(chǔ)60)如圖9所示，空間有一電場(chǎng)，電場(chǎng)中有兩個(gè)點(diǎn)a和b。下列表述正確的是 （ B ） A．該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng) B．a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大 C．b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比a點(diǎn)的大 D．正電荷在a、b兩點(diǎn)受力方向相同 18.（09山東20）如圖所示，在x軸上關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱的兩點(diǎn)固定放置等量異種點(diǎn)電荷+Q和-Q，x軸上的P點(diǎn)位于的右側(cè)。下列判斷正確的是 （ AC ） A．在x軸上還有一點(diǎn)與P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同 B．在x軸上還有兩點(diǎn)與P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同 C．若將一試探電荷+q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電勢(shì)能增大 D．若將一試探電荷+q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電勢(shì)能減小 19.（09安徽18.）在光滑的絕緣水平面上，有一個(gè)正方形的abcd，頂點(diǎn)a、c處分別固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，電荷量相等，如圖所示。若將一個(gè)帶負(fù)電的粒子置于b點(diǎn)，自由釋放，粒子將沿著對(duì)角線bd往復(fù)運(yùn)動(dòng)。粒子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中 （ D ） A. 先作勻加速運(yùn)動(dòng)，后作勻減速運(yùn)動(dòng) B. 先從高電勢(shì)到低電勢(shì)，后從低電勢(shì)到高電勢(shì) C. 電勢(shì)能與機(jī)械能之和先增大，后減小 D. 電勢(shì)能先減小，后增大 解析：由于負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力是變力，加速度是變化的。所以A錯(cuò)；由等量正電荷的電場(chǎng)分布知道，在兩電荷連線的中垂線O點(diǎn)的電勢(shì)最高，所以從b到a，電勢(shì)是先增大后減小，故B錯(cuò)；由于只有電場(chǎng)力做功，所以只有電勢(shì)能與動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化，故電勢(shì)能與機(jī)械能的和守恒，C錯(cuò)；由b到O電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，由O到d電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，D對(duì)。 20.（09福建15）如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源（內(nèi)阻不計(jì)）連接，下極板接地。一帶電油滴位于容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離 （ B ） A.帶點(diǎn)油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng) B.P點(diǎn)的電勢(shì)將降低 C.帶點(diǎn)油滴的電勢(shì)將減少 D.若電容器的電容減小，則極板帶電量將增大 21.（09浙江16）如圖所示，在光滑絕緣水平面上放置3個(gè)電荷量均為的相同小球，小球之間用勁度系數(shù)均為的輕質(zhì)彈簧絕緣連接。當(dāng)3個(gè)小球處在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，每根彈簧長(zhǎng)度為 已知靜電力常量為，若不考慮彈簧的靜電感應(yīng)，則每根彈簧的原長(zhǎng)為 （ C ） A． B． C． D． 解析：第三個(gè)小球受三個(gè)力的作用，它們的關(guān)系是 F23 F13 ，得 22.（09浙江20）空間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，有一電荷量、質(zhì)量的粒子從點(diǎn)以速率射入電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)速率為?，F(xiàn)有另一電荷量、質(zhì)量的粒子以速率仍從點(diǎn)射入該電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)速率為。若忽略重力的影響，則 （ AD ） A．在、、三點(diǎn)中，點(diǎn)電勢(shì)最高 B．在、、三點(diǎn)中，點(diǎn)電勢(shì)最高 C．間的電勢(shì)差比間的電勢(shì)差大 D．間的電勢(shì)差比間的電勢(shì)差小 23.（09寧夏18）空間有一均勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)中建立如圖所示的直角坐標(biāo)系，M、N、P為電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)，M點(diǎn)的坐標(biāo)，N點(diǎn)的坐標(biāo)為，P點(diǎn)的坐標(biāo)為。