2012高考硕果垒垒电学上

第一电场的性考点精要热点分近几年高对本章知识的考查命题频率较高且有相当难度，要求的知识点集中在电场力做功与电势能变知识梳理一、电场的（一）库仑定Fr

kk=9.0×109（一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心距代替r）．（二）电场的力的Eq 是：EkQ，其中Q是产生该电场的电荷，叫场电荷r 是：EU，其中d是沿电场线方向上的距离d二、电场的（一）电势（二）电母表示．q

（V（三）等势面：电场中电势相等的点构（四）电势

=qUABAB UABUUBABA（五）电势差与电场强度U d孤立点电荷周围的电 t++（六）电荷 高考名 点，且OM=MN，P点在y轴的右侧，MP⊥ON，则（ 2.（09卷Ⅱ·19）图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线。两粒子M、N质量相等，所带M、NO点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两a、b、cOc点。若不计重力，则（）A．M带负电荷，ND．M在从Ob3.（09 P、QEP和EUPUQ，则（）4（09·20）R1R2的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为。取环OxPOx，P点电场强度的大小为E。下面给出E的四个表达式（式中k为静电力常量其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的场强E，E（x2x2Ex2x2x2E2kx2x2E2x2x2E2kx2

x2x2x2x2x25（2010卷1·16）关于静电场，下列结论普遍成立的是 D6（2010 下落，取重力加速度大小为10m/s2,水的密度为103kg/m3。这雨滴携带的电荷量的最小值约为（ A．2109 B．4109 C．6109 D．81097（2010场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上.P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)（）8（2010点O相连，并以某一初速度从M点运动到N点，OM＜ON。若滑块在M、N时弹簧的弹力大小相等，弹簧始终在弹性限度内，则（）9（2010 D．X1X310（201Px轴正方向的夹角为yE100Vm，则OP两点的电势差可表示为 A．Uop10sinB．Uop10sinC．Uop10cos之间作用力的大小为F。现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变。由此可知（ 12（2011关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线（）13．（2011）两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势x变化规律的是图（）止状态。地面受到的压力为N，球b所受细线的拉F。剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中地面受到的压力（）ACNDN电，电量为q2。杆从静止开始由水平位置转到竖直位置，在此过程中电场力做功为 16（2011山东）如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且ac关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是（）D．试探电荷+q在acφx-Od17（2011A（0<Aφx-Od第二讲电容器带电粒子在电场中的运动（上、下考点精要热点分析性强，能力要求高，在高经常以压轴题的形式出现．未来几年高考对本考点的考查不会降低难度，在保持：电容是电容器的一个基本属性，表示电容器容纳电荷的本领．仅由电容器本身的构造决定义式单位：法拉 （μF，（1）

4

．由定义式可得平行板电容器具有下列的关系C= =Q=Q=．4 8二、带电粒子在电场中的匀强电场中，W=qEd=qU=1mv21mv 1mv2－1mv 三、带电粒子在匀强电场沿初速度方向做匀速直线运动 沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动当射出电场时 v=at=qul/mdv y=1at2=1quL2 2mdv0u为偏转电场两板间电势差，d为两板间距离，L偏转角的正tg=vy/vx=

tg四、带电粒子在电场中的运动是否考虑重力要根据具体情况．五、关于电容器的动态平行板电容在充电后，继续保持电容器的两极板与电池的两极相连，电容器 d、s、 变化将引起电容器C、Q、U、E怎样的变化C=S∝ Q＝UC＝US∝ E＝U4 4 平行板电容器充电后，切断与电池的连接，电容器的、S变化将引起电容器的、、、E怎样的变化．C=S∝ Ｕ＝Q＝4kQd E＝U＝Q＝4kQ

六、带电粒子在电场中的受力分解题的依七、带电粒子在典型场中的运动V0EV0E V0与E有夹 曲线运匀强电场中V0EV0E V0与E有夹 匀变速曲线运八、研究带电粒子在电场中运动的运用定律研究带电粒子在电场中运高考名1.（2008Ⅱ理综19.）一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电量不变的小油滴，油滴在极若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升。若两极板间电压为-U,油滴做匀速运动时速度 A．2v、向 D．3v、向b板带电后，悬线偏转了角度α。在以下方法中，能使悬线的偏角α变大的是（）A．缩小a、b间的距B．加大a、b间的距D滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离（ A D4.（09·5）如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两vN折回N点。则（）B．粒子在MNC．粒子在MN5.（09·23）如图所示，匀强电场方向沿x轴的正方向，场EA(d0)点有一个静止的中性微粒，由于内部作用，某一时刻突然成两个质量均为m的带电微粒，其中电荷量为q的微粒1沿y轴负方向运动，经过一段时间到达(0,d)点。不计重力和后两微粒间的作用。试求（1）时两个微粒各自的速度6（2010间的距离为ｄ，静电计指针偏角为。实验中，极板所带电荷量不变，若（）7（2010对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动，在P、Q间距离增大过程中（ 8．（201018）如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板R0为定值电R1R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部。闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为F。调节R1R2，关于F的大小判断正确的是（）R1R2时，FR1R2时，FR2R1时，FR2R1时，FT9（2011不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处。若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在At0可能属于的时间段是（）TT0t0T

