高考物理试题汇编(电学)

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高考物理电磁学知识点之静电场真题汇编及答案(4)

高考物理电磁学知识点之静电场真题汇编及答案(4)

高考物理电磁学知识点之静电场真题汇编及答案(4)一、选择题1.a 、b 、c 、d 是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在的平面平行.已知a 点的电势是20V ,b 点的电势是24V ,d 点的电势是4V ,如图.由此可知,c 点的电势为( )A .4VB .8VC .12VD .24V2.真空中静电场的电势φ在x 正半轴随x 的变化关系如图所示,x 1、x 2、x 3为x 轴上的三个点,下列判断正确的是( )A .将一负电荷从x 1移到x 2,电场力不做功B .该电场可能是匀强电场C .负电荷在x 1处的电势能小于在x 2处的电势能D .x 3处的电场强度方向沿x 轴正方向3.如图所示,实线表示某电场中的四个等势面,它们的电势分别为123,,ϕϕϕ和4ϕ,相邻等势面间的电势差相等.一带负电的粒子(重力不计)在该电场中运动的轨迹如虚线所示,a 、b 、c 、d 是其运动轨迹与等势面的四个交点,则可以判断( )A .4ϕ等势面上各点场强处处相同B .四个等势面的电势关系是1234ϕϕϕϕ<<<C .粒子从a 运动到d 的过程中静电力直做负功D .粒子在a 、b 、c 、d 四点的速度大小关系是a b c d v v v v <<=4.在如图所示的电场中, A 、B 两点分别放置一个试探电荷, F A 、F B 分别为两个试探电荷所受的电场力.下列说法正确的是A .放在A 点的试探电荷带正电B .放在B 点的试探电荷带负电C .A 点的电场强度大于B 点的电场强度D .A 点的电场强度小于B 点的电场强度5.如图所示,三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面,电势分别为10V 、20V 、30V ,实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹,a 、b 、c 是轨迹上的三个点,下列说法正确的是( )A .粒子在三点所受的电场力不相等B .粒子必先过a ,再到b ,然后到cC .粒子在三点所具有的动能大小关系为E kb >E ka >E kcD .粒子在三点的电势能大小关系为E pc <E pa <E pb6.如图所示,在空间坐标系Oxyz 中有A 、B 、M 、N 点,且AO =BO =MO =NO ;在A 、B 两点分别固定等量同种点电荷+Q 1与+Q 2,若规定无穷远处电势为零,则下列说法正确的是( )A .O 点的电势为零B .M 点与N 点的电场强度相同C .M 点与N 点的电势相同D .试探电荷+q 从N 点移到无穷远处,其电势能增加7.如图所示是示波管的原理示意图,XX′和YY′上不加电压时,在荧光屏的正中央出现一亮斑,现将XX′和YY′分别连接如图甲乙所示电压,从荧光屏正前方观察,你应该看到的是图中哪一个图形?A .B .C .D .8.下列说法正确的是( )A .电场不是实物,因此不是物质B .元电荷就是电子C .首次比较准确地测定电子电荷量的实验是密立根油滴实验,其实验原理是微小带电油滴在电场中受力平衡D .库仑定律122kq q F r =与万有引力定律122km m F r=在形式上很相似;由此人们认识到库仑力与万有引力是同种性质的力 9.三个α粒子在同一地点沿同一方向飞入偏转电场,出现了如图所示的轨迹,由此可以判断下列不正确的是A .在b 飞离电场的同时,a 刚好打在负极板上B .b 和c 同时飞离电场C .进电场时c 的速度最大,a 的速度最小D.动能的增加值c最小,a和b一样大10.空间存在着平行于x轴方向的静电场,P、M、O、N、Q为x轴上的点,P、Q之间各点的电势φ随位置坐标x的变化如图所示。

高考物理压轴题选--电学篇精选

高考物理压轴题选--电学篇精选

选修3-1 电场、恒定电流、磁场1.(09全国1)26.(21分)如图,在x 轴下方有匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直于xy 平面向外,P 是y 轴上距原点为h 的一点,N 0为x 轴上距原点为a 的一点。

