十一年高考(2010-2020)物理試題分分類匯編?kù)o電場(chǎng)

1、靜電場(chǎng)2題型一、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)以及相應(yīng)的功能關(guān)系1題型二、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的綜合類問(wèn)題5題型三、帶點(diǎn)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的綜合類問(wèn)題8題型一.帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)以及相應(yīng)的功能關(guān)系1. （2020-江蘇省髙考真題）如圖所示，絕緣輕桿的兩端固左帶有等量異號(hào)電荷的小球（不計(jì)重力）。開始 時(shí)，兩小球分別靜止在A、B位巻?，F(xiàn)外加一勻強(qiáng)電場(chǎng)E,在靜電力作用下，小球繞輕桿中點(diǎn)O轉(zhuǎn)到水 平位置。取O點(diǎn)的電勢(shì)為0。下列說(shuō)法正確的有（）A. 電場(chǎng)E中A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)B. 轉(zhuǎn)動(dòng)中兩小球的電勢(shì)能始終相等C. 該過(guò)程靜電力對(duì)兩小球均做負(fù)功D. 該過(guò)程兩小球的總電勢(shì)能增加【答案】AB【解析】A. 沿著電場(chǎng)

2、線方向，電勢(shì)降低，A正確：B. 由于O點(diǎn)的電勢(shì)為0,根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的對(duì)稱性% = _冷又-如，Ep=q ,所以Ep = EpBB正確：CD. A、B位宜的小球受到的靜電力分別水平向右、水平向左，絕緣輕桿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，兩小球靜電力對(duì)兩小球均做正功，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，CD錯(cuò)誤：故選AB。2. （2020-山東省高考真題）真空中有兩個(gè)固左的帶正電的點(diǎn)電荷，電荷量不相等。一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷置于二者連線上的O點(diǎn)時(shí)，僅在電場(chǎng)力的作用下恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)。過(guò)O點(diǎn)作兩正電荷連線的垂線，以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓與連線和垂線分別交于“、c和/人d,如圖所示。以下說(shuō)法正確的是（）A. 點(diǎn)電勢(shì)低于O點(diǎn)B. b點(diǎn)電勢(shì)低于c

3、點(diǎn)C. 該試探電荷在點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能D. 該試探電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能小于在d點(diǎn)的電勢(shì)能【答案】BD【解析】A. 由題意可知O點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)為零，根據(jù)同種電荷之間電場(chǎng)線的分布可知aO之間電場(chǎng)線由a到O,故a點(diǎn)電 勢(shì)髙于O點(diǎn)電勢(shì)，故A錯(cuò)誤：B. 同理根據(jù)同種電荷電場(chǎng)線分布可知b點(diǎn)電視低于c點(diǎn)電勢(shì)，故B正確：C. 根拯電場(chǎng)線分布可知負(fù)電荷從a到b電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，即該試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在 b點(diǎn)的電勢(shì)能，故C錯(cuò)誤：D. 同理根據(jù)電場(chǎng)線分布可知負(fù)電荷從c點(diǎn)到d點(diǎn)電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，即該試探電荷在c點(diǎn)的電勢(shì) 能小于在d點(diǎn)的電勢(shì)能，故D正確。故選BD。3. （2020-全國(guó)髙考課標(biāo)

4、3卷）如圖，ZM是銳角三角形PMN最大的內(nèi)角，電荷量為 （爐0）的點(diǎn)電荷固 泄在P點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（）A. 沿MN邊，從M點(diǎn)到N點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸增大B. 沿MN邊，從M點(diǎn)到N點(diǎn)，電勢(shì)先增大后減小C. 正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能比其在N點(diǎn)的電勢(shì)能大D. 將正電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力所做的總功為負(fù)【答案】BC【解析】A. 點(diǎn)電荷的電場(chǎng)以點(diǎn)電荷為中心，向四周呈放射狀，如圖（或者根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度）可知如 是最大內(nèi)角，所以PN PM，根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式 從MN電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小，a錯(cuò)誤:B. 電場(chǎng)線9等勢(shì)面（圖中虛線）處處垂直，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，所以從MtN電勢(shì)先増大后減小，B正確：