AB AB tt T

8

图

图1，板间距变为 列说法正确的是 A．U2=U1，E2= B．U2=2U1，E2=4E1C．U2=U1，E2=2E1D．U2=2U1，E2=11（2010υ0B点的距离亮电子Y YXXXXYUOtO亮电子Y YXXXXYUOtOUU 2tt 之间所加的电压按图（c）所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是 补充训（09）如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度V1从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为V2（V2＜V1。若小物体电荷量保持不变，OM＝ON，则（）V2V小物体上升的最大高度为 N到MM到N（07）如图所示，一根长L=1.5m的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E=1.0×105N/C、与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q=+4.5×10－6C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q=+1.0×10－6C，质量m=1.0×10－2kg。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。(静电力常量k=9.0×109N·m2/C2．取g=10m/s2)BN端运动到M端的高h2=0.61m时，速度v=1.0m/s，求此过程中小球B的电势能改变了多sin37＝0.6，co37＝0.8某点以初速度v0竖直向上抛出。求运动过程中板接地（电势为零）A板电势变化的规律如图所示。将一个质量m=2.0×1023kg，电q=+1.6×1019C的带电粒子从紧临B板处释放，不计重力。求：t=0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小A板电势变化周期T=1.0×105st=0时将带电粒子从紧临B板处无初速释放，粒子到达A板时动量T4板

2

5．[07卷]两个半径均为R的圆形平板电极，平行正对放置，相距为d，极板间的电势差为U，板间电场可以认为是均匀的。一个粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达抚极板是恰好落在极板中心。已知质子电荷为e，质子和中子的质量均视为m，忽略重力和空气阻力的影响，求：6（2008 理综）图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经M点，再经过N点，可以判定 C．粒子在MN电场线从A运动B，其速度随时间变化的规律如图所示．设A、B两点的电场强度分EA、EB，电势分别为UA、UB，则（）A．EA=EBB．EA＜EBC．UA=UB第三讲磁场及磁场对电1、磁场的产 ⑶变化的电场在周围空间产生磁场（2、磁场的3、磁感应B

4、磁感就是在该点小磁针静止时N极的指向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。5、磁通如果在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，其面积为S，则定义B与S的乘积为穿过这个面的磁通量，用Φ表示。Φ是标量，但是有方向（进该面或出该面。单位为，符号为Wb。 在匀强磁场中，当B6、常见几种磁场的分布 种典型磁场的分布，特别是掌握磁场平面分布7、力方向的判⑵用“同性相斥，异性相吸”（只适用于磁铁之间或磁于螺线管外部时特别提醒：在 BIL计 特别提醒：在 BIL计 中的L为有效长度．当电流同时受到几 力时，则电流所受 力为这几 力的矢量和 B=F/IL错误地说B与F成正比，与IL的乘积成反比．9、典型题高考名1（09海南卷）．一根容易形变的弹性导线，两端固定。导线中通有电流，方向如图中箭头所示。当没有磁场个图示中正确的是（）2（2008年）如图所示，电流强度为I的一段通电直导线处于匀强磁场中，受到的力为F，图中正确标示IF方向的是（）3．（10年物理）如图，长为2l的直导线拆成边长相等，夹角为60D的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的力大（B．0.5C．D．4（09年卷Ⅰ）17.如图，一段导线abcd位于磁感应强度大B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。线段ab、bccd的长度均L，且abcbcd1350。流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力（）(B．方向沿纸面向上，大小为(C．方向沿纸面向下，大(D．方向沿纸面向下，大(

22222222

>

，判断这两段导线 fa>

<<6.（08卷）14.在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图。过c点的导线所受力的方向（ 7．(2011)如图，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O'，并处于匀强磁场中。当导线中通以沿x正方向的电流I且导线保持静止时悬线与竖直方向夹角为则磁感应强度方向和大小可能 mgzmg8．磁场具有能量，磁场中单位面积所具有的能量叫做能量密度，其值为B2/2μ，式中B是磁感应强度，μ是磁导率，在空气中，μ为一已知常数.为了近似测得条形磁铁磁面附近的磁感应强度B，一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl，并测出拉力F，如图所示.因为F所做的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感应强度B与F、A之间的关系式为B= 9（2005年）下图是导轨式实验装置示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为B=kI,比例常量k=2.5×106T/A。视为匀加速运动

