2021年天津市高考物理电场复习题 (35)
天津2021届高考物理一轮复习检测题之电场及带电粒子在电场中的运动Word版含答案
电场及带电粒子在电场中的运动一、单项选择题(本大题共5小题,每小题8分,共40分,每小题给出的四个选项中只有一个选项是正确的)1.(2021·东城一模)法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场,如图所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图,以下几种说法中正确的是( )A.a、b为异种电荷,a的电荷量大于b的电荷量B.a、b为异种电荷,a的电荷量小于b的电荷量C.a、b为同种电荷,a的电荷量大于b的电荷量D.a、b为同种电荷,a的电荷量小于b的电荷量2.(2022·福建高考)如图,在点电荷Q产生的电场中,将两个带正电的摸索电荷q1、q2分别置于A、B两点,虚线为等势线。
取无穷远处为零电势点,若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,则下列说法正确的是( )A.A点电势大于B点电势B.A、B两点的电场强度相等C.q1的电荷量小于q2的电荷量D.q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能3.(2022·天津和平区模拟)如图所示,足够长的两平行金属板正对竖直放置,它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连。
闭合开关后,一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放,最终液滴落在某一金属板上。
下列说法中正确的是( )A.液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线B.电源电动势越大,液滴在板间运动的加速度越大C.电源电动势越大,液滴在板间运动的时间越长D.定值电阻的阻值越大,液滴在板间运动的时间越长4.(2021·长沙一模)如图所示,A、B两个带电小球的质量均为m,所带电量分别为+q和-q,两球间用绝缘细线连接,A球又用绝缘细线悬挂在天花板上,细线长均为L。
现在两球所在的空间加上一方向向左的匀强电场,电场强度E=m gq,A 、B两球最终会达到新的平衡位置,则在这个过程中,两个小球( )A.总重力势能增加了mgLB.总重力势能增加了√22mgLC.总电势能削减了2−√22mgLD.总电势能削减了√22mgL5.(2022·太原一模)一匀强电场的电场强度E随时间t变化的图像如图所示,在该匀强电场中,有一个带电粒子于t=0时刻由静止释放,若带电粒子只受电场力作用,则下列说法中正确的是( )A.带电粒子只向一个方向运动B.0～2s内,电场力所做的功等于零C.4s末带电粒子回到原动身点D.2.5～4s内,速度的转变等于零二、不定项选择题(本大题共3小题,每小题8分,共24分,每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的。
2021年天津市高考物理电场复习题 (20)
2021年天津市高考物理电场复习题
20．如图所示，在光滑绝缘水平桌面上固定放置一光滑绝缘的挡板ABCD，其中AB段为直线形挡板，BCD段是半径为R的圆弧形挡板，且直线AB与圆弧相切，∠NOB＝37°．MN 为直径，OC与MN垂直。
挡板处于场强为E的匀强电场中，电场方向与直径MN平行。
现有一电荷量为+q的小球从挡板上的A点由静止释放，小球恰能通过M点。
求
（1）A、B间的距离是多少
（2）小球运动到N和C点时对挡板的压力。
【解答】解：（1）因为小球恰能通过M点，故在M点：
由牛顿第二定律有：qE=m v M2 R
设A、B之间距离为L，从A到M的过程中，根据动能定理有：qE[Lsin37°+R(1−cos37°)]−qE⋅2R=12mv M2
解得：L=23 6
R
（2）在N点，由牛顿第二定律有：N N−qE=m v N2 R
从A到N的过程中，根据动能定律有：qE⋅5
2
R=12mv N2
解得：N N＝6qE，根据牛顿第三定律可知，小球对挡板的压力N N′=6qE，方向由O指向N
在C点，由牛顿第二定律有：N C=m v C2 R
从A到C的过程中，根据动能定理有：qE⋅3
2
R=12mv C2
解得：N C＝3qE，根据牛顿第三定律可知，小球对挡板的压力N C′=3qE，方向由O指向C。
答：（1）A 、B 间的距离是236R 。
（2）小球运动到N 时小球对挡板的压力大小为6qE ，方向由O 指向N ．在C 点时对挡板的压力为3qE ，方向由O 指向C 。
2021年天津市高考物理专题复习：电场
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2021年天津市高考物理专题复习：电场解析版
1．如图所示，水平向左的匀强电场中，用长为L 的绝缘轻质细绳悬挂一小球，小球质量m ，
带电量为+q 、将小球拉至竖直位置最低位置A 点处无初速释放，小球将向左摆动，细线
