2021屆高考物理二輪復(fù)習(xí)最后沖刺練考前第四天(含新題詳解)

1、電場(chǎng)與做場(chǎng)主干知識(shí)要記牢1 庫侖定律Q1Q2F = k-p-2 .電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式(1)定義式：E = £計(jì)算式：e=krQU(3)勻強(qiáng)電場(chǎng)中：E =-3 .電勢(shì)差和電勢(shì)的關(guān)系Uab= Oa Ob 或 uba=怙一加4 .電場(chǎng)力做功的計(jì)算(1) 普適：W = qU(2) 勻強(qiáng)電場(chǎng)：W = Edq5 .電容的定義式Q AQC=C u au6 平行板電容器的決定式C= 4 Kkd7 .磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式Fb=iL8 .安培力大小F = BIL但、I、L相互垂直)9 .洛倫茲力的大小F = qvB10. 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(1)洛倫茲力充當(dāng)向心力，2. 22 v4 n2 .2qvB

2、= mrw = m = mryr = 4 n mrf = ma。圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r=m?、周期t=2qm。11. 速度選擇器如圖3-3所示，當(dāng)帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng)共存空間時(shí)，同時(shí)受到電場(chǎng)力和洛倫茲力作 用，F(xiàn)電=Eq, F洛=Bqvo,假設(shè)Eq= Bqv°,有v°= E。即能從S?孔飛出的粒子只有一種速度,B而與粒子的質(zhì)量、電性、電量無關(guān)。12. 電磁流量計(jì)如圖3-4所示，一圓形導(dǎo)管直徑為 d,用非磁性材料制成，其中有可以導(dǎo)電的液體向左a、b間出現(xiàn)電勢(shì)差。流動(dòng)，導(dǎo)電流體中的自由電荷 正負(fù)離子在洛倫茲力作用下橫向偏轉(zhuǎn),當(dāng)自由電荷所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡時(shí),a、b間的電勢(shì)差就保

3、持穩(wěn)定。由 qvB= qE= qd可得v= Bd2流量 q= sv=ndBd=：4Bo13磁流體發(fā)電機(jī)如圖3-5是磁流體發(fā)電機(jī)，等離子氣體噴入磁場(chǎng)，正、負(fù)離子在洛倫茲力作用下發(fā)生上下偏轉(zhuǎn)而聚集到 A、B板上，產(chǎn)生電勢(shì)差，設(shè)A、B平行金屬板的面積為S,相距為L,等離子氣體的電阻率為p,噴入氣體速度為v,板間磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,板外電阻為R，當(dāng)?shù)入x子氣體勻速通過 A、B板間時(shí)，板間電勢(shì)差最大，離子受力平衡:qE 場(chǎng)=qvB, E 場(chǎng)=vB,電動(dòng)勢(shì)E= E場(chǎng)L = BLv，電源內(nèi)電阻r =4，故 R中的電流1 =話BLv = BLvSR+蔘 RS+PL14. 霍爾效應(yīng)如圖3-6所示，厚度為h，寬度

4、為d的導(dǎo)體板放在垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,U = kIBd(k為霍爾系數(shù))。圖3-6當(dāng)電流流過導(dǎo)體板時(shí)，在導(dǎo)體板上下側(cè)面間會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差,15. 盤旋加速器如圖3-7所示，是兩個(gè)D形金屬盒之間留有一個(gè)很小的縫隙，有很強(qiáng)的磁場(chǎng)垂直穿過 D形金屬盒。D形金屬盒縫隙中存在交變的電場(chǎng)。帶電粒子在縫隙的電場(chǎng)中被加速，然后進(jìn)入磁場(chǎng)做半圓周運(yùn)動(dòng)。圖3-7(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一周，被加速兩次；交變電場(chǎng)的頻率與粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的頻 率相同。T電場(chǎng)=T盤旋=T=2 nmqB粒子在電場(chǎng)中每加速一次，都有qU= AEk°粒子在邊界射出時(shí)，都有相同的圓周半徑亠 mv R，有 R=qB。粒子飛出加速