已知電場(chǎng)方向平行于直線MN，M點(diǎn)電勢(shì)為0，N點(diǎn)電勢(shì)為1V，則P點(diǎn)的電勢(shì)為 （ D ） A. B. C. D. 24.（09江蘇物理1）兩個(gè)分別帶有電荷量和+的相同金屬小球（均可視為點(diǎn)電荷），固定在相距為的兩處，它們間庫(kù)侖力的大小為。兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)椋瑒t兩球間庫(kù)侖力的大小為 （ C ） A． B． C． D． 解析：本題考查庫(kù)侖定律及帶電題電量的轉(zhuǎn)移問(wèn)題。接觸前兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的庫(kù)侖力大小為，兩個(gè)相同的金屬球各自帶電，接觸后再分開(kāi)，其所帶電量先中和后均分，所以兩球分開(kāi)后各自帶點(diǎn)為+Q，距離又變?yōu)樵瓉?lái)的，庫(kù)侖力為，所以兩球間庫(kù)侖力的大小為，C項(xiàng)正確。如兩球原來(lái)帶正電，則接觸各自帶電均為+2Q。 二、非選擇題 25.（09山東25）（18分）如圖甲所示，建立Oxy坐標(biāo)系，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對(duì)稱，極板長(zhǎng)度和板間距均為l，第一四象限有磁場(chǎng)，方向垂直于Oxy平面向里。位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸間右連接發(fā)射質(zhì)量為m、電量為+q、速度相同、重力不計(jì)的帶電粒子在0~3t時(shí)間內(nèi)兩板間加上如圖乙所示的電壓（不考慮極邊緣的影響）。 已知t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子恰好在t0時(shí)，刻經(jīng)極板邊緣射入磁場(chǎng)。上述m、q、l、l0、B為已知量。（不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況） 解析：（1）時(shí)刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子在電場(chǎng)中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，時(shí)刻剛好從極板邊緣射出，在y軸負(fù)方向偏移的距離為，則有① ② ③ 聯(lián)立以上三式，解得兩極板間偏轉(zhuǎn)電壓為④。 （2）時(shí)刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子，前時(shí)間在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)， 后時(shí)間兩極板沒(méi)有電場(chǎng)，帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)。帶電粒子沿x軸方向的分速度大小為⑤ 考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。 26.（09安徽23）如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向沿軸的正方向，場(chǎng)強(qiáng)為。在點(diǎn)有一個(gè)靜止的中性微粒，由于內(nèi)部作用，某一時(shí)刻突然分裂成兩個(gè)質(zhì)量均為的帶電微粒，其中電荷量為的微粒1沿軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間到達(dá)點(diǎn)。不計(jì)重力和分裂后兩微粒間的作用。試求 （1）分裂時(shí)兩個(gè)微粒各自的速度； （2）當(dāng)微粒1到達(dá)（點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)微粒1做功的瞬間功率； （3）當(dāng)微粒1到達(dá)（點(diǎn)時(shí)，兩微粒間的距離。 答案：（1），方向沿y正方向（2）（3）2 （3）兩微粒的運(yùn)動(dòng)具有對(duì)稱性，如圖所示，當(dāng)微粒1到達(dá)（0，-d）點(diǎn)時(shí)發(fā)生的位移 則當(dāng)微粒1到達(dá)（0，-d）點(diǎn)時(shí)，兩微粒間的距離為 27.（09福建21）如圖甲，在水平地面上固定一傾角為θ的光滑絕緣斜面，斜面處于電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向沿斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端，整根彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為m、帶電量為q（q>0）的滑塊從距離彈簧上端為s0處?kù)o止釋放，滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電量保持不變，設(shè)滑塊與彈簧接觸過(guò)程沒(méi)有機(jī)械能損失，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g。 （1）求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時(shí)間t1 （2）若滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中最大速度大小為vm，求滑塊從靜止釋放到速度大小為vm過(guò)程中彈簧的彈力所做的功W； （3）從滑塊靜止釋放瞬間開(kāi)始計(jì)時(shí)，請(qǐng)?jiān)谝覉D中畫(huà)出滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中速度與時(shí)間關(guān)系v-t圖象。