向左偏离竖直方向的最大角度θ＝74o （重力加速度为g ，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）（1）
求电场强度的大小E ；
（2）将小球向左摆动的过程中，对细线拉力的最大值；
（3）若从A 点处释放小球时，给小球一个水平向左的初速度v o ，则为保证小球能做完整的圆周运动，v o 的大小应满足什么条件？
【解答】解：（1）由于带电小球所受电场力方向向左，电场线方向也向左，分析小球的受力情况，在此过程中，根据动能定理有
qELsin θ﹣mgL （1﹣cos θ）＝0
解得
E =3mg 4q
（2）小球运动的过程中速度最大的位置在与竖直方向夹角为θ2时，此位置的拉力最大，由动能定理得
qELsin θ2−mgL （1﹣cos θ2）=12mv 2 小球在夹角为θ2时，由重力电场力与细线的拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得 F T ﹣mgsin θ2−qEcos θ2=m v 2L
解得F T =74mg
由牛顿第三定律可知细线所受的拉力大小为74mg （3）当小球能完成完整的圆周运动时，需满足
F =√(qE)2+(mg)2≤m v 2L
根据动能定理有。
新高考物理考试易错题易错点35光的波动性电磁波
易错点35 光的波动性电磁波易错总结一、电磁波1．电磁波的产生：变化的电场和磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成电磁波．2．电磁波的特点：(1)电磁波在空间传播不需要介质；(2)电磁波是横波：电磁波中的电场强度与磁感应强度互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直，因此电磁波是横波．(3)电磁波的波长、频率、波速的关系：v＝λf，在真空中，电磁波的速度c＝3.0×108 m/s.(4)电磁波能产生反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象．3．电磁波具有能量电磁场的转换就是电场能量与磁场能量的转换，电磁波的发射过程是辐射能量的过程，传播过程是能量传播的过程．二、电磁波与机械波的比较1．要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有的两个特点：(1)要有足够高的振荡频率，频率越高，发射电磁波的本领越大．(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，因此采用开放电路．2．实际应用中的开放电路，线圈的一端用导线与大地相连，这条导线叫作地线；线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连．3．电磁波的调制：在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术．调制分为调幅和调频．(1)调幅(AM)：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变的调制方法．(2)调频(FM)：使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变的调制方法．【易错跟踪训练】易错类型：对物理概念理解不透彻1．（2021·重庆市清华中学校高一月考）在科学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献，关于科学家和科学史，下列说法中正确的是（）A．月地检验是为了验证地面上物体受到地球的重力与天体之间的引力是同一种性质的力B．开普勒观测出了行星的轨道数据，并总结出了行星运动三大定律C．牛顿总结出了万有引力定律并用实验测出了引力常量D．麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在，并提出了相对论2．（2021·全国高二专题练习）如图所示是LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是（）A．电容器正在放电B．电容器正在充电C．电感线圈中的电流正在增大D．电容器两极板间的电场能正在减小3．（2021·全国高二课时练习）以下关于辐射强度与波长的关系的说法中正确的是（）A．物体在某一温度下只能辐射某一固定波长的电磁波B．当铁块呈现红色时，说明它的温度不太高C．当铁块的温度较高时会呈现赤红色，说明此时辐射的电磁波中该颜色的光强度最强D．早、晚时分太阳呈现红色，而中午时分呈现白色，说明中午时分太阳温度最高4．（2021·全国高二单元测试）关于电磁波及电磁波谱，下列说法正确的是（）A．雷达是用X光来测定物体位置的设备B．医学检查中的拍片实际上是让患者接受一定剂量的γ射线照射C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光D．变化的电场可以产生磁场5．（2017·醴陵市第一中学高二期末）关于电磁波，下列说法中正确的是（）A．