第9單元電場(chǎng)(高考真題+模擬新題)doc高中物理

第9單元電場(chǎng)（高考真題+模擬新題）doc高中物理一、高考真題1.〔全國(guó)卷1〕關(guān)于靜電場(chǎng)，以下結(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)度大的地點(diǎn)電勢(shì)高，電場(chǎng)強(qiáng)度小的地點(diǎn)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【答案】C【解析】在正電荷的電場(chǎng)中，離正電荷近，電場(chǎng)強(qiáng)度大，電勢(shì)高，離正電荷遠(yuǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度小，電勢(shì)低；而在負(fù)電荷的電場(chǎng)中，離正電荷近，電場(chǎng)強(qiáng)度大，電勢(shì)低，離負(fù)電荷遠(yuǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度小，電勢(shì)高，A錯(cuò)誤。電勢(shì)差的大小決定于兩點(diǎn)間距和電場(chǎng)強(qiáng)度，B錯(cuò)誤；沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低，而且速度最快，C正確；場(chǎng)強(qiáng)為零，電勢(shì)不一定為零，如從帶正電荷的導(dǎo)體球上將正電荷移動(dòng)到另一帶負(fù)電荷的導(dǎo)體球上，電場(chǎng)力做正功。【命題意圖與考點(diǎn)定位】考查靜電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的特點(diǎn)，應(yīng)該依照所學(xué)知識(shí)舉例逐個(gè)排除。2.〔全國(guó)卷2〕在雷雨云下沿豎直方向的電場(chǎng)強(qiáng)度為V/m.一半徑為1mm的雨滴在此電場(chǎng)中可不能下落，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．2CB.4CC.6CD.8C【答案】B【解析】帶電雨滴在電場(chǎng)力和重力最用下保持靜止，依照平穩(wěn)條件電場(chǎng)力和重力必定等大反向mg=Eq，那么?！久}意圖與考點(diǎn)定位】電場(chǎng)力與平穩(wěn)條件的結(jié)合。3.〔新課標(biāo)卷〕靜電除塵器是目前普遍采納的一種高效除塵器.某除塵器模型的收塵板是專門(mén)長(zhǎng)的條形金屬板，圖中直線為該收塵板的橫截面.工作時(shí)收塵板帶正電，其左側(cè)的電場(chǎng)線分布如下圖；粉塵帶負(fù)電，在電場(chǎng)力作用下向收塵板運(yùn)動(dòng)，最后落在收塵板上.假設(shè)用粗黑曲線表示原先靜止于點(diǎn)的帶電粉塵顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡，以下4幅圖中可能正確的選項(xiàng)是(忽略重力和空氣阻力)答案：A解析：粉塵受力方向應(yīng)該是電場(chǎng)線的切線方向，從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，只能是A圖那樣，不可能顯現(xiàn)BCD圖的情形。4.〔北京卷〕用操縱變量法，能夠研究阻礙平行板電容器的因素〔如圖〕。設(shè)兩極板正對(duì)面積為Ｓ，極板間的距離為ｄ，靜電計(jì)指針偏角為。實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，假設(shè)保持S不變，增大d，那么變大保持S不變，增大d，那么變小保持d不變，增大S，那么變小保持d不變，增大S，那么不變【答案】A【解析】由知保持S不變，增大d，電容減小，電容器帶電能力降低，電容器電量減小，靜電計(jì)所帶電量增加，變大；保持d不變，減小S，電容減小，變大。正確答案A。5.〔上海物理〕三個(gè)點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如下圖，圖中a、b兩點(diǎn)出的場(chǎng)強(qiáng)大小分不為、，電勢(shì)分不為，那么〔A〕＞，＞〔B〕＜，＜〔C〕＞，＜〔D〕＜，＞答案：C解析：依照電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)大小，沿電場(chǎng)線電勢(shì)降落〔最快〕，選C。此題考查電場(chǎng)線與場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系。難度：易。6.〔上海物理〕如圖，一質(zhì)量不計(jì)，可上下自由一點(diǎn)的活塞將圓筒分為上下兩室，兩室中分不封閉有理想氣體，筒的側(cè)壁為絕緣體，上底N，下底M及活塞D均為導(dǎo)體并按圖連接，活塞面積。在電鍵K斷開(kāi)時(shí)，兩室中氣體壓強(qiáng)均為，ND間距，DM間距，將變阻器的滑片P滑到左端B，閉合電鍵后，活塞D與下底M分不帶有等量異種電荷，并各自產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)力作用下活塞D發(fā)生移動(dòng)。穩(wěn)固后，ND間距，DM間距，活塞D所帶電流的絕對(duì)值(式中E為D與M所帶電荷產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)，常量)求：〔1〕兩室中氣體的壓強(qiáng)〔設(shè)活塞移動(dòng)前后氣體溫度保持不變〕；〔2〕活塞受到的電場(chǎng)力大小F；〔3〕M所帶電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小和電源電壓U;〔4〕使滑片P緩慢地由B向A滑動(dòng)，活塞如何運(yùn)動(dòng)，并講明理由。