圖中橫坐標(biāo)軸上的t1、t2及t3分別表示滑塊第一次與彈簧上端接觸、第一次速度達(dá)到最大值及第一次速度減為零的時(shí)刻，縱坐標(biāo)軸上的v1為滑塊在t1時(shí)刻的速度大小，vm是題中所指的物理量。（本小題不要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程） 解析：本題考查的是電場(chǎng)中斜面上的彈簧類問(wèn)題。涉及到勻變速直線運(yùn)動(dòng)、運(yùn)用動(dòng)能定理處理變力功問(wèn)題、最大速度問(wèn)題和運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析。 （1）滑塊從靜止釋放到與彈簧剛接觸的過(guò)程中作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為a，則有 qE+mgsin=ma ① 28.（09福建22） 分)圖為可測(cè)定比荷的某裝置的簡(jiǎn)化示意圖，在第一象限區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2.010-3T,在X軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L=0.50m的P處為離子的入射口，在Y上安放接收器，現(xiàn)將一帶正電荷的粒子以v=3.5104m/s的速率從P處射入磁場(chǎng)，若粒子在y軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L=0.50m的M處被觀測(cè)到，且運(yùn)動(dòng)軌跡半徑恰好最小，設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m,電量為q,不記其重力。 （1）求上述粒子的比荷； （2）如果在上述粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的某個(gè)時(shí)刻，在第一象限內(nèi)再加一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，就可以使其沿y軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向，并求出從粒子射入磁場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間加這個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)； （3）為了在M處觀測(cè)到按題設(shè)條件運(yùn)動(dòng)的上述粒子，在第一象限內(nèi)的磁場(chǎng)可以局限在一個(gè)矩形區(qū)域內(nèi)，求此矩形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積，并在圖中畫(huà)出該矩形。 答案（1）=4.9C/kg（或5.0C/kg）；（2） ； （3） （2）設(shè)所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E。如圖乙，當(dāng)粒子子經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)，速度沿y軸正方向，依題意，在此時(shí)加入沿x 軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)力與此時(shí)洛倫茲力平衡，則有 ④ 代入數(shù)據(jù)得 ⑤ 所加電場(chǎng)的長(zhǎng)槍方向沿x軸正方向。由幾何關(guān)系可知，圓弧PQ所對(duì)應(yīng)的圓心角為45，設(shè)29.（09浙江23）如圖所示，相距為d的平行金屬板A、B豎直放置，在兩板之間水平放置一絕緣平板。有一質(zhì)量m、電荷量q（q>0）的小物塊在與金屬板A相距l(xiāng)處?kù)o止。若某一時(shí)刻在金屬板A、B間加一電壓，小物塊與金屬板只發(fā)生了一次碰撞，碰撞后電荷量變?yōu)閝，并以與碰前大小相等的速度反方向彈回。已知小物塊與絕緣平板間的動(dòng)摩擦因素為μ，若不計(jì)小物塊電荷量對(duì)電場(chǎng)的影響和碰撞時(shí)間。則 （1）小物塊與金屬板A碰撞前瞬間的速度大小是多少？ （2）小物塊碰撞后經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間停止運(yùn)動(dòng)？停在何位置？ 答案：（1）（2）時(shí)間為，停在處或距離B板為 解析：本題考查電場(chǎng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題 （1）加電壓后，B極板電勢(shì)高于A板，小物塊在電場(chǎng)力作用與摩擦力共同作用下向A板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。電場(chǎng)強(qiáng)度為 小物塊所受的電場(chǎng)力與摩擦力方向相反，則合外力為 故小物塊運(yùn)動(dòng)的加速度為 設(shè)小物塊與A板相碰時(shí)的速度為v1，由 解得 30.（09江蘇14）1932年，勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出了回旋加速器?