吉林省松原地区物理学科高中物理复习课件资料（精品打包118套）全国通用C093.电场综合.ppt

电场综合 庞留根吕叔湘中学2007年7月email dyszplg 主要知识点近年来高考对知识能力的考查情况及趋势江苏省如东高级中学07年2月期末试卷1706年12月广州市x科统考卷1607届广东惠州市第二次调研考试182007年理综四川卷2407年1月广东省汕尾市调研测试18江苏省启东市07届第一学期期中测试162007年高考广东卷1907年1月海淀区期末练习20 电场综合 主要知识点 近年来高考对知识能力的考查情况及趋势 1 本章是电学的基础 是历年高考试题分布的重点区之一 近几年高考中本章所占的分值平均约为全卷的8 左右 2 高考中本章知识考查频率较高的是 a 电场强度 电场力 电场力做功 电势差 电势能等基本概念 b 平行板电容器 c 带电粒子在电场中的运动 电学和力学相结合的综合题 另外 如库仑定律 感应电荷的场强 模拟法描绘等势线实验等内容在高考中也偶尔出现 难度并不大 在复习中也应予以一定的重视 3 随着高考改革的不断深入 高考功能发生了微妙的变化 命题内容已由考查知识为主转向考查能力为主 尤其注重对物理学中各知识块之间综合能力的考查和创新能力的考查 还注重电场与生产技术 生活实际 科学研究的联系 诸如静电屏蔽 尖端放电和避雷针 电容式传感器 示波管原理等 为此 电场 磁场的知识和力学知识的综合 灵活应用 培养学生应用物理知识解决实际问题的能力就显得十分重要 江苏省如东高级中学07年2月期末试卷17 17 如图 两个长均为 的轻质杆 通过a b c上垂直纸面的转动轴与a b c三个物块相连 整体处于竖直面内 a c为两个完全相同的小物块 b物块的质量与a小物块的质量之比为2 1 三个物块的大小都可忽略不计 a c两物块分别带有 q q的电量 并置于绝缘水平面上 在水平面上方有水平向右的匀强电场 场强为e 物块间的库仑力不计 当ab bc与水平面间的夹角均为53 时 整体恰好处于静止状态 一切摩擦均不计 并且在运动过程中无内能产生 重力加速度为g 求b物块的质量 在b物块略向下移动一些 并由静止释放后 它能否到达水平面 如果能 请求出b物块到达地面前瞬时速度的大小 如果不能 请求出b物块能到达的最低位置 解 以a为研究对象 受力如图1所示 n为轻质杆的弹力大小 则有 ncos53 eq 得 以b为研究对象 受力如图2 mg为大物块b的重力 则有 2nsin53 mg 得 b物块向下作加速度增大的加速运动 以整体为研究对象 有重力和电场力做功 设大物块落地前的瞬间速度大小为v 此时小物块的速度为零 即 06年12月广州市x科统考卷16 16 15分 如图所示 在匀强电场中取一点o作为圆心 以r 10cm为半径在竖直面内作一个圆 圆面与匀强电场的电场线平行 电场线未画出 在o点固定一个电量为q 5 10 4c的带负电的点电荷 现将一个质量m 3g 电量q 2 10 10c的带正电小球 放置在圆周上与圆心在同一水平线上的a点时 恰好能静止 若用另一个外力将小球从a点缓慢地移到圆周的最高点b 求这个外力所做的功 静电力恒量k 9 109n m2 c2 g 10m s2 解 带电小球在a点受到q的库仑力fq为 代入数字算得 fq 0 09n 带电小球所受重力g 0 03n fq 3g 小球在a点静止 设匀强电场对q的作用力为fe 其受力如图所示 由平衡条件得 把小球从a点移到b点 负点电荷q对它不做功 设外力所做的功为w 由动能定理得 w gr fecos r fesin r 0 其中 解得w 3gr 9 10 3j 题目 07届广东惠州市第二次调研考试18 18 如图所示 水平放置的平行板电容器 原来两板不带电 上极板接地 它的极板长l 0 1m 两板间距离d 0 4cm 有一束相同的带电微粒以相同的初速度先后从两板中央平行极板射入 由于重力作用微粒能落到下板上 微粒所带电荷立即转移到下极板且均匀分布在下极板上 设前一微粒落到下极板上时后一微粒才能开始射入两极板间 已知微粒质量为m 2 10 6kg 电量q 1 10 8c 电容器电容为c 10 6f 取g 10m s2 求 1 为使第一个微粒的落点范围能在下板中点到紧靠边缘的b点之内 求微粒入射的初速度v0的取值范围 2 若带电微粒以第一问中初速度的最小值入射 则最多能有多少个带电微粒落到下极板上 解 1 若第1个粒子落到下板中点 由l 2 v01t1 得v01 2 5m s 若落到b点 由l v02t2 v02 5m s 故2 5m s v0 5m s 2 由l v01t 得t 0 1 2 5 4 10 2s 由d 2 1 2at2 得a 2 5m s2 由mg qe ma 得q 6 10 6c 所以n q q 600个 题目 2007年理综四川卷24 24 19分 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 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 1 小球b开始运动时的加速度为多大 2 小球b的速度最大时 距m端的高度h1为多大 3 小球b从n端运动到距m端的高度h2 0 61m时 速度为v 1 0m s 求此过程中小球b的电势能改变了多少 解 1 开始运动时小球b受重力 库仑力 杆的弹力和电场力 沿杆方向运动 由牛顿第二定律得 解得 代入数据解得 a 3 2m s2 2 小球b速度最大时合力为零 即 解得 代入数据解得h1 0 9m 3 小球b从开始运动到速度为v的过程中 设重力做功为w1 电场力做功为w2 库仑力做功为w3 根据动能定理有 w1 mg l h2 w2 