电磁波不能在真空中传播B．电磁波在空气中传播速度为340m/sC．人讲话的声波属于电磁波D．手机通信是利用电磁波来传递信息6．（2021·营口开发区第一高级中学高二开学考试）关于电磁波的说法，正确的是（）A．麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在B．频率不同的电磁波在真空中的速度不同C．红外线可用于加热理疗、消毒及CT拍片 D．电磁波是一种物质，且电磁波具有能量7．（2021·牡丹江市第十五中学高二期中）关于对热辐射的认识，下列说法中正确的是（）A．热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波B．温度越高，物体辐射的电磁波越强C．辐射强度与物体的温度无关D．常温下我们看到的物体的颜色就是物体辐射电磁波的颜色8．（2020·湖南省邵东市第三中学高二月考）以下关于预防电磁辐射的做法，不正确的是（）A．移动电话应尽量避免长时间使用B．注意人体与家用电器保持一定的距离C．高压线、变电站、电台、电视台旁边兴建住宅区D．不要把家用电器摆放得过于集中9．（2021·江西抚州·高二期末）下列关于电磁波的说法正确的是（）A．麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波，并用实验证实了电磁波的存在B．电磁波在真空和介质中的传播速度相同C．电磁振荡可以产生电磁波，若波源的电磁振荡停止，其发射到空间的电磁波随即消失D．常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机10．（2021·福建省永泰县第一中学高二期末）电磁波按照波长或频率的大小顺序进行排列，就是电磁波谱，电磁波的波长和频率不同，表现出来的特性也不同。
2021年天津市高考物理电场复习题 (19)
2021年天津市高考物理电场复习题
19．如图所示，第一象限中有沿x轴的正方向的匀强电场，第二象限中有沿y轴负方向的匀强电场，两电场的电场强度大小相等。
一个质量为m，电荷量为﹣q的带电质点以初速度v0从x轴上P（﹣L，0）点射入第二象限，已知带电质点在第一和第二象限中都做直线运动，并且能够连续两次通过y轴上的同一个点Q（未画出），重力加速度g为已知量。
求：
（1）初速度v0与x轴正方向的夹角；
（2）P、Q两点间的电势差U PQ；
（3）带电质点在第一象限中运动所用的时间。
【解答】解：（1）质点在第二象限受竖直向下的重力与竖直向上的电场力作用做直线运动，
质点速度斜向右上方，则质点所受合力为零，质点在第二象限做匀速直线运动，
由平衡条件得：qE＝mg
设初速度v0与x轴正方向的夹角为θ，
且由带电质点在第一象限做直线运动，有：tanθ=mg qE
解得：θ＝45°。
（2）P到Q的过程，由动能定理有：﹣qU PQ﹣mgL＝0，
解得：U PQ=−mgL q；
（3）带电质点在第一象限做匀变速直线运动，
由牛顿第二定律有：√2mg＝ma，
解得；a=√2g，
质点减速到零过程，由匀变速直线运动的v﹣t公式得：v0＝at
解得：t =√2v
02g ，
带电质点在第一象限中往返一次所用的时间 T ＝2t =√2v 0g ；
答：（1）初速度v 0与x 轴正方向的夹角为45°；
（2）P 、Q 两点间的电势差U PQ 为−mgL q
； （3）带电质点在第一象限中运动所用的时间为
√2v 0g 。
2021年天津市高考物理电场复习题 (54)
2021年天津市高考物理电场复习题
54．如图所示，EF 与GH 间为一无场区。
无场区左侧A 、B 为相距为d 、板长为L 的水平放置的平行金属板，两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场，其中A 为正极板。
无场区右侧为一点电荷Q 形成的电场，点电荷的位置O 为圆弧形细圆管CD 的圆心，圆弧半径为R ，圆心角为120°，O 、C 在两板间的中心线上，D 位于GH 上。
一个质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子以初速度v 0沿两板间的中心线射入匀强电场，粒子出匀强电场经无场区后恰能进入细圆管，并做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动。
（不计粒子的重力、管的粗细）求：
（1）O 处点电荷的电性和电荷量；
（2）两金属板间所加的电压。
【解答】解：（1）粒子进入圆管后受到点电荷Q 的库仑力作匀速圆周运动，粒子带正电，则知O 处点电荷带负电。
由几何关系知，粒子在D 点速度方向与水平方向夹角为30°，进入D 点时速度为：
v =v 0cos30°=2√33v 0
…①
在细圆管中做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动，故Q 带负电且满足k
Qq R 2=m v 2R ⋯②
由①②得：Q =4mv 02R 3kq （2）粒子射出电场时速度方向与水平方向成30°
tan 30°=v y
v 0⋯③ v y ＝at …④
a =qU md
⋯⑤ t =L
