高考物理 18个高频考点押题预测专题（十六）（教师版）.doc

2012年高考物理 18个高频考点押题预测专题（十六）（教师版）高中物理作为高考重要科目，高考大纲中列出的必考内容范围包括必修模块和选修模块。必修模块(包括必修1和必修2)中考点共有23个，其中ii级要求14个（位移、速度和加速度；匀变速直线运动及其公式、图象；力的合成和分解；共点力的平衡；牛顿运动定律、牛顿运动定律的应用；运动的合成与分解；抛体运动；匀速圆周运动的向心力；功和功率；动能和动能定理；重力做功与重力势能；功能关系、机械能守恒定律及其应用；万有引力定律及其应用；环绕速度）。选修模块(包括选修3-1和3-2)中考点共有36个，其中ii级要求11个（库仑定律；电场强度、点电荷的场强；电势差；带电粒子在匀强电场中的运动；欧姆定律；闭合电路欧姆定律；匀强磁场中的安培力；洛伦兹力公式；带电粒子在匀强磁场中的运动；法拉第电磁感应定律；楞次定律）。高考大纲中要求的实验共有11个（选修模块中6个，选修模块中5个）。通过分析近五年的高考试题，可以发现高考大纲中列出的必考内容59个考点中，其中ii级要求考点25个，考查频率高的考点只有18个。也就是说，在每年的高考必考部分12个试题中，绝大多数试题是考查这18个高频考点的。因此在高考冲刺阶段，重点加强这18个高频考点的训练，就可锁定高分，事半功倍，赢得高考，金榜题名。高频考点十六、带电粒子在电磁场中的运动【考点解读】以速度v垂直进入匀强磁场中的带电粒子，洛伦兹力提供向心力，带电粒子在垂直磁场的平面内做匀速圆周运动，其轨道半径r=mv/qb，运动周期t=2m/qb。押题预测2如图所示，在xoy平面中第一象限内有一点p（4，3），op所在直线下方有垂直于纸面向里的匀强磁场，op上方有平行于op向上的匀强电场，电场强度e=100v/m。现有质量m=110-6kg，电量q=210-3c带正电的粒子，从坐标原点o以初速度v=1103m/s垂直于磁场方向射入磁场，经过p点时速度方向与op垂直并进入电场，在经过电场中的m点（图中未标出）时的动能为o点时动能的2倍，不计粒子重力。求：（1）磁感应强度的大小；（2）om两点间的电势差；（3）m点的坐标及粒子从o运动到m点的时间。 解析：（1）因为粒子过p点时垂直于op，所以op为粒子圆周运动的直径是5m由 得（3分）（2）进入电场后，沿电场线方向 垂直于电场方向 （2分）因为 即（2分）得到 （2分）y电势差v（2分）（3）粒子在磁场中从o到p的运动时间 （1分）粒子在电场中从p到m的运动时间（1分）所以，从o到m的总时间（1分） m点坐标：（1分） （1分）押题预测3如图所示，在xoy平面的第象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，在第象限内，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为b。p点是x轴上的一点，横坐标为x0。现在原点o处放置一粒子放射源，能沿xoy平面，以与x轴成45角的恒定速度v0向第一象限发射某种带正电的粒子。已知粒子第1次偏转后与x轴相交于a点，第n次偏转后恰好通过p点，不计粒子重力。求（1）粒子的比荷q/m；（2）粒子从o点运动到p点所经历的路程和时间。（3）若全部撤去两个象限的磁场，代之以在xoy平面内加上与速度v0垂直的匀强电场（图中没有画出），也能使粒子通过p点，求满足条件的电场的场强大小和方向。解析：（1）粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得 （2分）解得粒子运动的半径 （1分）由几何关系知，粒子从a点到o点的弦长为，由题意 （2分）解得粒子的比荷： （2分）（2）由几何关系得，oa段粒子运动轨迹的弧长： （2分）粒子从o点到p点的路程 s=n （2分）粒子从o点到p点经历的时间t= = （2分）（3）撤去磁场，加上与v0垂直的匀强电场后，粒子做类平抛运动，由 （1分） （1分）消去解得 （2分）方向：垂直v0指向第象限。（1分）押题预测4如图所示装置中，区域和中分别有竖直向上和水平向右的匀强电场，电场强度分别为e和；区域内有垂直向外的水平匀强磁场，磁感应强度为b。一质量为m、带电量为q的带负电粒子（不计重力）从左边界o点正上方的m点以速度v0水平射入电场，经水平分界线op上的a点与op成60角射入区域的磁场，并垂直竖直边界cd进入区域的匀强电场中。