5、C. M、“兩點(diǎn)的電勢(shì)大小關(guān)系為5 化、，根據(jù)電勢(shì)能的公式Ep=Ci（p可知正電荷任M點(diǎn)的電勢(shì)能大 于在N點(diǎn)的電勢(shì)能，c正確；D. 正電荷從MtN,電勢(shì)能減小，電場(chǎng)力所做的總功為正功，D錯(cuò)誤。故選BC。4. （2020-全國(guó)高考課標(biāo)2卷）如圖，豎直而內(nèi)一絕緣細(xì)圓環(huán)的上、下半圓分別均勻分布著等量異種電荷。、b為圓環(huán)水平直徑上的兩個(gè)點(diǎn)，c、為豎直直徑上的兩個(gè)點(diǎn)，它們與圓心的距離均相等。則（）A心b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等B心b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等C. C、兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等D. C、兩點(diǎn)的電勢(shì)相等【答案】ABC【解析】BD.如下圖所示，為等量異種電荷周用空間的電場(chǎng)分布圖。本題的帶電圓環(huán)，可拆解成這樣無(wú)數(shù)對(duì)等量異種電荷

6、的電場(chǎng)，沿豎直直徑平行放置。它們有共同的對(duì)稱軸PP，PP所在的水平而與每一條電場(chǎng)線都垂 直，即為等勢(shì)面,延伸到無(wú)限遠(yuǎn)處，電勢(shì)為零。故在PP上的點(diǎn)電勢(shì)為零，即；而從M點(diǎn)到ND錯(cuò)誤:AC.上下兩側(cè)電場(chǎng)線分布對(duì)稱，左右兩側(cè)電場(chǎng)線分布也對(duì)稱，由電場(chǎng)的疊加原理可知AC正確；故選ABCo5. （2020-全國(guó)高考課標(biāo)2卷）CT掃描是計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù)的簡(jiǎn)稱，CT掃描機(jī)可用于對(duì)多種病 情的探測(cè)。圖（a）是某種CT機(jī)主要部分的剖面圖，其中X射線產(chǎn)生部分的示意圖如圖（b）所示。圖（b）中M、N之間有一電子?xùn)c的加速電場(chǎng)，虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)：經(jīng)調(diào)節(jié)后電子束從靜止開始沿帶 箭頭的實(shí)線所示的方向前進(jìn)，打到靶上

7、，產(chǎn)生X射線（如圖中帶箭頭的虛線所示）：將電子?xùn)c打到靶上 的點(diǎn)記為P點(diǎn)。則（）目標(biāo)靶環(huán)圖（a）圖（b）A. M處的電勢(shì)髙于N處的電勢(shì)B. 增大M、N之間的加速電壓可使P點(diǎn)左移C. 偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向外D. 增大偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可使P點(diǎn)左移【答案】D【解析】A. 由于電子帶負(fù)電.要在MN間加速則MN間電場(chǎng)方向由N指向21,很據(jù)沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低 可知M的電勢(shì)低于N的電勢(shì)，故A錯(cuò)渓；B. 增大加速電壓則根據(jù)”17eu = in2可知會(huì)增大到達(dá)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度：又根據(jù)在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中洛倫茲力提供向心力有 evB = m R可得eB可知會(huì)增大在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)半徑，由于磁場(chǎng)寬度相同，

8、故根據(jù)幾何關(guān)系可知會(huì)減小偏轉(zhuǎn)的角度，故P點(diǎn)會(huì)右移，故B錯(cuò)誤；C. 電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手左則可知磁場(chǎng)方向垂直紙而向里，故C錯(cuò)誤：D. 由B選項(xiàng)的分析可知，當(dāng)其它條件不變時(shí)，增大偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度會(huì)減小半徑，從而增大偏轉(zhuǎn)角度， 使P點(diǎn)左移，故D正確。故選66. （2020-浙江省高考真題）如圖所示，固左在水平而上的半徑為的金屬圓環(huán)內(nèi)存在方向豎直向上、磁感 應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。長(zhǎng)為/的金屬棒，一端與圓環(huán)接觸良好，另一端固泄在豎直導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸OO上, 隨軸以角速度Q勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在圓環(huán)的A點(diǎn)和電刷間接有阻值為/?的電阻和電容為C、板間距為的平行 板電容器，有一帶電微粒在電容器極