5、器時(shí)的動(dòng)能為2 mv Ek=mv2m在粒子質(zhì)量、電量確定的情況下,粒子所能到達(dá)的最大動(dòng)能只與加速器的半徑R和磁感應(yīng)強(qiáng)度B有關(guān)，與加速電壓無關(guān)。16. 帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的處理方法垂直射人電 場(chǎng)中的帶電 粒子的運(yùn)動(dòng)確直于電場(chǎng)方向速度平行于電場(chǎng)方向企=一JqE 2y =尹廣L rn17. 帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的處理方法(1)畫圓弧、定半徑：從磁場(chǎng)的邊界點(diǎn)、或軌跡與磁場(chǎng)邊界的相切點(diǎn)"等臨界點(diǎn)入手；充分應(yīng)用圓周運(yùn)動(dòng)相互B甲X XX戊X X垂直的速度線與半徑線圖3-8做某一點(diǎn)M 般是 入點(diǎn)或 出點(diǎn)與速度方向垂直的半徑，再做M、N兩點(diǎn)連線弦的中垂線，其交點(diǎn)是圓弧軌道的圓心0,如圖乙所示。過

6、兩點(diǎn)一般是入點(diǎn)或出點(diǎn)的速度方向夾角偏向角的補(bǔ)角，做角平分線，角平分線上到兩直線距離等于半徑的點(diǎn)即為圓心，如圖丙所示。2確定幾何關(guān)系:在確定圓弧、半徑的幾何圖形中，作適宜輔助線，依據(jù)圓、三角形的特點(diǎn)，應(yīng)用勾股定相關(guān)弦長等的幾何表達(dá)式。3確定物理關(guān)系:角0越大，所用時(shí)間越長，與半徑大小無關(guān)，周期T =錯(cuò)。易錯(cuò)地帶多照顧2 .在電容的公式 C = Q中，錯(cuò)誤地認(rèn)為 C與Q成正比與U成反比。3 在研究帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，誤認(rèn)為運(yùn)動(dòng)軌跡與電場(chǎng)線一定重合。4 .在電場(chǎng)中誤認(rèn)為場(chǎng)強(qiáng)大的地方電勢(shì)高。5在電容器的動(dòng)態(tài)分析中，不能正確區(qū)分C= Q和C= 琵的意義及用途。6.將公式B=L中的B錯(cuò)誤地認(rèn)為B與F成正

7、比與IL成反比。7 .在判斷安培力方向時(shí)，將左手定那么和右手定那么混淆。8 .在判斷負(fù)電何在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受力時(shí)，將四指"指向用錯(cuò)。9 不能正確理解沿直線通過速度選擇器的不同帶電粒子有共同速度v= £。10誤認(rèn)為在盤旋加速器中最大動(dòng)能與加速電壓有關(guān)。入點(diǎn)與 出點(diǎn)做與速度方向垂直的半徑，兩條半徑的交點(diǎn)是圓心O,如圖甲所示。理、三角函數(shù)、三角形相似等,寫出運(yùn)動(dòng)軌跡半徑 r、圓心角偏向角B,與磁場(chǎng)的寬度、角度,相關(guān)物理關(guān)系式主要為半徑r =器粒子在磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t= 角 =to T圓弧的圓心2 n 3601.在場(chǎng)強(qiáng)定義式E = 中，錯(cuò)誤地認(rèn)為E與F成正比、與q成反比。X X X X過

8、粒子運(yùn)動(dòng)軌跡中任意兩點(diǎn)M、N一般是界點(diǎn)，即11 磁流體發(fā)電機(jī)正、負(fù)極板的判斷易出現(xiàn)錯(cuò)誤。保溫訓(xùn)練不可少1 多項(xiàng)選擇2021肇慶模擬圖1是兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，AB為中垂線，且 AO=BO1C' °11圖10A A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等B. A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相反C .正電荷從 A運(yùn)動(dòng)到B，電勢(shì)能增加D . A、B兩點(diǎn)電勢(shì)差為零解析：選AD 由對(duì)稱性可知，A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相同， A正確，B錯(cuò)誤； 因AB為中垂線，是等勢(shì)面，因此，正電荷從A運(yùn)動(dòng)到B,電場(chǎng)力做功為零， A、B兩點(diǎn)電勢(shì)差為零，C錯(cuò)誤，D正確。2. 多項(xiàng)選擇2021上海長寧模擬如圖2所示，ABCD為勻強(qiáng)電