求：（1）粒子在区域匀强磁场中运动的轨道半径（2）o、m间的距离（3）粒子从m点出发到第二次通过cd边界所经历的时间解析：（1）粒子在匀强电场中做类平抛运动，设粒子过a点时速度为v，由类平抛规律知v=1分粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得qvb=m，所以 r= 。（2）设粒子在电场中运动时间为t1，加速度为a。则有qe=ma，联立解得o、m两点间的距离为1分（3）设粒子在区域磁场中运动时间为t2则由几何关系知2分设粒子在区域电场中运行时间为t3，a=则t3=2=2分粒子从m点出发到第二次通过cd边界所用时间为1分押题预测5如图甲所示，水平放置的两平行金属板间距离为d，板长为l，oo为两金属板的中线在金属板的右侧有一竖直宽度足够大的匀强磁场，其左右边界均与oo垂直，磁感应强度的大小为b，方向垂直纸面向里两金属板间的电压u随时间t变化的图象如图乙所示现有质子连续不断地以速度v0沿两金属板的中线射入电场中，每个质子在电场区域运动的时间内可以认为两金属板间的电场强度不变，已知质子的质量为m、电荷量为e（1）若在t=0时射入的质子能从磁场左边界飞出，试求质子在磁场中运动的时间t1；（2）若射入的质子都能飞出电场，试求两金属板间所加电压的最大值um；（3）在（2）的情况下，为使由电场飞出的质子均不能从磁场右边界飞出，则匀强磁场的水平宽度s应满足什么条件？解析：（1）t=0时场强为0，质子在在极板间不偏转质子在磁场中做圆周运动的周期t=.质子在磁场中运动了半个周期，所以t1=（2）y=解得（3）r=s0=r+rsin质子就好像从o o的中点沿速度v的方向飞出电场一样所以tan=所以s0=则应满足的条件为s。押题预测6在如图所示的xoy坐标系中, y0的区域内存在着沿y轴正方向、场强为e的匀强电场，y0的区域内存在着垂直纸面向里、磁感应强度为b的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的p（0，h）点以沿x轴正方向的初速度射出，恰好能通过x轴上的d（d，0）点。已知带电粒子的质量为m，带电量为q，h、d、q均大于0，不计重力的影响。 （1）若粒子只在电场作用下直接到达d点，求粒子初速度的大小v0； （2）若粒子在第二次经过x轴时到达d点，求粒子初速度的大小v0； （3）若粒子在从电场进入磁场时到达d点，求粒子初速度的大小v0解析：（1）粒子只在电场力作用下直接到达d点，设粒子在电场中运动时间为t，粒子沿x方向做匀速直线运动，x=v0t，沿y轴负方向做初速度为零的匀加速直线运动，h=at2，加速度a=qe/m，粒子只在电场力作用下直接到达d点的条件为x=d，联立解得：v0=d。（2）粒子在第二次经过x轴时到达d点，其轨迹如图所示。设粒子进入磁场时的速度大小为v，v与x轴夹角为，轨迹半径为r，则vsin=，qvb=mv2/r，粒子在第二次经过x轴时到达d点的条件为x-2rsin=d联立解得v0=d+2e/b。（3）粒子从电场进入磁场时到达d点，其轨迹如图所示。根据运动的对称性，可知，qn=2om=2x粒子在从电场进入磁场时到达d点的条件为x+n(2x-2rsin)=d，其中n为非负整数。解得：v0=+。押题预测7（12分）如图a所示，水平直线mn下方有竖直向下的匀强电场，现将一重力不计、比荷106c/kg的正电荷于电场中的o点由静止释放，经过10-5 s时间以后电荷以v01.5104 m/s的速度通过mn进入其上方的均匀磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度b按图b所示规律周期性变化（图b中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过mn时为t=0时刻）。求：（1）匀强电场的电场强度e；（2）图b中t10-5 s时刻电荷与o点的水平距离；（3）如果在o点正右方d = 68cm处有一垂直于mn的足够大的挡板，求电荷从o点出发运动到挡板的时间。解析：（1）电荷在电场中做匀加速直线运动，设在电场中运动时间为te，有v0a te，qe/ma，联立解得：e=7.2103n/c。（2）根据qvb=mv2/r，当磁场方向垂直纸面向里时，电荷运动半径r1=mv0/qb1=510-2m=5cm，周期t1=2m/qb1=10-5s。当磁场方向垂直纸面向外时，电荷运动半径r2=mv0/qb2=310-2m=3cm，周期t2=2m/qb2=10-5s。故电荷从t0时刻开始做周期性运动，其运动轨迹如右上图所示。t105 s时刻电荷与o点的水平距离：