解析：〔1〕解得P1=80Pa，解得P2=720Pa〔2〕依照活塞受力的平穩(wěn)，N?！?〕因?yàn)镋為D與M所帶電荷產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)，EM是M所帶電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小，所以E=2EM，因此，因此，得。電源電壓分不封閉有理想氣體，筒的側(cè)壁為絕緣體，上底N，下底M及活塞D均為導(dǎo)體并按圖連接，活塞面積。在電鍵K斷開(kāi)時(shí)，兩室?！?〕因減小，減小，向下的力減小，增大，減小，向上的力增大，活塞向上移動(dòng)。此題考查電場(chǎng)、電場(chǎng)力，氣體等綜合知識(shí)和分析綜合能力。難度：難。把電場(chǎng)和氣體結(jié)合一起，具有新意。7.〔天津卷〕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，那么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aC．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：C8.〔天津卷〕質(zhì)譜分析技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各前沿科學(xué)領(lǐng)域。湯姆孫發(fā)覺(jué)電子的質(zhì)譜裝置示意如圖，M、N為兩塊水平放置的平行金屬極板，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板右端到屏的距離為D，且D遠(yuǎn)大于L，O’O為垂直于屏的中心軸線，不計(jì)離子重力和離子在板間偏離O’O的距離。以屏中心O為原點(diǎn)建立xOy直角坐標(biāo)系，其中x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向?！?〕設(shè)一個(gè)質(zhì)量為m0、電荷量為q0的正離子以速度v0沿O’O的方向從O’點(diǎn)射入，板間不加電場(chǎng)和磁場(chǎng)時(shí)，離子打在屏上O點(diǎn)。假設(shè)在兩極板間加一沿+y方向場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，求離子射到屏上時(shí)偏離O點(diǎn)的距離y0;(2)假設(shè)你利用該裝置探究未知離子，試依照以下實(shí)驗(yàn)結(jié)果運(yùn)算未知離子的質(zhì)量數(shù)。上述裝置中，保留原電場(chǎng)，再在板間加沿-y方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)有電荷量相同的兩種正離子組成的離子流，仍從O’點(diǎn)沿O’O方向射入，屏上顯現(xiàn)兩條亮線。在兩線上取y坐標(biāo)相同的兩個(gè)光點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的x坐標(biāo)分不為3.24mm和3.00mm，其中x坐標(biāo)大的光點(diǎn)是碳12離子擊中屏產(chǎn)生的，另一光點(diǎn)是未知離子產(chǎn)生的。盡管入射離子速度不完全相同，但入射速度都專門(mén)大，且在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)O’O方向的分速度總是遠(yuǎn)大于x方向和y方向的分速度。解析：〔1〕離子在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力 ①離子獲得的加速度 ②離子在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻 ③ 到達(dá)極板右邊緣時(shí)，離子在方向的分速度 ④ 離子從板右端到達(dá)屏上所需時(shí)刻 ⑤離子射到屏上時(shí)偏離點(diǎn)的距離 由上述各式，得 ⑥〔2〕設(shè)離子電荷量為，質(zhì)量為，入射時(shí)速度為，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，磁場(chǎng)對(duì)離子的洛倫茲力 ⑦離子的入射速度都專門(mén)大，因而離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)刻甚短，所通過(guò)的圓弧與圓周相比甚小，且在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)，方向的分速度總是遠(yuǎn)大于在方向和方向的分速度，洛倫茲力變化甚微，故可作恒力處理，洛倫茲力產(chǎn)生的加速度 ⑧是離子在方向的加速度，離子在方向的運(yùn)動(dòng)可視為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)極板右端時(shí)，離子在方向的分速度 ⑨離子飛出極板到達(dá)屏?xí)r，在方向上偏離點(diǎn)的距離 ⑩當(dāng)離子的初速度為任意值時(shí)，離子到達(dá)屏上時(shí)的位置在方向上偏離點(diǎn)的距離為，考慮到⑥式，得 ⑾由⑩、⑾兩式得 ⑿其中 上式講明，是與離子進(jìn)入板間初速度無(wú)關(guān)的定值，對(duì)兩種離子均相同，由題設(shè)條件知，坐標(biāo)3.24mm的光點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是碳12離子，其質(zhì)量為，坐標(biāo)3.00mm的光點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是未知離子，設(shè)其質(zhì)量為，由⑿式代入數(shù)據(jù)可得 ⒀故該未知離子的質(zhì)量數(shù)為14。