9、板間處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為g,不計(jì)其它電阻和摩擦，2B. 微粒的電荷量與質(zhì)量之比為黑BrcoC. 電阻消耗的電功率為兀32RD. 電容器所帶的電荷疑為CBrco【答案】B【解析】A. 如圖所示，金屬棒繞軸切割磁感線轉(zhuǎn)動(dòng)，棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E = Br- =-Brco2 2A錯(cuò)誤：B. 電容器兩極板間電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)E,帶電微粒在兩極板間處于靜止?fàn)顟B(tài)，則Eq =mg即q _dg _ dg _ 2dgB正確:2C. 電阻消耗的功率P丄込 R 4RC錯(cuò)誤:D. 電容器所帶的電荷量D錯(cuò)誤。故選B。7. （2020-浙江省高考真題）空間P、Q兩點(diǎn)處固泄電荷量絕對(duì)值相等的點(diǎn)電荷，其中0點(diǎn)處為正電荷，

10、P、Q兩點(diǎn)附近電場(chǎng)的等勢(shì)線分布如圖所示，“、b、c、d、e為電場(chǎng)中的5個(gè)點(diǎn)，設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0,則（）A. e點(diǎn)的電勢(shì)大于0B. 點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C. b點(diǎn)的電勢(shì)低于點(diǎn)的電勢(shì)D. 負(fù)電荷從“點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能增加【答案】D【解析】7A. 根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)而垂直關(guān)系，可判斷P點(diǎn)處為負(fù)電荷，無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0, c點(diǎn)在PQ連線的中垂線 上，則代=, A錯(cuò)誤；B. a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向不同，則a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不同，B錯(cuò)誤：C. 從Q到P電勢(shì)逐漸降低，則勺 % , c錯(cuò)誤：D. 由叭、負(fù)電荷從a到c電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，D正確。故選臥8. （2020-浙江省高考頁(yè)題）如圖所示，

11、一質(zhì)量為加、電荷疑為9 （。0）的粒子以速度從A/N連線上的P點(diǎn)水平向右射入大小為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。已知MN與水平方向成45。角，粒子的重力可以忽略，則粒子到達(dá)A/N連線上的某點(diǎn)時(shí)（）A/*、qEF、mv.,A. 所用時(shí)間為応B. 速度大小為3心C. 與P點(diǎn)的距離為辺墮qED. 速度方向與豎直方向的夾角為30【答案】C【解析】A. 粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向X =吋豎直方向1 Eq 2y= 廠2 m由tan 45 =丄x可得Eq故A錯(cuò)誤：B. 由于故粒子速度大小為v = Jv（+v；=辰故B錯(cuò)誤：C. 由幾何關(guān)系可知，到P點(diǎn)的距離為厶二屁Z叫Eq故C正確：D. 由于平拋推論

12、可知，3na = 2tan0,可知速度匸切tan a = 2 tan 45 = 2 tan 60可知速度方向與豎直方向的夾角小于30。，故D錯(cuò)誤。 故選C。9. （2019江蘇）一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向上，A0時(shí)刻，一帶電粒子以一左初速度水平射入該電場(chǎng)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做功的功率為P，不訃粒子重力，則P,關(guān)系圖象是（(C)【答案】AqE【解析】由于帶電粒子在電場(chǎng)中類平拋運(yùn)動(dòng)，在電場(chǎng)力方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為加，經(jīng)過(guò)時(shí)P = Fv = qEA間，電場(chǎng)力方向速度為加,功率為m ,所以P與I成正比，故A正確10. （2017-江蘇卷）在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷ql、q2,其靜電場(chǎng)的電勢(shì)0）。質(zhì)量為m,電