9、場(chǎng)中相鄰的四個(gè)等勢(shì)面， 相鄰 等勢(shì)面間距離為5 cm。一個(gè)電子僅受電場(chǎng)力垂直經(jīng)過電勢(shì)為零的等勢(shì)面D時(shí)，動(dòng)能為15 eV電子伏，到達(dá)等勢(shì)面 A時(shí)速度恰好為零。那么以下說法正確的選項(xiàng)是 a圖2A.場(chǎng)強(qiáng)方向從A指向DB.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為 100 V/mC .電子經(jīng)過等勢(shì)面 C時(shí)，電勢(shì)能大小為5 eVD .電子在上述等勢(shì)面間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1 : 2 : 3解析：選BC 電子由D到A的過程中動(dòng)能減小，電場(chǎng)力做負(fù)功，可知，電場(chǎng)方向由D指向 A, A 錯(cuò)誤；由 3U-e= 0 15 eV，可得 U = 5 V , E = U = 100 V/m , B 正確；電子由 D d到C電場(chǎng)力做負(fù)功，大小為 Ue=

10、 5 eV，故電子在 C面時(shí)的電勢(shì)能大小為 5 eV, C正確；電子由D到A勻減速到0,其時(shí)間比為，3 2 : 2 1 : 1, D錯(cuò)誤。3. 多項(xiàng)選擇如圖3所示，在半徑為 R的圓形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN是一豎直放置的感光板。從圓形磁場(chǎng)最高點(diǎn)P垂直磁場(chǎng)射入大量的帶正電、電荷量為q、質(zhì)量為m、速度為v的粒子，不考慮粒子間的相互作用力，關(guān)于這些粒子的運(yùn)動(dòng)以下說法正確的是圖3A .只要對(duì)著圓心入射，出射后均可垂直打在MN上B.對(duì)著圓心入射的粒子，其出射方向的反向延長線一定過圓心C 對(duì)著圓心入射的粒子，速度越大在磁場(chǎng)中通過的弧長越長，時(shí)間也越長D .只要速度滿足v=詈，對(duì)準(zhǔn)圓心方向入

11、射的粒子出射后可垂直打在MN上解析：選BD 當(dāng)v丄B時(shí)，所受洛倫茲力充當(dāng)向心力，做半徑和周期分別為mv + r = qB，T=勺勻速圓周運(yùn)動(dòng)；出射點(diǎn)不確定，所以速度方向不一定是水平的,對(duì)著圓心入射的粒子,其出射方向的反向延長線一定過圓心，但由于B正確，A錯(cuò)；對(duì)著圓心入射的粒子，速度越大在磁場(chǎng)中通過的弧長越長，速度的偏轉(zhuǎn)角越小,時(shí)間也越短,C錯(cuò)誤；只要速度滿足 v=磐，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r=聲R恰好與磁場(chǎng)圓的半徑相同，對(duì)準(zhǔn)圓心方向入射的粒子，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)四分之一圓周，出射后速度水平向右， 可垂直打在 MN上，選項(xiàng)D正確。4. 如圖4所示，MN是紙面內(nèi)的一條直線， 其所在空間內(nèi)充滿了與紙面平行的

12、勻強(qiáng)電場(chǎng)和 與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的一種場(chǎng)區(qū)都足夠大，電場(chǎng)和磁場(chǎng)均不會(huì)隨時(shí)間變化,現(xiàn)有一重力不計(jì)的帶電粒子從 MN上的0點(diǎn)以水平初速度 vo射入場(chǎng)區(qū)，以下判斷正確的選項(xiàng)是 圖4A .假設(shè)只改變粒子的水平初速度vo大小，發(fā)現(xiàn)粒子再回到 MN上時(shí)所用的時(shí)間不變，那么該空間存在的一定是磁場(chǎng)B.假設(shè)只改變粒子的水平初速度vo大小，發(fā)現(xiàn)粒子再回到 MN上時(shí)與其所成夾角不變,那么該空間存在的- -定是 電場(chǎng)C .如果粒子再回到 MN上時(shí)速度大小不變，那么該空間存在的一定是電場(chǎng)D .如果粒子再回到 MN上時(shí)速度增大，那么該空間存在的有可能是磁場(chǎng)解析：選A 帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期T=蟄，與帶電粒子的初速度