9.〔重慶卷〕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為兩金屬極板，對(duì)著話筒講話時(shí)，P振動(dòng)而Q可視為不動(dòng)，在P、Q間距離增大過(guò)程中，A．P、Q構(gòu)成的電容器的電容增大BP上電荷量保持不變CM點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的低DM點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的高答案：D【解析】電容式話筒與電源串聯(lián)，電壓保持不變。在P、Q間距增大過(guò)程中，依照電容決定式得電容減小，又依照電容定義式得電容器所帶電量減小，電容器的放電電流通過(guò)R的方向由M到N，因此M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的高。D正確。10.〔四川卷〕如下圖，圓弧虛線表示正點(diǎn)電荷電場(chǎng)的等勢(shì)面，相鄰兩等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等。光滑絕緣直桿沿電場(chǎng)方向水平放置并固定不動(dòng)，桿上套有一帶正電的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，滑塊通過(guò)絕緣輕彈簧與固定點(diǎn)O相連，并以某一初速度從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，OM＜ON。假設(shè)滑塊在M、N時(shí)彈簧的彈力大小相等，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，那么A、滑塊從M到N的過(guò)程中，速度可能一直增大B、滑塊從位置1到2的過(guò)程中，電場(chǎng)力做的功比從位置3到4的小C、在M、N之間的范疇內(nèi)，可能存在滑塊速度相同的兩個(gè)位置D、在M、N之間可能存在只由電場(chǎng)力確定滑塊加速度大小的三個(gè)位置答案：AC【解析】在N點(diǎn)假如電場(chǎng)力不小于彈簧彈力的分力，那么滑塊一直加速，A正確。在N點(diǎn)假如電場(chǎng)力小于彈簧彈力的分力，那么滑塊先加速后減速，就可能有兩個(gè)位置的速度相同，C正確。1、2與3、4間的電勢(shì)差相等，電場(chǎng)力做功相等，B錯(cuò)誤。由于M點(diǎn)和N點(diǎn)彈簧的長(zhǎng)度不同但彈力相等，講明N點(diǎn)時(shí)彈簧是壓縮的，在彈簧與水平桿垂直和彈簧復(fù)原原長(zhǎng)的兩個(gè)位置滑塊的加速度只由電場(chǎng)力決定，D錯(cuò)誤。第二種情形是現(xiàn)在間差不是周期的整數(shù)倍那么，當(dāng)n=0時(shí)s，且由因此的二倍講明振幅是該位移的二倍為0.2m。11.〔四川卷〕24.(19分)如下圖，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c1c2其端點(diǎn)c1、c3通過(guò)導(dǎo)線分不與電阻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c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)刻平均增大。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位置動(dòng)身，沿?fù)醢暹\(yùn)動(dòng)并通過(guò)p5位置。假設(shè)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)度的取值范疇?！?〕通過(guò)時(shí)刻t,磁感應(yīng)強(qiáng)度變化量的取值范疇。解析：〔1〕小滑塊運(yùn)動(dòng)到位置p2時(shí)速度為v1，由動(dòng)能定理有：－umgL＝①v1＝②〔2〕由題意可知，電場(chǎng)方向如圖，假設(shè)小滑塊能通過(guò)位置p，那么小滑塊可沿?fù)醢暹\(yùn)動(dòng)且通過(guò)位置p5，設(shè)小滑塊在位置p的速度為v，受到的擋板的彈力為N，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，由動(dòng)能定理有：－umgL－2rEqs＝③當(dāng)滑塊在位置p時(shí)，由牛頓第二定律有：N+Eq＝m④由題意有：N≥0⑤由以上三式可得：E≤⑥E的取值范疇：0＜E≤⑦〔3〕設(shè)線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E1，其電阻為R，平行板電容器兩端的電壓為U，t時(shí)刻內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化量為B，得：⑧U＝Ed由法拉第電磁感應(yīng)定律得E1＝n⑨由全電路的歐姆定律得E1＝I〔R+2R〕⑩U＝2RI通過(guò)時(shí)刻t，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化量的取值范疇：0＜≤。12.〔江蘇卷〕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變化的圖像如下圖。