A 是一块平行于x 轴的档板,与 x 轴的距离为2h,A 的中点在y 轴上,长度略小于2a。

带电粒子与挡板碰撞前后x 方向上的分速度不变,y 方向上的分速度反向,大小不变。

质量为m ,电荷量为q (q >0)的粒子从P 点瞄准N 0点入射,最后又通过P 点。

不计重力。

求粒子入射速度的所有可能值。

【解析】设粒子的入射速度为v,第一次射出磁场的点为O N ',与板碰撞后再次进入磁场的位置为1N .粒子在磁场中运动的轨道半径为R,有mvR qB=…⑴,粒子速率不变,每次进入磁场与射出磁场位置间距离1x 保持不变有1x =2sin O O N N R θ'=…⑵,粒子射出磁场与下一次进入磁场位置间的距离2x 始终不变,与1O N N '相等.由图可以看出2x a =……⑶设粒子最终离开磁场时,与档板相碰n 次(n=0、1、2、3…).若粒子能回到P 点,由对称性,出射点的x 坐标应为-a,即()1212n x nx a +-=……⑷,由⑶⑷两式得121n x a n +=+……⑸ 若粒子与挡板发生碰撞,有124ax x ->……⑹联立⑶⑷⑹得n<3………⑺联立⑴⑵⑸得 22sin 1qB n v a m n θ+=⋅+………⑻把22sin h a hθ=+代入⑻中得22,0o qBa a h v n mh+==…………⑼xy A PO N 0h/222131qBa a h v n +==…………⑾22222qBa a h v n +==…………⑿2.(09浙江)25.(22分)如图所示,x 轴正方向水平向右,y 轴正方向竖直向上。

在xOy 平面内与y 轴平行的匀强电场,在半径为R 的圆内还有与xOy 平面垂直的匀强磁场。

高考物理电学专题山东卷历年真题及答案详解

高考物理电学专题山东卷历年真题及答案详解

高考物理电学专题山东卷历年真题及答案详解电学专题一直是高考物理中的重点和难点之一,对于考生来说,了解历年真题及其答案的详解是备战高考的关键。

本文将为大家介绍山东卷历年的物理电学专题真题,并提供答案的详细解析,希望能帮助各位考生更好地备考。

1. 2018年山东卷高考物理选择题1) 题目:【2018 山东卷】某同学在科学实验中使用一个带电体 X,通过观察他放在灯下的现象,得出了下列判断:I. X 是绝缘体;II. X 是导体。

他用科学实验的方法分别验证了这两个判断。

实验结果——当 X 被带电后,用塑料毛刷拂过 X 时,灯泡不亮;当 X 被带电后,用布拂过 X 时,灯泡亮。

此同学的判断正确的是A. I;B. II;C. I 和 II 都正确;D. I 和 II 都错误。

2) 答案及解析:选择题的答案为B,即判断II正确,此同学得出的结论是X是导体。

解析:通过实验结果可以看出,当用塑料毛刷拂过带电体X时,灯泡不亮,而当用布拂过带电体X时,灯泡亮。

根据这一结果可以推断,带电体X在布拂过的时候发生了电荷的转移,导致灯泡亮起。

而当塑料毛刷拂过带电体X时,灯泡不亮,可能是因为塑料是一种绝缘体,不能导电。

因此,判断X是导体的结论正确。

2. 2017年山东卷高考物理选择题1) 题目:【2017 山东卷】下列电器中,分类正确的是A. 电子钟,石英钟;B. 导电胶,绝缘胶;C. 风机,空调;D. 电风扇,电冰箱。

2) 答案及解析:选择题的答案为A,即分类正确的是电子钟和石英钟。

解析:根据题目所给选项,我们需要判断哪个选项是分类正确的。

电子钟和石英钟属于计时器类电器,都是利用电子元件来实现时间的显示和计时功能,因此归为一类,选项A分类正确。

3. 2016年山东卷高考物理选择题1) 题目:【2016 山东卷】在直流电路中,用标准电池给一段电路供电,若用电流计测得电流大小为 2 A,则段电路的电阻为A. 0.5 Ω;B. 1 Ω;C. 2 Ω;D. 4 Ω。

新高考物理真题汇编-电学计算题解析版

新高考物理真题汇编-电学计算题解析版

新高考物理真题汇编-电学计算题解析版1.(2022·新课标全国Ⅰ卷)如图,在直角三角形OPN 区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向外。

一带正电的粒子从静止开始经电压U 加速后,沿平行于x 轴的方向射入磁场;一段时间后,该粒子在OP 边上某点以垂直于x 轴的方向射出。

已知O 点为坐标原点,N 点在y 轴上,OP 与x 轴的夹角为30°,粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d ,不计重力。

求 (1)带电粒子的比荷;(2)带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间。

【答案】(1)224q U m B d = (2)2π3()423Bd t U =+【解析】(1)设带电粒子的质量为m ,电荷量为q ,加速后的速度大小为v 。

由动能定理有212qU mv =①设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r ,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有 2v qvB m r=②由几何关系知d 2③ 联立①②③式得 224q Um B d=④ (2)由几何关系知,带电粒子射入磁场后运动到x 轴所经过的路程为πtan302rs r =+︒⑤ 带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为s t v=⑥ 联立②④⑤⑥式得2π3()423Bd t U =+⑦2.(2022·新课标全国Ⅱ卷)如图,两金属板P 、Q 水平放置,间距为d 。