v 0⋯⑥
由③④⑤⑥得：U =mdv 02tan30°qL
=√3mdv 023qL 答：
（1）O 处点电荷的电性为负和电荷量为4mv c 2R 3kq ；
（2）两金属板间所加的电压为√3mdv 023qL 。
2021年天津市高考物理电场复习题 (40)
2021年天津市高考物理电场复习题
40．如图所示，竖直放置的两金属板之间加电压U1＝1000V，在其右侧有两个水平正对放置的平行金属极板，板长L＝10cm，相距d＝5cm，两极板间加U2＝100V的偏转电压。
从左极板的小孔处静止释放一带电粒子，该粒子的质量m＝8.0×10﹣30kg，电荷量q＝6.4×10﹣18C，粒子从小孔S射入偏转电场，并能从右端射出。
忽略金属极板边缘对电场的影响，不计粒子的重力。
求：
（1）粒子射入偏转电场时的速度大小v；
（2）粒子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y；
（3）粒子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功W。
【解答】解：（1）电子在加速电场中运动时，由动能定理得qU1=1
2
mv2
解得v＝4×107m/s
（2）带电粒子在偏转电场中运动时间t=L
v由牛顿第二定律得a=
qU2
md
竖直方向上侧移量y=1
2
at2
由以上三式得y=U2L2 4U1d
代入数据解得y＝5×10﹣3 m
（3）电场力做功W=q U2 d
y
代入数据解得W＝6.4×10﹣17J
答：（1）粒子射入偏转电场时的速度大小v是4×107m/s；
（2）粒子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y是5×10﹣3m；
（3）粒子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功W是6.4×10﹣17J。
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2021年天津市高考物理电场复习题 (23)
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23．如图所示，绝缘轻质细线一端悬于O 点，另一端系一质量为m 、带电荷量为q 的小球，小球静止时处于O'点。
现将此装置放在水平向右的匀强电场中，小球可静止于A 点，小球静止时细线与竖直方向成θ角，（重力加速度为g ）求：
（1）小球带何种电荷？电场强度的大小？
（2）若小球在A 点静止时，剪断细线并开始计时，经时间t ，小球到达电场中的B 点（图中未画出B 点，设小球一直在电场中运动），试求AB 两点的电势差U AB 及小球电势能的变化。
【解答】解：（1）对小球进行受力分析，如图所示：受力方向与电场方向相同，则为正电。
根据共点力平衡条件，可得：qE ＝mgtan θ 则E =
mgtanθq
（2）剪断细线：a =mgtanθqm =gtanθq t 时的位移为d =12at 2=12g 2tan 2θq 2
U AB ＝Edcos θ═12g 2tan 2θ
q 2 Ecos θ
电势能减小为U AB q =12g 2tan 2θq
cosθ 答：（1）小球带正电荷，电场强度为
mgtanθq （2）AB 两点的电势差U AB 为
12g 2tan 2θq cosθ 小球电势能的变化为12g 2tan 2θq cosθ。
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2021年天津市高考物理电场复习题
35．如图，xOy坐标系位于竖直面（纸面）内，第一象限和第三象限存在场强大小相等、方向分别沿x轴负方向和y轴正方向的匀强电场，第三象限内还存在方向垂直于纸面、磁感强度大小为B的匀强磁场（未画出）。
现将质量为m、电荷量为q的微粒从P（L，L）点由静止释放，该微粒沿直线PO进入第三象限后做匀速圆周运动，然后从x轴上的Q 点（未标出）进入第二象限。
重力加速度为g。
求：
（1）该微粒的电性及通过O点时的速度大小；
（2）磁场方向及该微粒在PQ间运动的总时间。
【解答】解：（1）根据题意可知，微粒在第一象限内受到重力和电场力作用由P到O做
匀加速直线运动，其运动轨迹如图所示
其合力方向由P指向O，所以微粒受到的电场力向左，微粒带正电，
根据三角形定则有qE＝mg，
P到O根据动能定理有mgL+qEL=1
2
mv2，
所以微粒到达O点的速度为v＝2√
（2）根据左手定则可知，磁场的方向垂直于纸面向外，
在第一象限内，根据运动学规律有√2L=1
2
×√2gt12，
则t1=√2L g，
在第三象限内，根据牛顿第二定律有qvB=m v2 R，
根据几何知识有，微粒做圆周运动的圆心角为θ＝90°，
所以微粒在磁场中运动的时间为t2=1
4
⋅2πR v=πm
2qB，
则微粒在PQ间运动的总时间t＝t1+t2=πm
2qB
+√2L g。
答：（1）该微粒的带正电，通过O点时的速度大小为2√gL；
（2）磁场方向垂直于纸面向外，该微粒在PQ间运动的总时间为πm
2qB
+√2L g。