以下講法正確的選項(xiàng)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)相等此題考查電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系，考查圖象。此題難度：中等?！窘馕觥窟xC可畫(huà)出電場(chǎng)線，如下沿電場(chǎng)線電勢(shì)降落〔最快〕，因此A點(diǎn)電勢(shì)最高，A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；依照，電場(chǎng)強(qiáng)度是變量，可用圖象面積表示，因此C正確；兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，電勢(shì)不相等，D錯(cuò)誤，此項(xiàng)困惑人。13.〔福建卷〕如下圖的裝置，左半部為速度選擇器，右半部為勻強(qiáng)的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。一束同位素離子流從狹縫射入速度選擇器，能夠沿直線通過(guò)速度選擇器并從狹縫射出的離子，又沿著與電場(chǎng)垂直的方向，趕忙進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)大小為的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，最后打在照相底片上。同位素離子的電荷量為(＞0)，速度選擇器內(nèi)部存在著相互垂直的場(chǎng)強(qiáng)大小為的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，照相底片D與狹縫、連線平行且距離為L(zhǎng)，忽略重力的阻礙?！?〕求從狹縫射出的離子速度的大??；〔2〕假設(shè)打在照相底片上的離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中沿速度方向飛行的距離為，求出與離子質(zhì)量之間的關(guān)系式(用、、、、、L表示)。解析：〔1〕能從速度選擇器射出的離子滿足：解得：〔2〕離子進(jìn)入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)E后做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，那么由牛頓第二定律得解得14.〔廣東卷〕圖8是某一點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布圖，以下表述正確的選項(xiàng)是a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)該點(diǎn)電荷帶負(fù)電a點(diǎn)和b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度答案：BD解析：考察電場(chǎng)線的知識(shí)：A以點(diǎn)電荷為圓心，同一圓周上，電勢(shì)相等，以點(diǎn)電荷為圓心，a點(diǎn)為圓周一點(diǎn)做圓交過(guò)b點(diǎn)的電場(chǎng)線為a′，那么：，由順著電場(chǎng)線電勢(shì)降低知：因而：CDa點(diǎn)電場(chǎng)線比b點(diǎn)密因而：Ea>Eba、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)線的方向不同。選BD。15.〔山東卷〕某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如下圖，以下講法正確的選項(xiàng)是A．點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)B．點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì)C．假設(shè)將一試探電荷+由點(diǎn)開(kāi)釋，它將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)b點(diǎn)D．假設(shè)在點(diǎn)再固定一點(diǎn)電荷-Q，將一試探電荷+q由移至b的過(guò)程中，電勢(shì)能減小【答案】BD【解析】A.依照電場(chǎng)線疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度大小，點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，A錯(cuò)誤；B.依照沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低〔最快〕，點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì)，B正確；C.假設(shè)將一試電荷由點(diǎn)開(kāi)釋，因受力方向沿電場(chǎng)方向〔電場(chǎng)線切線〕，它不能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，C錯(cuò)誤；D.假設(shè)在點(diǎn)再固定一點(diǎn)電荷，疊加后電勢(shì)仍舊高于，將一試探電荷由移至的過(guò)程中，因電勢(shì)降低，因此電勢(shì)能減小，D正確；此題選BD。此題考查電場(chǎng)、電場(chǎng)線、電勢(shì)、電勢(shì)能。難度：容易。16.〔山東卷〕如下圖，以兩虛線為邊界，中間存在平行紙面且與邊界垂直的水平電場(chǎng)，寬度為d，兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向里。