13、荷量為q （q0）的粒子自G的左端 上方距離G為h的位置，以速度v0平行于紙而水平射入電場(chǎng)，重力忽略不計(jì)。Q（1）求粒子第一次穿過(guò)G時(shí)的動(dòng)能，以及她從射入電場(chǎng)至此時(shí)在水平方向上的位移大??；廠1、3,血二唏+才（2）若粒子恰好從G的下方距離G也為h的位置離開電場(chǎng)，則金屬板的長(zhǎng)度最短應(yīng)為多少?【答案】（1）【解析】（1） PG、QG間場(chǎng)強(qiáng)大小相等，均為E,粒子在PG間所受電場(chǎng)力F的方向豎直向下，設(shè)粒子的加速度大小為a,有dF=qE=ma 設(shè)粒子第一次到達(dá)G時(shí)動(dòng)能為Ek,由動(dòng)能定理有2 設(shè)粒子第一次到達(dá)G時(shí)所用時(shí)間為4粒子在水平方向的位移為1,則有 h = -at22l=v0t(5)聯(lián)立式解得mdh

14、1 V購(gòu)（2）設(shè)粒子穿過(guò)G 次就從電場(chǎng)的右側(cè)飛出，則金屬板的長(zhǎng)度最短，由對(duì)稱性知，此時(shí)金屬板的長(zhǎng)度L為24. （2019全國(guó)3）空間存在一方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，O、P是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)。從O點(diǎn)沿水平方向以不 同速度先后發(fā)射兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、Bo A不帶電，B的電荷量為q （q0）。A從O點(diǎn)發(fā)射時(shí)的速 t度大小為v0,到達(dá)P點(diǎn)所用時(shí)間為t： B從O點(diǎn)到達(dá)P點(diǎn)所用時(shí)間為亍。重力加速度為g,求（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。海?）B運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。壬【答案】（1）9 ；磚加M + W）【解析】:（1）設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E,小球B運(yùn)動(dòng)的加速度為花根拯牛頓左律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和題給條件，有mg+qE=nia(

15、D2 2 2 解得（2）設(shè)B從O點(diǎn)發(fā)射時(shí)的速度為vl,到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為Ek, O、P兩點(diǎn)的髙度差為h,根據(jù)動(dòng)能定理有 Ek 一 丄幷八f = mgh + qEh2 且有VIT =廠.2 z 1 0h = ; g廣2 聯(lián)立式得耳=2加（斥+?。?5. （2016北京卷）如圖所示，電子由靜止開始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，沿平行于版面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，并 從另一側(cè)射岀。已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,加速電場(chǎng)電壓為偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可看做勻強(qiáng)電場(chǎng)，極板間 電壓為U,極板長(zhǎng)度為L(zhǎng),板間距為d。（1）忽略電子所受重力，求電子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)初速度vO和從電場(chǎng)射出時(shí)沿垂直版面方向的偏轉(zhuǎn)距離Ay；（2）分析物理量的數(shù)量級(jí)，是

16、解決物理問(wèn)題的常用方法。在解決（1）問(wèn)時(shí)忽略了電子所受重力，請(qǐng)利用下列數(shù)拯分析說(shuō)明其原因。已知” =2.0x10- Vj = 4.0xl0-2 m w = 9.1xl0-31 kg = 1.6xlO,9Cg = 110 m/s2（3）極板間既有電場(chǎng)也有重力場(chǎng)。電勢(shì)反映了靜電場(chǎng)各點(diǎn)的能的性質(zhì)，請(qǐng)寫出電勢(shì)。的左義式。類比電勢(shì)的左義方法，在重力場(chǎng)中建立“重力勢(shì)的概念，并簡(jiǎn)要說(shuō)明電勢(shì)和重力勢(shì)的共同特點(diǎn)?！敬鸢浮浚?4U（d（2）不需要考慮電子所受的重力（3） q、電勢(shì)0和重力勢(shì)都是反映場(chǎng)的能 的性質(zhì)的物理量，僅僅由場(chǎng)自身的因素決怎【解析】（1）根據(jù)功能關(guān)系，可得et/o=-mvj, 2電子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)