10（2007w0.10m，导轨长Ｌ＝5.0m，弹质量m0.30kg。导轨上的电流I的方向如图中箭头所示。可以认为，弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁应强度始终为Ｂ＝2.0Ｔ，方向垂直于纸面向里。若弹出口速度为v2.0103m/s，求通过导轨的电流I。忽11（2011现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是（）只将电 增加至原来 12．是一种理想的，它的主要原理如图所示，1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到10km/s的（常规弹速度大小约为2km/s），若轨道宽2m，长为100m，通过的电流为10A，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为T，磁场力的最大功率P= W(轨道摩第四讲带电粒子在磁场考点精要热点分析代科技相联系，需要勤加练习．知识梳理一、力兹力最大，等于qυB；二、带电粒子在力作用下的运若带电粒子沿磁场方向射入磁场，即粒子速度方向与磁场方向平行，θ＝0°180°时，带电粒子不受力作用，即F＝0，则粒子在磁场中以速度υ做匀速直线运动．三、带电粒子在匀强磁场中的运若带电粒子沿磁场方向射入磁场，即粒子速度方向与磁场方向平行，θ＝0°180°时，带电粒子粒子在磁场中以速度υ做匀速直线运动． 力提供：qvBmvR

：R 四、“带电粒子在匀强磁场中的圆周运动”的基本型问定圆心、定半径、定转过的圆心角是解决这类问题的前提。确定半径和给定的几何量之间的关系是解题tα之间的关系（tT或t

T）交点就是圆弧轨道的圆心（如下图左图中P为入射点，M为出射点．两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心（如上图中图，P为入射点，M为出射点．半径的确定和计算：利用平面几何关系，求出该圆的可能半径或圆心角．并注意以下两个重要2t运动时间的TαtT或t

T针对训练粒子所受力的大小，并标出力的方向。。由此可知此粒子（）D第22质子（1H）和粒子（4He） 两粒子的动能之比 ，周期之比 （如图，在x＞0、y＞0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感强度的方向垂直于xOy平面向里，大B。现有一质量为m电量q的带电粒子，在x轴上到原点的距离为x0P点，以平行于y轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场。不计重力的影响。由这些条件可知（）不能确定粒子通过 轴时的位6、如图，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大B，磁场方向垂直于纸面向里。许m带电量为＋qvO射入磁场区域。不计重的（） 在我们生活的地球周围，每时每刻都会有大量的由带电粒子组成的宇宙射线向地球射来，地球磁场可效地改变这些宇宙射线中大多数带电粒子的运动方向使它们不能到达地面这对地球上的生命有十分重要的意义若有一束宇宙射线在赤道上方沿垂直于地磁场方向射向地球如图所示在地磁场的作用下射线方向发生改变的情况是（ ） ×××v×××××v××××B×× × qyxOl，求该粒子的电荷量和质量之比。yxm10xyxyO为中心的一个圆形区域内。一个质量小和xy平面上磁场区域的半径R。高考名１.（07海南卷）4．粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的42倍，两粒子均带正电，让它们在匀强磁场中同运动轨迹的是（） 甲 甲 ×乙×

甲 甲 ×乙× 乙 ×乙 ×甲×乙乙 ×甲×第24 ××D.2.（08卷）9．带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹．图是在有匀强磁场云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直纸面向里．该粒子在运动时，其质量和电量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是（）2Aya。带点粒子与挡板碰撞前后，x方向的分速度不变，y24.（09年福建卷）22.(20分)图为可测定比荷的某装置的简化示意图，在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀M处被观测到，且运动轨迹半径恰好最小，设带电粒子的质量为m，电量为q，不记其重力。q求上述粒子的比荷；m如果在上述粒子运动过程中的某个时刻，在第一象限内再加一个匀强电场，就可以使其沿y轴正方向做匀 到达SS’连线上的位置距S 6.（2011海南）空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的 D7（2010·新课标·25）如图所0≤x≤a、o≤y≤2