一質(zhì)量為、帶電量+q、重力不計(jì)的帶電粒子，以初速度垂直邊界射入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，后進(jìn)入電場(chǎng)做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后第二次進(jìn)入磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，此后粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中交替運(yùn)動(dòng)。粒子第二次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑是第一次的二倍，第三次是第一次的三倍，以此類(lèi)推。求⑴粒子第一次通過(guò)電場(chǎng)子的過(guò)程中電場(chǎng)力所做的功。⑵粒子第n次通過(guò)電場(chǎng)時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。⑶粒子第n次通過(guò)電場(chǎng)子所用的時(shí)刻。⑷假設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)為零。請(qǐng)畫(huà)出從粒子第一次射入磁場(chǎng)至第三次離開(kāi)電場(chǎng)的過(guò)程中，電場(chǎng)強(qiáng)度隨時(shí)刻變化的關(guān)系圖線〔不要求寫(xiě)出推導(dǎo)過(guò)程，不要求標(biāo)明坐標(biāo)明坐標(biāo)刻度值〕。解析：〔1〕依照，因?yàn)?，因此，因?〔2〕=，，因此?！?〕，，因此。(4)17.〔北京卷〕利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件以及傳感器，廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)操縱等領(lǐng)域。如圖1，將一金屬或半導(dǎo)體薄片垂直至于磁場(chǎng)B中，在薄片的兩個(gè)側(cè)面、間通以電流時(shí)，另外兩側(cè)、間產(chǎn)生電勢(shì)差，這一現(xiàn)象稱霍爾效應(yīng)。其緣故是薄片中的移動(dòng)電荷受洛倫茲力的作用相一側(cè)偏轉(zhuǎn)和積存，因此、間建立起電場(chǎng)ＥＨ，同時(shí)產(chǎn)生霍爾電勢(shì)差ＵＨ。當(dāng)電荷所受的電場(chǎng)力與洛倫茲力處處相等時(shí)，ＥＨ和ＵＨ達(dá)到穩(wěn)固值，ＵＨ的大小與和以及霍爾元件厚度之間滿足關(guān)系式，其中比例系數(shù)ＲＨ稱為霍爾系數(shù)，僅與材料性質(zhì)有關(guān)?！?〕設(shè)半導(dǎo)體薄片的寬度〔、間距〕為，請(qǐng)寫(xiě)出ＵＨ和ＥＨ的關(guān)系式；假設(shè)半導(dǎo)體材料是電子導(dǎo)電的，請(qǐng)判定圖１中、哪端的電勢(shì)高；〔2〕半導(dǎo)體薄片內(nèi)單位體積中導(dǎo)電的電子數(shù)為ｎ，電子的電荷量為ｅ，請(qǐng)導(dǎo)出霍爾系數(shù)ＲＨ的表達(dá)式。〔通過(guò)橫截面積Ｓ的電流，其中是導(dǎo)電電子定向移動(dòng)的平均速率〕；〔3〕圖2是霍爾測(cè)速儀的示意圖，將非磁性圓盤(pán)固定在轉(zhuǎn)軸上，圓盤(pán)的周邊等距離地嵌裝著ｍ個(gè)永磁體，相鄰永磁體的極性相反?；魻栐糜诒粶y(cè)圓盤(pán)的邊緣鄰近。當(dāng)圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，霍爾元件輸出的電壓脈沖信號(hào)圖像如圖３所示。ａ.假設(shè)在時(shí)刻ｔ內(nèi)，霍爾元件輸出的脈沖數(shù)目為，請(qǐng)導(dǎo)出圓盤(pán)轉(zhuǎn)速的表達(dá)式。ｂ.利用霍爾測(cè)速儀能夠測(cè)量汽車(chē)行駛的里程。除除此之外，請(qǐng)你展開(kāi)〝聰慧的翅膀〞，提出另一個(gè)實(shí)例或設(shè)想。解析：〔1〕由①得②當(dāng)電場(chǎng)力與洛倫茲力相等時(shí)③得④將③、④代入②，得〔2〕a.由于在時(shí)刻t內(nèi)，霍爾元件輸出的脈沖數(shù)目為P，那么P=mNt圓盤(pán)轉(zhuǎn)速為N=b.提出的實(shí)例或設(shè)想18.〔浙江卷〕半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線，分不與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接，兩板間距為d，如圖〔上〕所示。有一變化的磁場(chǎng)垂直于紙面，規(guī)定向內(nèi)為正，變化規(guī)律如圖〔下〕所示。在t=0時(shí)刻平板之間中心有一重力不計(jì)，電荷量為q的靜止微粒，那么以下講法正確的選項(xiàng)是A.第2秒內(nèi)上極板為正極B.第3秒內(nèi)上極板為負(fù)極C.第2秒末微?；氐搅嗽任恢肈.第3秒末兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為0.2答案：A19.〔浙江卷〕請(qǐng)用學(xué)過(guò)的電學(xué)知識(shí)判定以下講法正確的選項(xiàng)是A.電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全B.制作汽油桶的材料用金屬比用塑料好C.小鳥(niǎo)停在單要高壓輸電線上會(huì)被電死D.打雷時(shí)，呆在汽車(chē)?yán)锉却粼谀疚堇镆ｋU(xiǎn)答案：B20.