2023年届高考电磁学汇编电场试题答案doc高中物理.docx

1.（1）当t＝0时，电子进入场区，根据运动和力的关系，可画出粒子运动速度随时间变化的关系图象（如答图1所示）。由图象可知，因图线与时间轴所围的面积总在速度轴的正值一侧，说明粒子的位移方向总沿同一方向，即一直朝Ｂ板运动。由图象还可看出，粒子的具体运动情况是：先加速、再减速，当速度减为零后继而又开始加速、再减速……，如此不断循环地变化而向Ｂ板运动。 答图1 v 0 t UB U0 -U0 0 t T/2 3T/2 2T T T/2 T 3T/2 2T （2）当t＝T/8时，电子进入场区，参照上述的方法分析，可以得出答案：电子时而向B板运动，时而向A板运动，最终到达B板。 答图2 v 0 t UB U0 -U0 0 t T/2 3T/2 2T T 2T 3T/2 T T/2 （3）当t＝3T/8时，电子进入场区，此时仍按上述思路画出粒子运动速度随时间变化的图象（如答图2所示）。由图象可知，粒子向正方向（B板）和负方向（A板）都将发生位移，得负方向的位移大于正方向的位移，所以粒子将在电压变化的第一个周期内被推出场区，而无法到达Ｂ板。 （4）对于t＝T/2时电子进入场区的情况，依照上述思路分析得出的答案是：粒子在刚一进入场区时，即被推出，故也不能到达B板。 2.（1）200V/m；（2）－1V。 3. 解：（1）两极间电压 内部场强 解出 （2）设最多能有n’个电子到达B板，那么第n’个电子在到达B板时速度恰减为0。 满足 解出 （3）第1个电子在两板间作匀速运动，运动时间为 最后1个电子在两板间作匀减速运动，到达B板时速度恰为0，运动时间为 二者时间之差为 4. 解．（1）根据动能定理： mglsin60° - qUBA = 0 - 0 ， B、A两点的电势差 （2）电场强度 （3）小球到达B点时，悬线对小球的拉力T、重力沿半径方向的分力mgcos30°、电场力沿半径方向的分力qEcos60°的合力是向心力： 因为 vB = 0 , 解得 T = mg。 5. (1) 4×10-10F，2×10 –8C。 6. 。 7. （1）L=U1d2/U2，(2)T=2 8. (1) ，(2) 9. （1）设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有 qE=ma…………………………………………………………………………………（1） 解得 a=qE/m=8.0m/s2………………………………………………………………（2） 设带电体运动到B端的速度大小为vB，那么vB2=2as解得 vB==4.0m/s。。。。（3） （2）设带电体运动到圆轨道B端时受轨道的支持力为N，根据牛顿第二定律有 N-mg=mvB2/R…………（4） 解得 N=mg+ mvB2/R=5.0N……（5） 根据牛顿第三定律可知，带电体对圆弧轨道B端的压力大小N′=N=5.0N………（6） （3）因电场力做功与路径无关，所以带电体沿圆弧形轨道运动过程中，电场力所做的功W电 =qER=0.32J…………………………………………………………………（7） 设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为W摩，对此过程根据动能定理有 W电+W摩-mgR=0-mvB2…………（8） 解得 W摩=-0.72J……………（9） 10. （1）设电子的质量为m、电量为e，电子通过加速电场后的速度为v，由动能定理有： eu=mv2 ; 电子通过偏转电场的时间t=; 此过程中电子的侧向位移y=at2=()2 联立上述两式解得：y=; 要使电子都打不到屏上，应满足u取最大值800V时仍有y> 代入数据可得，为使电子都打不到屏上，U至少为100V。 （2）当电子恰好从A板右边缘射出偏转电场时，其侧移量最大ymax＝＝2.5cm 电子飞出偏转电场时，其速度的反向延长线通过偏转电场的中心，设电子打在屏上距中心点的最大距离为Ymax，那么由几何关系可得：=，解得Ymax=ymax=5.0cm 由第（1）问中的y=可知，在其它条件不变的情况下，u越大y越小，所以当u=800V时，电子通过偏转电场的侧移量最小。其最小侧移量ymin==1.25×10－2m=1.25cm 同理，电子打在屏上距中心点的最小距离Ymin=ymin=2.5cm 所以电子打在屏上距中心点O在2.5cm～5.0cm范围内。