17、的初速度Vo鴻轉(zhuǎn)電場(chǎng)中電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t = = L側(cè)移 Ay = (A/)2 =2 ()勿F = 考慮電子所受重力和電場(chǎng)力的數(shù)量級(jí)，有重力G =來(lái)源:學(xué)一電場(chǎng)力“由于FG,因此不需要考慮電子所受的重力（3）電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)0定義為電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能E勺電荷量q的比值 4 ,由于重力做功與路彳令 無(wú)關(guān)，可以類比靜電場(chǎng)電勢(shì)的宦義，將重力場(chǎng)中物體在某點(diǎn)的重力勢(shì)能&；與英質(zhì)量m的比值，叫做重力勢(shì),E即 =J 迫勢(shì)0和朮力勢(shì)部是反映場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理雖，僅僅山場(chǎng)門身的氏 L26. （上海卷）如圖（a）,長(zhǎng)度L=0.8m的光滑桿左端固定一帶正電的點(diǎn)電荷A,其電荷量Q=l8xlOC ： 一質(zhì)量m=0.02kg

18、,帶電量為q的小球B套在桿上。將桿沿水平方向固泄于某非均勻外電場(chǎng)中，以桿左端為 原點(diǎn)，沿桿向右為x軸正方向建立坐標(biāo)系。點(diǎn)電荷A對(duì)小球B的作用力隨B位置x的變化關(guān)系如圖（b） 中曲線I所示，小球B所受水平方向的合力隨B位置x的變化關(guān)系如圖（b）中曲線II所示，其中曲線II 在0.16x0.20和總0.40范用可近似看作直線。求：（靜電力常M=9xlO9N-m/C2 ）圖a）（1）小球B所帶電量q;（2）非均勻外電場(chǎng)在x=0.3m處沿細(xì)桿方向的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E：（3）在合電場(chǎng)中，x=0.4m與x=0.6m之間的電勢(shì)差U“（4）已知小球在x=0.2m處獲得v=0.4m/s的初速度時(shí)，最遠(yuǎn)可以運(yùn)動(dòng)到x=

19、0.4mo若小球在x=016m處受到 方向向右，大小為0.04N的恒力作用后，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，為使小球能離開細(xì)桿，恒力作用的做小距藹s 是多少？【答案】(1)lxlOC (2) 3x104N/C(3) 800v(4) 0.065m【解析】（1）由圖可知，當(dāng)x=0.3m時(shí)，F(xiàn)l = /c = 0.018N（2）設(shè)在x=0.3m處點(diǎn)電荷與小球間作用力為F2,F 合=F2+qE因此 = 隹二冬=三）小2二山）吃“代=_3*10妝/。q1x10 6電場(chǎng)在x=0.3m處沿細(xì)稈方向的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為3x 10N/C ,方向水平向左。（3）根據(jù)圖像可知在x=0.4m 1 j x=0.6m之間合力做功大小W =

20、 0.004 x 0.2 = 8xl（）T八乂譏/ = W，可得 t/=_ = 800Vq（4）由圖可知小球從x=0.16到x=0.2m處，電場(chǎng)力做功 W；=Q 030 Q4=6xl0-4tZ小球從x=0.2m到x=0.4m處耿=一丄 ”2 = i6xi（ry 2由圖可知小球從x = 0.4m到x = 0.8m處電場(chǎng)力做功肥=-0.004x0.4= -1.6xl0_3 J由動(dòng)能立理W, +V2 + Wy + .s =0解得吟忙。如“F外27. （2016四川）中國(guó)科學(xué)家2015年10月宣布中國(guó)將在2020年開始建造世界上最大的粒子加速器。加速 器是人類揭示物質(zhì)本源的關(guān)鍵設(shè)備，在放射治療、食品安

