高考物理 考前三个月 第2部分 专题2 细研评分细则临场再练答题规范四 电学计算题.ppt

专题2细研评分细则 临场再练答题规范 20分 2015 天津理综 12 现代科学仪器常利用电场 磁场控制带电粒子的运动 真空中存在着如图17所示的多层紧密相邻的匀强电场和匀强磁场 电场与磁场的宽度均为d 电场强度为e 方向水平向右 磁感应强度为b 方向垂直纸面向里 电场 磁场的边界互相平行且与电场方向垂直 一个质量为m 电荷量为q的带正电粒子在第1层电场左侧边界某处由静止释 四 电学计算题 题型示例 放 粒子始终在电场 磁场中运动 不计粒子重力及运动时的电磁辐射 图17 1 求粒子在第2层磁场中运动时速度v2的大小与轨迹半径r2 2 粒子从第n层磁场右侧边界穿出时 速度的方向与水平方向的夹角为 n 试求sin n 3 若粒子恰好不能从第n层磁场右侧边界穿出 试问在其他条件不变的情况下 也进入第n层磁场 但比荷较该粒子大的粒子能否穿出该层磁场右侧边界 请简要推理说明之 规范解析 1 粒子在进入第2层磁场时 经过两次电场加速 中间穿过磁场时洛伦兹力不做功 由动能定理 有 粒子在第2层磁场中受到的洛伦兹力充当向心力 有 2 设粒子在第n层磁场中运动的速度为vn 轨迹半径为rn 各量的下标均代表粒子所在层数 下同 设粒子进入第n层磁场时 速度的方向与水平方向的夹角为 n 从第n层磁场右侧边界穿出时速度方向与水平方向的夹角为 n 粒子在电场中运动时 垂直于电场线方向的速度分量不变 有 甲 vn 1sin n 1 vnsin n 由图甲看出rnsin n rnsin n d 由 式得rnsin n rn 1sin n 1 d 由 式看出r1sin 1 r2sin 2 rnsin n为一等差数列 公差为d 可得rnsin n r1sin 1 n 1 d 乙 则导致sin n 1 说明 n 不存在 即原假设不成立 所以比荷较该粒子大的粒子不能穿出该层磁场右侧边界 评分细则1 第 1 问6分 式各2分 式各1分 2 第 2 问8分 至 式各1分 式要有画图表达 不能直接得出 3 第 3 问6分 至 式各1分 式2分 4 有其他解法得出正确结果的 参照答案酌情给分 答题规则 1 审题要规范 第 1 问是带电粒子在电场中的匀加速运动 牛顿第二定律结合运动学公式或动能定理的方法均可 第 2 问粒子从第n层磁场右侧边界穿出时的情景 要注意数学知识在处理物理问题中的应用 第 3 问论证 若粒子恰好不能从第n层磁场右侧边界穿出 试问在其他条件不变的情况下 也进入第n层磁场 但比荷较该粒子大的粒子能否穿出该层磁场右侧边界 运用假设思想 2 思维要规范 本题的第 2 问是典型的粒子在磁场中运动的问题 要熟练掌握这类问题的 找圆心 求半径 求时间 的基本处理方法 1 18分 如图18所示 s为一电子发射枪 可以连续发射电子束 发射出来的电子初速度可视为0 电子经过平行板a b之间的加速电场加速后 从o点沿x轴正方向进入xoy平面内 在第一象限内沿x y轴各放一块平面荧光屏 两屏的交点为o 已知在y 0 00 x a的区域有垂直纸面向里的匀强磁场 大小均为b 已知给平行板ab提供直流电压的电源e可以给平 规范体验 图18 2 两荧光屏上的发光亮线的范围 由数学知识可知 60 o1o2 2r2故o2恰好在x轴上 所以电子垂直打在x轴上 评分标准 各1分 各2分 各3分 4分 2 20分 2015 福建理综 22 如图19 绝缘粗糙的竖直平面mn左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场 电场方向水平向右 电场强度大小为e 磁场方向垂直纸面向外 磁感应强度大小为b 一质量为m 电荷量为q的带正电的小滑块从a点由静止开始沿mn下滑 到达c点时离开mn做曲线运动 a c两点间距离为h 重力加速度为g 图19 1 求小滑块运动到c点时的速度大小vc 2 求小滑块从a点运动到c点过程中克服摩擦力做的功wf 解析由动能定理 3 若d点为小滑块在电场力 洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置 当小滑块运动到d点时撤去磁场 此后小滑块继续运动到水平地面上的p点 已知小滑块在d点时的速度大小为vd 从d点运动到p点的时间