〔安徽卷〕如下圖，在平面內(nèi)有一個(gè)以為圓心、半徑R=0.1m的圓，P為圓周上的一點(diǎn)，、兩點(diǎn)連線與軸正方向的夾角為。假設(shè)空間存在沿軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小，那么、兩點(diǎn)的電勢(shì)差可表示為A.B.C.D.答案：A解析：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U=Ed，而d是沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離，因此，故：，選項(xiàng)A正確。21.〔安徽卷〕如下圖，M、N是平行板電容器的兩個(gè)極板，為定值電阻，、為可調(diào)電阻，用絕緣細(xì)線將質(zhì)量為、帶正電的小球懸于電容器內(nèi)部。閉合電鍵S，小球靜止時(shí)受到懸線的拉力為F。調(diào)劑、，關(guān)于F的大小判定正確的選項(xiàng)是A．保持不變，緩慢增大時(shí)，F(xiàn)將變大B．保持不變，緩慢增大時(shí)，F(xiàn)將變小C．保持不變，緩慢增大時(shí)，F(xiàn)將變大D．保持不變，緩慢增大時(shí)，F(xiàn)將變小答案：B解析：保持R1不變，緩慢增大R2時(shí)，由于R0和R2串聯(lián)，R0兩端的電壓減小，即平行板電容器的兩個(gè)極板的電壓U減小，帶電小球受到的電場(chǎng)力減小,懸線的拉力為將減小，選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤。保持R2不變，緩慢增大R1時(shí)，R0兩端的電壓不變，F(xiàn)電不變，懸線的拉力為F不變，C、D錯(cuò)誤。22.〔安徽卷〕如圖1所示，寬度為的豎直狹長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)〔邊界為〕，存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直方向上的周期性變化的電場(chǎng)〔如圖2所示〕，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為，表示電場(chǎng)方向豎直向上。時(shí)，一帶正電、質(zhì)量為的微粒從左邊界上的點(diǎn)以水平速度射入該區(qū)域，沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)后，做一次完整的圓周運(yùn)動(dòng)，再沿直線運(yùn)動(dòng)到右邊界上的點(diǎn)。為線段的中點(diǎn)，重力加速度為g。上述、、、、為量。(1)求微粒所帶電荷量和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；(2)求電場(chǎng)變化的周期；(3)改變寬度，使微粒仍能按上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程通過(guò)相應(yīng)寬度的區(qū)域，求的最小值。解析：〔1〕微粒作直線運(yùn)動(dòng)，那么①微粒作圓周運(yùn)動(dòng)，那么②聯(lián)立①②得③④〔2〕設(shè)粒子從N1運(yùn)動(dòng)到Q的時(shí)刻為t1，作圓周運(yùn)動(dòng)的周期為t2，那么⑤⑥⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦得⑧電場(chǎng)變化的周期⑨〔3〕假設(shè)粒子能完成題述的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，要求d≥2R(10)聯(lián)立③④⑥得〔11〕設(shè)N1Q段直線運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)刻為tmin，由⑤〔10〕〔11〕得因t2不變，T的最小值23.〔安徽卷〕如圖，ABD為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中AB段是水平的，BD段為半徑R=0.2m的半圓，兩段軌道相切于B點(diǎn)，整個(gè)軌道處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小E=5.0×103V/m。一不帶電的絕緣小球甲，以速度υ0沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng)，與靜止在B點(diǎn)帶正電的小球乙發(fā)生彈性碰撞。甲、乙兩球的質(zhì)量均為m=1.0×10-2kg，乙所帶電荷量q=2.0×10-5C，g取10m/s〔1〕甲乙兩球碰撞后，乙恰能通過(guò)軌道的最高點(diǎn)D，求乙在軌道上的首次落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離；〔2〕在滿足(1)的條件下。求的甲的速度υ0；〔3〕假設(shè)甲仍以速度υ0向右運(yùn)動(dòng)，增大甲的質(zhì)量，保持乙的質(zhì)量不變，求乙在軌道上的首次落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離范疇。