21、全、材料科學(xué)等方面有廣泛應(yīng)用。如圖所示，某直線加速器由沿軸線分布的一系列金屬圓管（漂移管）組成，相鄰漂移管分別接在高頻脈沖電源 的兩極。質(zhì)子從K點(diǎn)沿軸線進(jìn)入加速器并依次向右穿過(guò)各漂移管，在漂移管內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在漂移管 間被電場(chǎng)加速、加速電壓視為不變。設(shè)質(zhì)子進(jìn)入漂移管B時(shí)速度為8xl06nVs,進(jìn)入漂移管E時(shí)速度為 lxl07nVs，電源頻率為1x107Hz,漂移管間縫隙很小。質(zhì)子在每個(gè)管內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間視為電源周期的1/2。質(zhì)子 的荷質(zhì)比取lxlOsC/kg0求：（1）漂移管B的長(zhǎng)度;（2）相鄰漂移管間的加速電壓?！敬鸢浮浚海?）漂移管B的長(zhǎng)度為0.4 m （2）相鄰漂移管間的加速電壓為6x10

22、4 V?！窘馕觥浚?）設(shè)髙頻脈沖電源的頻率為f,周期為T：質(zhì)子在每個(gè)漂移管中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為X質(zhì)子進(jìn)入漂移管B時(shí)速度為。:漂移管B的長(zhǎng)度為o則式并代入數(shù)據(jù)得:Lr = 0.4m（2）設(shè)質(zhì)子的電荷量為q,質(zhì)屋為m,荷質(zhì)比為c；質(zhì)子進(jìn)入漂移管B時(shí)動(dòng)能為上幼；質(zhì)子進(jìn)入漂移管E時(shí)速度為,動(dòng)能為E,質(zhì)子從漂移管B運(yùn)動(dòng)到漂移管E,動(dòng)能的增加量為生;質(zhì)子每次在相鄰漂移管 間被電場(chǎng)加速，電場(chǎng)的電壓為U,所做的功為W。則m匸 1 , 已出=才叫P12X =比 - EkBW = qU 質(zhì)子從漂移管B運(yùn)動(dòng)到漂移管E共被電場(chǎng)加速3次，根據(jù)動(dòng)能怎理有式并代入數(shù)據(jù)得:t/ = 6xlO4Vfcl28. （2013山東卷）如圖

23、所示，在坐標(biāo)系xOy的第一、第三象限內(nèi)存在相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于 平面向里；第四象限內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E帶電量為+“、質(zhì)量為川的粒子， 自y軸上的P點(diǎn)沿x軸正方向射入第四象限，經(jīng)x軸上的。點(diǎn)進(jìn)入第一象限，隨即撤去電場(chǎng)，以后僅保留 磁場(chǎng).已知OP=cL 0Q=2ch不計(jì)粒子重力.(1) 求粒子過(guò)Q點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向.(2) 若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為一確左值粒子將以垂直y軸的方向進(jìn)入第二象限，求弘.【答案】:見解析【解析】(1)設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為心 加速度的大小為心粒子的初速度為巾，過(guò)。點(diǎn)時(shí)速度的大 小為八沿y軸方向分速度的大小為速度與x軸正方向間的夾角為由牛

24、頓第二泄律得qE=nui由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得=屈2/= v()ZoVv = /()聯(lián)立式得0=45。設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為凡，粒子在第一象限內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示.為圓心，由幾何關(guān)系可知 goQ為等腰直角三角形，得Ri=2血由牛頓第二定律得v2qvBo=“r聯(lián)立式得29. (2013浙江)“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(cè)板組成。偏轉(zhuǎn)器是由兩個(gè)相互絕緣、 半徑分別為心和的同心金屬半球而A和B構(gòu)成，A、B為電勢(shì)值不等的等勢(shì)而，其過(guò)球心的截而如圖所 示.一朿電荷量為e、質(zhì)量為加的電子以不同的動(dòng)能從偏轉(zhuǎn)器左端M板正中間小孔垂直入射，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電 場(chǎng)區(qū)域，最后到達(dá)偏轉(zhuǎn)器右端的探測(cè)板N,苴中動(dòng)