；匦铀倨鞯墓ぷ髟砣鐖D所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可以忽略不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直。A處粒子源產(chǎn)生的粒子，質(zhì)量為m、電荷量為+q ，在加速器中被加速，加速電壓為U。加速過(guò)程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力作用。 （1）求粒子第2次和第1次經(jīng)過(guò)兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比； （2）求粒子從靜止開(kāi)始加速到出口處所需的時(shí)間t； （3）實(shí)際使用中，磁感應(yīng)強(qiáng)度和加速電場(chǎng)頻率都有最大值的限制。若某一加速器磁感應(yīng)強(qiáng)度和加速電場(chǎng)頻率的最大值分別為Bm、fm，試討論粒子能獲得的最大動(dòng)能E㎞。 （3）加速電場(chǎng)的頻率應(yīng)等于粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的頻率，即 當(dāng)磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度為Bm時(shí)，加速電場(chǎng)的頻率應(yīng)為 粒子的動(dòng)能 當(dāng)≤時(shí)，粒子的最大動(dòng)能由Bm決定 解得 當(dāng)≥時(shí)，粒子的最大動(dòng)能由fm決定 解得 31.（09四川24） 如圖所示，直線形擋板p1p2p3與半徑為r的圓弧形擋板p3p4p5平滑連接并安裝在水平臺(tái)面b1b2b3b4上，擋板與臺(tái)面均固定不動(dòng)。線圈c1c2c3的匝數(shù)為n,其端點(diǎn)c1、c3通過(guò)導(dǎo)線分別與電阻R1和平行板電容器相連，電容器兩極板間的距離為d,電阻R1的阻值是線圈c1c2c3阻值的2倍，其余電阻不計(jì)，線圈c1c2c3內(nèi)有一面積為S、方向垂直于線圈平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大。質(zhì)量為m的小滑塊帶正電，電荷量始終保持為q,在水平臺(tái)面上以初速度v0從p1位置出發(fā)，沿?fù)醢暹\(yùn)動(dòng)并通過(guò)p5位置。若電容器兩板間的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，p1、p2在電場(chǎng)外，間距為L(zhǎng),其間小滑塊與臺(tái)面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，其余部分的摩擦不計(jì)，重力加速度為g.求： （1）小滑塊通過(guò)p2位置時(shí)的速度大小。 （2）電容器兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的取值范圍。 （3）經(jīng)過(guò)時(shí)間t,磁感應(yīng)強(qiáng)度變化量的取值范圍。 32.（09重慶25）如題25圖，離子源A產(chǎn)生的初速為零、帶電量均為e、質(zhì)量不同的正離子被電壓為U0的加速電場(chǎng)加速后勻速通過(guò)準(zhǔn)直管，垂直射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)后通過(guò)極板HM上的小孔S離開(kāi)電場(chǎng)，經(jīng)過(guò)一段勻速直線運(yùn)動(dòng)，垂直于邊界MN進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知HO=d，HS=2d，=90。（忽略粒子所受重力） （1）求偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E0的大小以及HM與MN的夾角； （2）求質(zhì)量為m的離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑； （3）若質(zhì)量為4m的離子垂直打在NQ的中點(diǎn)處，質(zhì)量為16m的離子打在 處。求和之間的距離以及能打在NO上的正離子的質(zhì)量范圍。 33.（09寧夏25） 如圖所示，在第一象限有一均強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向與y軸平行；在x軸下方有一均強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向與紙面垂直。一質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的粒子以平行于x軸的速度從y軸上的P點(diǎn)處射入電場(chǎng)，在x軸上的Q點(diǎn)處進(jìn)入磁場(chǎng)，并從坐標(biāo)原點(diǎn)O離開(kāi)磁場(chǎng)。粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡與y軸交于M點(diǎn)。已知OP=,。不計(jì)重力。求 （1）M點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O間的距離； （2）粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)所用的時(shí)間。 