答案：〔1〕0.4m〔2〕〔3〕＜＜解析：〔1〕在乙恰好能通過(guò)軌道的最高點(diǎn)的情形下，設(shè)乙到達(dá)最高點(diǎn)的速度為，乙離開(kāi)D點(diǎn)達(dá)到水平軌道的時(shí)刻為t，乙的落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為，那么①②③聯(lián)立①②③得：④〔2〕設(shè)碰撞后甲、乙的速度分不為、，依照動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒定律有：⑤⑥聯(lián)立⑤⑥得：⑦由動(dòng)能定理得：⑧聯(lián)立①⑦⑧得：⑨〔3〕設(shè)甲的質(zhì)量為M，碰撞后甲、乙的速度分不為、，依照動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒定律有：〔10〕〔11〕聯(lián)立〔10〕〔11〕得：〔12〕由〔12〕和，可得：＜〔13〕設(shè)乙球過(guò)D點(diǎn)的速度為，由動(dòng)能定理得〔14〕聯(lián)立⑨〔13〕〔14〕得：＜〔15〕設(shè)乙在水平軌道上的落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為，那么有〔16〕聯(lián)立②〔15〕〔16〕得：＜＜二、模擬新題1.〔2018北京東城區(qū)一?！硋0dL兩個(gè)板長(zhǎng)均為L(zhǎng)的平板電極，平行正對(duì)放置，相距為d，極板之間的電勢(shì)差為U，板間電場(chǎng)能夠認(rèn)為是平均的。一個(gè)α粒子從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場(chǎng)方向射入兩極板之間，到達(dá)負(fù)極板時(shí)恰好落在極板邊緣。質(zhì)子電荷為ev0dL〔1〕極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E；〔2〕α粒子的初速度v0?！冀馕觥健?〕板間場(chǎng)強(qiáng)E=〔2〕α粒子〔2e，4m〕受電場(chǎng)力F=2eE=α粒子加速度a==依照d=at2L=v0解得v0=2.〔2018年3月汕頭一模〕如下圖用三根長(zhǎng)度相同的絕緣細(xì)線將三個(gè)帶電小球連接后懸掛在空中.三個(gè)帶電小球質(zhì)量相等，A球帶正電，平穩(wěn)時(shí)三根絕緣細(xì)線差不多上直的，但拉力都為零.那么A．B球和C球都帶正電荷B．B球帶負(fù)電荷，C球帶正電荷C．B球和C球所帶電量不一定相等D．B球和C球所帶電量一定相等〖答案〗D〖解析〗以帶電小球B為研究對(duì)象，帶電小球B一定受A的吸引、C的排斥，因此A、B電性相反，B、C電性相同，因此A、B錯(cuò)誤；帶電小球A對(duì)B、C的吸引力一定相等，可知B球和C球所帶電量一定相等，C錯(cuò)誤，D正確。3.〔2018年龍巖市3月質(zhì)檢〕一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷從電場(chǎng)中M點(diǎn)由靜止開(kāi)釋后，只在電場(chǎng)力作用下沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)刻圖象如右圖所示。那么M、N兩點(diǎn)所在區(qū)域的電場(chǎng)線分布情形可能是以下哪一種〖答案〗〖解析〗從速度時(shí)刻圖像能夠看出，速度越來(lái)越大、加速度越來(lái)越大，C正確。4.〔2018年泉州市3月質(zhì)檢〕如下圖，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為帶電粒子(不計(jì)重力)的運(yùn)動(dòng)軌跡，電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)分不為、，粒子在A、B兩點(diǎn)的速度大小分不為、，加速度大小分不為、，電勢(shì)能分不為、，那么以下關(guān)系中正確的A． B．C． D．〖答案〗C〖解析〗沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，A錯(cuò)誤；粒子受到斥力的作用，速度減小，電勢(shì)能增加，B、錯(cuò)誤，D電場(chǎng)線越密，表示場(chǎng)強(qiáng)越大，C正確。5.〔2018年莆田市3月質(zhì)檢〕勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三點(diǎn)是一個(gè)三角形的三個(gè)頂點(diǎn)、、，的長(zhǎng)度為1m，為的中點(diǎn)，如下圖。電場(chǎng)線的方向平行于所在平面。、、三點(diǎn)的電勢(shì)分不為14V、6V和2V。一電量為C的正電荷從點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)電場(chǎng)力所作的功為，場(chǎng)強(qiáng)大小為，那么〔〕A．，8V/mB．，6V/mC．，8V/mD．，6V/m〖答案〗A〖解析〗在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿著任意一條直線，電勢(shì)的降落是平均的，因此D點(diǎn)的電勢(shì)為10V，、兩點(diǎn)電勢(shì)差為8V，，，其中d是垂直于電場(chǎng)方向的長(zhǎng)度，因?yàn)閮芍本€間距離垂線最短，因此8V/m，A正確。6.〔2018北京崇文二模〕如下圖，在絕緣的水平面上，相隔2L的，4B兩點(diǎn)固定有兩個(gè)電量均為Q的正點(diǎn)電荷，G、O、D是AB連線上的三個(gè)點(diǎn)，O為連線的中點(diǎn)，CO=OD=。一質(zhì)量為m、電量為q的帶電物塊以初速度v0從c點(diǎn)動(dòng)身沿AB連線向B運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊受到大小恒定的阻力作用，但在速度為零時(shí)，阻力也為零。