25、能為Eku的電子沿等勢(shì)面C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)N板的 正中間.忽略電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)。判斷半球而A、B的電勢(shì)高低，并說(shuō)明理由；(2) 求等勢(shì)而C所在處電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。?3) 若半球面A、B和等勢(shì)而C的電勢(shì)分別為X 和化，則到達(dá)N板左、右邊緣處的電子，經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng) 前、后的動(dòng)能改變量AEk，和AEz分別為多少？比較QEx I和Exl的大小，并說(shuō)明理由.【答案】：見解析【解析】：(1)電子(帶負(fù)電)做圓周運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力方向指向球心，電場(chǎng)方向從B指向A,半球而B的電勢(shì)高于 A.(2) 據(jù)題意，電子在電場(chǎng)力作用下做圓周運(yùn)動(dòng)，考慮到圓軌逍上的電場(chǎng)強(qiáng)度E大小相同，有：17MrEiO=mv2R.i + R”R=2

26、聯(lián)立解得：2Eko 4Ek|AEk6l.30. (2013全國(guó)大綱)一電荷量為q(q0)、質(zhì)量為加的帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，在f=0時(shí)由靜I上開始運(yùn)動(dòng)，場(chǎng)強(qiáng)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示不計(jì)重力，求在f=0到/=T的時(shí)間間隔內(nèi)，o-2E。02燈 OJr 0.75T(1) 粒子位移的大小和方向:(2) 粒子沿初始電場(chǎng)反方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.【解析】帶電粒子在規(guī)律性變化的電場(chǎng)力作用下做變速運(yùn)動(dòng).法一：(1)帶電粒子在0扌、T T T 3T 3T4了：r時(shí)間間隔內(nèi)做勻變速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度分別為/2心、心，由牛頓第二左律得qEow,=v- 界Eu血一一 2百0-qEJmO.25T 0.5? 0柯 T -2qE/

27、m圖Q)qEa4=由此得帶電粒子在0T時(shí)間間隔內(nèi)運(yùn)動(dòng)的加速度一時(shí)間圖象如圖(Q所示，對(duì)應(yīng)的速度一時(shí)間圖像如圖(b)所示，其中T_gE.Tv,=a,4= 4m由圖(b)可知，帶電粒子在=0到,=T時(shí)間內(nèi)的位移為圖由式得方向沿初始電場(chǎng)iE方向.35由圖(b)可知，粒子在尸訐到尸尹內(nèi)沿初始電場(chǎng)的反方向運(yùn)動(dòng)，總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為法二：(1)帶電粒子在0、扌#、斗T時(shí)間間隔內(nèi)做勻變速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度分別為I、心，由牛頓第二定律得qEo=ma 2qEo=md22qEo=mgqEo=ma4V2 = V|+0)的質(zhì)點(diǎn)沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng).經(jīng)過(guò)“點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)對(duì)軌 逍壓力的大小分別為M和Nb.不計(jì)重力，求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E、質(zhì)點(diǎn)經(jīng)

28、過(guò)“點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能.Nh+5Na)右(5M+M)【解析】小球在光滑軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，在心b兩點(diǎn)時(shí)，靜電力和軌道的作用力的合力提供向心力，由b 到“只有電場(chǎng)力做功，利用動(dòng)能泄理，可求解E及“、b兩點(diǎn)的動(dòng)能.質(zhì)點(diǎn)所受電場(chǎng)力的大小為F=qE設(shè)質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量為加，經(jīng)過(guò)“點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的速度大小分別為巾和，由牛頓第二左律有v2F+Nd=m*v2NhF=m設(shè)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)“點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為氐和Ekb，有氐=如諄E肋=如必根據(jù)動(dòng)能左理有Ekb_E=2rF聯(lián)立式得E=-(Ni,Na)氐(皿+5皿)氐=古(5心+心).33. (2011北京)靜電場(chǎng)方向平行于x軸，其電勢(shì)卩隨x的分布可簡(jiǎn)化為如圖所示的折線，圖中0。和d為已知 量.一個(gè)帶負(fù)電的粒子在電場(chǎng)中以兀=0為中心、沿x軸方向做周期性運(yùn)動(dòng)，已知該粒子質(zhì)疑