解析：（1）帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，在軸負(fù)方向上做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度的大小為；在軸正方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)速度為，粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)所用的時(shí)間為，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向與軸正方向的夾角為，則 ① ② 【xx高考】 1．（全國(guó)卷Ⅱ－19）一平行板電容器的兩個(gè)極板水平放置，兩極板間有一帶電量不變的小油滴，油滴在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)所受空氣阻力的大小與其速率成正比。若兩極板間電壓為零，經(jīng)一段時(shí)間后，油滴以速率v勻速下降；若兩極板間的電壓為U，經(jīng)一段時(shí)間后，油滴以速率v勻速上升。若兩極板間電壓為－U，油滴做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的大小、方向?qū)⑹? A．2v、向下　　 B．2v、向上 C．3 v、向下　　 D．3 v、向上 答案：C 【解析】：當(dāng)不加電場(chǎng)時(shí)，油滴勻速下降，即f＝kv＝mg；當(dāng)兩極板間電壓為U時(shí)，油滴向上勻速運(yùn)動(dòng)，即F電＝kv＋mg，解之得：F電＝2m，兩極間電壓為－U時(shí)，電場(chǎng)力方向反向，大小不變，油滴向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)電＋mg＝kv / 解之得：v＝3v，C項(xiàng)正確。 2.（天津卷－18）帶負(fù)電的粒子在某電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用，能分別完成以下兩種運(yùn)動(dòng)：①在電場(chǎng)線上運(yùn)動(dòng)，②在等勢(shì)面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。該電場(chǎng)可能由 A．一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷形成 B．一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷形成 C．兩個(gè)分立的帶等量負(fù)電的點(diǎn)電荷形成 D．一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷與帶正電的無(wú)限大平板形成’ 3．（江蘇卷－6）如圖所示，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)線，且AB=BC，電場(chǎng)中的A、B、C　三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別為EA、EB、EC，電勢(shì)分別為、、，AB、BC間的電勢(shì)差分別為UAB、UBC，則下列關(guān)系中正確的有 A.＞＞　　　 B. EC＞EB＞EA C.UAB＜UBC　　　　　　　　 D.UAB＝UBC 答案：ABC 解析：考查靜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線、等勢(shì)面的分布知識(shí)和規(guī)律。A、B、C三點(diǎn)處在一根電場(chǎng)線上，沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降落，故＞＞，A正確；由電場(chǎng)線的密集程度可看出電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系為EC＞EB＞EA，B對(duì)；電場(chǎng)線密集的地方電勢(shì)降落較快，故UBC＞UAB，C對(duì)D錯(cuò)。此類問(wèn)題要在平時(shí)注重對(duì)電場(chǎng)線與場(chǎng)強(qiáng)、等勢(shì)面與場(chǎng)強(qiáng)和電場(chǎng)線的關(guān)系的掌握，熟練理解常見(jiàn)電場(chǎng)線和等勢(shì)面的分布規(guī)律。 4.（重慶卷－21）21圖1是某同學(xué)設(shè)計(jì)的電容式速度傳感器原理圖，其中上板為固定極板，下板為待測(cè)物體，在兩極板間電壓恒定的條件下，極板上所帶電量Q將隨待測(cè)物體的上下運(yùn)動(dòng)而變化，若Q隨時(shí)間t的變化關(guān)系為Q=（a、b為大于零的常數(shù)），其圖象如題21圖2所示，那么題21圖3、圖4中反映極板間場(chǎng)強(qiáng)大小E和物體速率v隨t變化的圖線可能是 5.（寧夏卷－21）如圖所示，C為中間插有電介質(zhì)的電容器，a和b為其兩極板；a板接地；P和Q為兩豎直放置的平行金屬板，在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球；P板與b板用導(dǎo)線相連，Q板接地。開(kāi)始時(shí)懸線靜止在豎直方向，在b板帶電后，懸線偏轉(zhuǎn)了角度a。在以下方法中，能使懸線的偏角a變大的是 A.縮小a、b間的距離 B.加大a、b間的距離 C.取出a、b兩極板間的電介質(zhì) D.換一塊形狀大小相同、介電常數(shù)更大的電介質(zhì) 答案：BC 【解析】本題考查電容器的兩個(gè)公式。a板與Q板電勢(shì)恒定為零，b板和P板電勢(shì)總相同，故兩個(gè)電容器的電壓相等，且兩板電荷量q視為不變。要使懸線的偏角增大，即電壓U增大，即減小電容器的電容C。對(duì)電容器C，由公式C = = ，可以通過(guò)增大板間距d、減小介電常數(shù)ε、減小板的針對(duì)面積S。 7.（上海卷－14）如圖所