qe l h2 sin 解得 设小球的电势能改变了 ep 则 题目 18 18分 如图所示 两平行金属板a b长l 8cm 两板间距离d 8cm a板比b板电势高300v 即uab 300v 一带正电的粒子电量q 10 10c 质量m 10 20kg 从r点沿电场中心线垂直电场线飞入电场 初速度v0 2 106m s 粒子飞出平行板电场后经过界面mn ps间的无电场区域后 进入固定在中心线上的o点的点电荷q形成的电场区域 设界面ps右边点电荷的电场分布不受界面的影响 已知两界面mn ps相距为l 12cm 粒子穿过界面ps最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏ef上 求 静电力常数k 9 109n m2 c2 1 粒子穿过界面ps时偏离中心线ro的距离多远 2 点电荷的电量 07年1月广东省汕尾市调研测试18 2页 题目 3页 末页 解 设粒子从电场中飞出时的侧向位移为h 穿过界面ps时偏离中心线or的距离为y 则 h at2 2 又 即 代入数据 解得 h 0 03m 3cm 带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动 由相似三角形知识得 代入数据 解得 y 0 12m 12cm 2页 题目 3页 末页 设粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为vy 则 代入数据 解得 vy 1 5 106m s 所以粒子从电场中飞出时的速度大小为 设粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角为 则 2页 题目 3页 末页 因为粒子穿过界面ps最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏上 所以该带电粒子在穿过界面ps后将绕点电荷q作匀速圆周运动 其半径与速度方向垂直 匀速圆周运动的半径 由 代入数据 解得 q 1 04 10 8c 2页 题目 3页 末页 江苏省启东市07届第一学期期中测试16 2页 题目 3页 末页 解 1 设粒子被加速后的速度为v0 当两板间加上电压u2 如上板为正时 粒子恰好能沿两板中心线射出 如下板为正时 带电粒子射到下板距板的左端1 4处 2页 题目 3页 末页 2 当上板加最大电压正时 粒子斜向上偏转刚好穿出 t l v0 若上板加上最小正电压时 粒子向下偏转恰穿出 2页 题目 3页 末页 若下板加上正电压时 粒子只能向下偏转 可见下板不能加正电压 2页 题目 3页 末页 2007年高考广东卷19 19 17分 如图所示 沿水平方向放置一条平直光滑槽 它垂直穿过开有小孔的两平行薄板 板相距3 5l 槽内有两个质量均为m的小球a和b 球a带电量为 2q 球b带电量为 3q 两球由长为2l的轻杆相连 组成一带电系统 最初a和b分别静止于左板的两侧 离板的距离均为l 若视小球为质点 不计轻杆的质量 在两板间加上与槽平行向右的匀强电场e后 设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成 不影响电场的分布 求 1 球b刚进入电场时 带电系统的速度大小 2 带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间及球a相对右板的位置 2页 题目 3页 末页 解 对带电系统进行分析 假设球a能达到右极板 电场力对系统做功为w1 有 可见a还能穿过小孔 离开右极板 假设球b能达到右极板 电场力对系统做功为w2 有 综上所述 带电系统速度第一次为零时 球a b应分别在右极板两侧 带电系统开始运动时 设加速度为a1 由牛顿第二定律 球b刚进入电场时 带电系统的速度为v1 有 求得 2页 题目 3页 末页 设球b从静止到刚进入电场的时间为t1 则 解得 球b进入电场后 带电系统的加速度为a2 由牛顿第二定律 显然 带电系统做匀减速运动 设球a刚达到右极板时的速度为v2 减速所需时间为t2 则有 求得 2页 题目 3页 末页 球a离电场后 带电系统继续做减速运动 设加速度为a3 再由牛顿第二定律 设球a从离开电场到静止所需的时间为t3 运动的位移为x 则有 求得 可知 带电系统从静止到速度第一次为零所需的时间为 球a相对右板的位置为 2页 题目 3页 末页 07年1月海淀区期末练习20 20 如图甲所示 真空中的电极k连续不断地发出电子 电子的初速度可忽略不计 经电压为u的电场加速 加速电压u随时间t变化的图象如图乙所示 每个电子通过加速电场的过程时间极短 可认为加速电压不变 电子被加速后由小孔s穿出 沿两个彼此靠近且正对的水平金属板a b间中轴线从左边缘射入a b两板间的偏转电场 a b两板长均为l 0 20m 两板之间距离d 0 050m a板的电势比b板的电势高 a b板右侧边缘到竖直放置的荧光屏p 面积足够大 之间的距离b 0 10m 荧光屏的中心点o与a b板的中心轴线在同一水平直线上 不计电子之间的相互作用力用其所受重力 求 2页 题目 3页 4页 末页 1 要使电子都打不到荧光屏上 则a b两板间所加电压u应满足什么条件 2 当a b板之间所加电压u 50v时 电子打在荧光屏上距离中心点o多远的范围内 2页 题目 3页 4页 末页 解 1 设电子的质量为m 电荷量为e 电子通过加速电场后的速度为v 由动能定理有 电子通过偏转电场的时间t l v 此过程中电子的侧向位移 联立上述两式解得 要使电子都打不到屏上 应满足u取最大值800v时仍为y d 2 代入数据得 为使电子都打不到屏上 u至少为100v 2页