13、大小無關(guān)，所qB以假設(shè)只改變粒子的水平初速度V0大小，發(fā)現(xiàn)粒子再回到MN上時(shí)所用的時(shí)間不變，那么該空間存在的一定是磁場(chǎng)，A正確；由帶電粒子在直線邊界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，假設(shè)只改變粒子的水平初速度 V0大小，發(fā)現(xiàn)粒子再回到 MN上時(shí)與其所成夾角不變，那么該空間存在的可以 是磁場(chǎng)，B錯(cuò)誤；假設(shè)該空間存在的是磁場(chǎng)，由于洛倫茲力不做功，故粒子回到MN上的速度大小不變，C錯(cuò)誤；如果粒子回到MN上時(shí)速度增大，只有電場(chǎng)力對(duì)粒子做功，那么該空間存在的一定是電場(chǎng)，D錯(cuò)誤。-25. (2021青島模擬)如圖5所示，小車質(zhì)量 M = 8 kg，帶電量q=+ 3X10 C,置于光滑水 平面上，水平面上方有方向水平

14、向右的場(chǎng)強(qiáng)大小E = 2X102 N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)，當(dāng)小車向右的速度v= 3 m/s時(shí)，將一個(gè)不帶電、可視為質(zhì)點(diǎn)的絕緣物塊輕放在小車的右端，物塊質(zhì)量m= 1 kg,物塊與小車上外表間動(dòng)摩擦因數(shù)尸0.2，小車足夠長，g取10 m/s2。求：圖5(1)物塊在小車上滑動(dòng)過程中系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能;從物塊放上小車后 5s內(nèi)小車電勢(shì)能的變化量。解析：對(duì)物塊：a1=也附=2 m/s2m對(duì)小車：a2 = Eq-卩 m = 0.5 m/s2M設(shè)經(jīng)過時(shí)間t0物塊和小車速度相等：a1t0 = v+ a2t0,解得 t0= 2 sv1v+ V1_V1= a1t0= 4 m/s, X1 = ?&= 4 m,

15、x?= t°= 7 mQ= ung(X2 x1)= 6 J當(dāng)物塊與小車相對(duì)靜止時(shí)，它們的加速度為m/s21 2小車又發(fā)生的位移：X3= w(t1°) + 2a(t- t0)2= 15 mW = Eq(X2+ X3) = 132 J電勢(shì)能的減少量為：AE = 132 J答案：(1)6 J (2)減少了 132 J6. (2021日照模擬)如圖6所示，在直角坐標(biāo)系 xOy的第一、四象限區(qū)域內(nèi)存在兩個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)：垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)n,0、M、P、Q為磁場(chǎng)邊界和x軸的交點(diǎn)，0M = MP = L。在第三象限存在沿 y軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為m、帶

16、電荷量為+ q的粒子從電場(chǎng)中坐標(biāo)為(一2L，- L)的點(diǎn)以速度Vo沿+ x方向射出，恰好經(jīng)過 原點(diǎn)0處射入?yún)^(qū)域I又從 M點(diǎn)射出區(qū)域I (粒子的重力忽略不計(jì))。圖6(1) 求第三象限勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大??；(2) 求區(qū)域I內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；如帶電粒子能再次回到原點(diǎn)0,問區(qū)域n內(nèi)磁場(chǎng)的寬度至少為多少；粒子兩次經(jīng)過原點(diǎn)o的時(shí)間間隔為多少。解析：(1)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)那么 2L = Vot,1qE(2L)22 m( vo)2解得：E =益(2)設(shè)到原點(diǎn)時(shí)帶電粒子的豎直分速度為qE vVy= t= Vomm vov= . 2vo，方向與x軸正向成45°角斜向上粒子進(jìn)入?yún)^(qū)域I做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由幾何知識(shí)可得