當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)，物塊的動(dòng)能為初動(dòng)能的n倍，到達(dá)D點(diǎn)剛好速度為零，然后返回做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，直至最后靜止在O點(diǎn)。靜電力恒量為k，求：〔1〕AB兩處的點(diǎn)電荷在c點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大??；〔2〕物塊在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力的大?。弧?〕帶電物塊在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總路程。解：〔1〕設(shè)兩個(gè)正點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分不為E1和E2，在C點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為EC 〔2〕帶電物塊從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中，先加速后減速。AB連線上對(duì)稱點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)帶電物塊做功為零。設(shè)物塊受到的阻力為由動(dòng)能定理 〔3〕設(shè)帶電物塊從C到O點(diǎn)電場(chǎng)力做功為W電，電動(dòng)能定理 設(shè)帶電物塊在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總路程為S，由動(dòng)能定理 7.〔2018北京東城區(qū)二模〕如下圖，一根光滑絕緣細(xì)桿與水平面成的角傾斜固定。細(xì)桿的一部分處在場(chǎng)強(qiáng)方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)E=2×104N／C。在細(xì)桿上套有一個(gè)帶電量為q=－1.73×105C、質(zhì)量為m=3×10-2kg的小球?，F(xiàn)使小球從細(xì)桿的頂端A由靜止開(kāi)始沿桿滑下，并從B點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，小球在電場(chǎng)中滑至最遠(yuǎn)處的C點(diǎn)。AB間距離，g=10m/s2。求：〔1〕帶電小球在曰點(diǎn)的速度vB；〔2〕帶電小球進(jìn)入電場(chǎng)后滑行最大距離x2；〔3〕帶電小球從A點(diǎn)滑至C點(diǎn)的時(shí)咨詢是多少?解析：〔1〕小球在AB段滑動(dòng)過(guò)程中，由機(jī)械能守恒可得〔2〕小球進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)后，在電場(chǎng)力和重力的作用下，由牛頓定律可得加速度a2小球進(jìn)入電場(chǎng)后還能滑行到最遠(yuǎn)處C點(diǎn)，BC的距離為〔3〕小球從A到B和從B到C的兩段位移中的平均速度分不為小球從A到C的平均速度為可得8.〔2018·河南省南召二高高三模擬〕如圖一個(gè)電容器與電池相連，增大電容器兩極板間的距離，那么以下講法中正確的選項(xiàng)是〔〕A．電容器電容增大B.電容器極板電量增加C．在增大極板間距離過(guò)程中，電路中電流方向如下圖D．原先靜止在電容器極板間的電荷將向上加速運(yùn)動(dòng)〖答案〗C〖解析〗大電容器兩極板間的距離，電容器電容減小，A錯(cuò)誤；依照，電容器極板電量減少，B錯(cuò)誤，C正確；因?yàn)殡娙萜鳂O板電量減少，因此內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)減小，D錯(cuò)誤。OAB9.〔2018河南省鄭州47中高三模擬〕如下圖，水平放置面積相同的兩金屬板A、B。A板掛在等臂天平的一端，B板用絕緣支架固定，當(dāng)天平平穩(wěn)后，兩板間的距離為5cm，假設(shè)在兩板間加400V電壓后，在天平右端要增加4g砝碼天平才能復(fù)原平穩(wěn)，可見(jiàn)金屬板A所帶的電荷量為OABA、5×10-6C B、1×10-5CC、4×10-2C D〖答案〗B〖解析〗，金屬板B對(duì)A金屬板的吸引力，解得abh10.〔2018·湖南省長(zhǎng)沙市一中·雅禮中學(xué)高三三月聯(lián)考〕如下圖，某空間有一豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0×102V/m，一塊足夠大的接地金屬板水平放置在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在金屬板的正上方高度h=0.80m的a處有一粒子源，盒內(nèi)粒子以v0=2.0×102m/s的初速度向水平面以下的各個(gè)方向平均放出質(zhì)量為m=2.0×10-15kg，電荷量為q=abh⑴粒子源所在處a點(diǎn)的電勢(shì)；⑵帶電粒子打在金屬板上時(shí)的動(dòng)能；⑶從粒子源射出的粒子打在金屬板上的范疇〔所形成的面積〕；假設(shè)使帶電粒子打在金屬板上的范疇減小，能夠通過(guò)改變哪些物理量來(lái)實(shí)現(xiàn)?解析：〔1〕題中勻強(qiáng)電場(chǎng)豎直向下，b板接地；因此(2)不計(jì)重力，只有電場(chǎng)力做功；對(duì)粒子由動(dòng)能定理可得帶電粒子打在金屬板上時(shí)的動(dòng)能為(3)粒子源射出的粒子打在金屬板上的范疇以粒子水平拋出為落點(diǎn)邊界，由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)可得：聯(lián)立以