a28（2011求质量为m1的离子进入磁场时的速率当磁感应强度的大B时，求两种离子在GA边落点的间距第五讲带电粒子在复合场中的考点精要热点分析知识梳理一、复合场及其二、带电粒子在复合场电运动的三、电场力和力的比行的电荷有力的作用．电场力的大小F＝Eq，与电荷的运动的速度无关；而力的大小f=Bqvsinα，与电荷运动的速度大小和四、对于重力的针对训如图，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。在电磁场区，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环环上套有一个带正电的小球O点为圆环的圆心abc圆环上的三个点a点为最高c点为最点b沿水平方向已知小球所受电场力与重力大小相等现将小球从环的顶端a点由静止释放。下列判断正确的是（ ）有一带电液滴沿斜向上的虚线L做直线运动，L与水平方向成β角，且α＞β，则下列说法中错误的是（ 磁场B（方向垂直于纸面向外）中，发现离子向上偏转，要使此离子沿直线穿过电场（）D．适当地减小电场强度b(图中未画出a相撞，撞后两液滴合为一体，并沿水平方向做匀速直ba2倍，ba4a，b间的静电力MNP套在杆上，已P的质m，电量为q，P与杆间的动摩擦因数为μ，电场强度为E，磁感应强度为B，小球由静止起开始下高考名1.（09年卷19）如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电a（不计重力）以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O′点（图中未标出）穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b（不计重力）仍以相同初速度由O点射入，从区域右边界穿出，则粒子b（） 2（09年卷Ⅱ）25.（18分）如图，在宽度分别为l1和l2的两个毗邻的条形区域分别有匀强磁场和匀强电场v从磁场区域上边P点斜射入磁场，然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场，最后从电场边界上的Q点射出。已知PQ垂直于电场方向，粒子轨迹与电、磁场分界线的交点到PQ的距离为d。不计重力，求电场强度与磁感应强度大小之3（B,xOyymq的带正电的小球从Av0的大小4（2010·应强度大B0，方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里。图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域内也G所对应的圆心角为5（2010·福建·20）如图所示的装置，左半部为速度选择器，右半部为匀强的偏转电场。一束同位素离子流从狭缝S1射入速度选择器，能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S2射出的离子，又沿着与电场垂直的方向，立即进 E0的匀强电场和磁感应强度大B0的匀强磁场，照相底片D与狭缝S1、S2连线平行且距离为L，忽略重力的影响。(用Eo、Bo、E、q、m、L表示)6（BxOy平面向里。一带正电的粒子（不计重力）Oy轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经t0时间从P点射出。27（2011卷1，19分）如图，与水平面成45°角的平面MN将空间分成I和II两个区域。一质量为m、电荷q（q＞0）的粒子以速度v0MNp0II区运动时，只受到大小不变、方向竖直向下的电场作用，电场强度大E；在II区运动时，只受到匀强磁场的作用，磁感应强度大B，方向垂直于纸面向里。求粒子首次从II区离开时到出发点p0的距离。粒子的重力可以忽略。第六 电荷运动类仪器的归类分一、示波电压为μ2，两偏转极板间距为d，板长为L1，从偏转极板到荧光屏的距离为L2，求电子打在荧光屏上的偏距二、电视机显像管场区，如图所示，磁场方向垂直圆面，磁场区的中心为O，半径为r，当不加磁场时，将通过O点而打到屏幕中心M点，为了使射到屏幕边缘P，需要加磁场，使偏转一已知角度θ，此时磁场的磁感应强度B三、静电降尘L＝0.05mU＝2500V的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图3所示。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，每m3有烟尘颗粒1013个，假设这些颗粒都处于静四、直串列是用来产生高能离子的装置.图中虚线框内为其主体的原理示意图，其中加速管的中部b处有很高的正电势U，a、c两端均有电极接地（电势为零）。现将速度很小的负一价碳离子从a端输入，当离子到达b处时，可被设在b处的特殊装置将其电子剥离，成为n价正离子，而不改变其速度大小，这n价碳离子从c端飞BR的圆周运动。已知碳离m=2.0×1026kg，U=7.5×105V，B=0.5T，n=2e=1.6×1019CR。五、回无关。回旋的部分是两个D型金属扁盒，如图所示，盒正中间开有一条窄缝，在两个D型盒之间加交变电压，于是在缝隙中形变电场，由于作用，在D型盒内部电场很弱，D型盒装在真空容器中，整个装置放在巨大电磁铁的两极之间，磁场方向垂直于D型盒的底面。只要在缝隙中的交变电场的频率不变，便极间电压大U，磁场的磁感应强度为B（加速时的时间很短，在考虑交变电场周期时可不予以考虑，正离子六、速度选a．b平行放置，板间存在与匀强电场正交的匀强磁场，假设电场．磁场只存在于两板间的空间区v0从两极板中间，沿垂直于电场．磁场的方向射入场中，无偏转地通过场区，如图所示。已知板长l=10cm，两板间距d=3.0cm，两板间电势差U=150V，v0=2．0×107m/s。求：磁感应强度B的七、质谱场的磁感应器B＝0.6T。C为偏转分离器，它的磁感应强度B’＝0.8T。电荷量1.6×10－19Cd。八、霍尔效如图所示，一个导体横截面的高为h、宽为d，流过的电流强度为I。导体处在磁感强度为B，方向如图所示的匀强磁场中时，测得上、下两面M，N间的电势差为U。用q表示电子的电量，求导体中单位体积的自由电子九、电磁流量料。现于流量计所在处加磁感强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面