两金属板正中间有一水平放置的金属网G ,P 、Q 、G 的尺寸相同。

G 接地,P 、Q 的电势均为ϕ(ϕ>0)。

质量为m ,电荷量为q (q >0)的粒子自G 的左端上方距离G 为h 的位置,以速度v 0平行于纸面水平射入电场,重力忽略不计。

(1)求粒子第一次穿过G 时的动能,以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小; (2)若粒子恰好从G 的下方距离G 也为h 的位置离开电场,则金属板的长度最短应为多少?【答案】(1)0mdh l v q ϕ= (2)2mdhv q ϕ【解析】(1)PG 、QG 间场强大小相等,均为E ,粒子在PG 间所受电场力F 的方向竖直向下,设粒子的加速度大小为a ,有2E dϕ=① F =qE =ma ②设粒子第一次到达G 时动能为E k ,由动能定理有2k 012qEh E mv =-③设粒子第一次到达G 时所用的时间为t ,粒子在水平方向的位移为l ,则有212h at =④ l =v 0t ⑤联立①②③④⑤式解得2k 012=2E mv qh dϕ+⑥mdhl v q ϕ= (2)设粒子穿过G 一次就从电场的右侧飞出,则金属板的长度最短,由对称性知,此时金属板的长度L 为0=22mdhL l v q ϕ= 3.(2022·新课标全国Ⅲ卷)空间存在一方向竖直向下的匀强电场,O 、P 是电场中的两点。

2012-2021高考真题物理汇编:电路及其应用(教师版) (2)

2012-2021高考真题物理汇编:电路及其应用(教师版) (2)

2012-2021高考真题物理汇编:电路及其应用一.选择题(共5小题)1.(2020•浙江)国际单位制中电荷量的单位符号是C ,如果用国际单位制基本单位的符号来表示,正确的是( ) A .F VB .A sC ./J VD ./N m V2.(2020•浙江)小明在一根细橡胶管中灌满食盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱。

他将此盐水柱接到电源两端,电源电动势和内阻恒定。

握住盐水柱两端将它水平均匀拉伸到原长的1.2倍,若忽略温度对电阻率的影响,则此盐水柱( ) A .通过的电流增大 B .两端的电压增大 C .阻值增大为原来的1.2倍D .电功率增大为原来的1.44倍3.(2016•全国)金属导体中的电流是导体的自由电子在电场作用下做定向运动形成的。

已知一段粗细均匀的铜线中通过的电流为20A ,设每个铜原子提供一个自由电子为载流子,电子的电量为191.610C -⨯.另外还有一些可供选择的物理量:阿伏加德罗常数0N ,铜的摩尔质量μ,铜线的长度L ,铜线的电阻R ,铜线的质量m ,铜线两端的电压U .则为估算出电子定向运动的速度,从以上物理量中应该选用的是( ) A .0N 、μ、m 、RB .μ、m 、U 、RC .0N 、μ、m 、LD .μ、m 、L 、R4.(2015•上海)重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射5+价重离子束,其束流强度为51.210A -⨯,则在1s 内发射的重离子个数为19( 1.610)(e C -=⨯ ) A .123.010⨯B .131.510⨯C .137.510⨯D .143.7510⨯5.(2015•北京)如图所示,其中电流表A 的量程为0.6A ,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02A ,1R 的阻值等于电流表内阻的12;2R 的阻值等于电流表内阻的2倍。

若用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是( )A .将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04AB .将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02AC .将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06AD .将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01A 二.填空题(共9小题)6.(2016•全国)用一游标卡尺测量一物体的长度,读数如图所示,则物体的长度为 mm 。

2024年江西高考物理试题+答案详解

2024年江西高考物理试题+答案详解

2024年江西高考物理试题+答案详解(试题部分)一、单选题1.极板间一蜡烛火焰带有正离子、电子以及其他的带电粒子,两极板电压保持不变,当电极板距离减小时,电场强度如何变?电子受力方向?( )A .电场强度增大,方向向左B .电场强度增大,方向向右C .电场强度减小,方向向左D .电场强度减小,方向向右2.近年来,江西省科学家发明硅衬底氮化镓基系列发光二极管,开创了国际上第三条LED 技术路线。

某氮化镓基LED 材料的简化能级如图所示,若能级差为2.20eV (约193.5210J −⨯),普朗克常量346.6310J s h −=⨯⋅,则发光频率约为( )A .146.3810Hz ⨯B .145.6710Hz ⨯C .145.3110Hz ⨯D .144.6710Hz ⨯3.某物体位置随时间的关系为x = 1+2t +3t 2,则关于其速度与1s 内的位移大小,下列说法正确的是( ) A .速度是刻画物体位置变化快慢的物理量,1s 内的位移大小为6m B .速度是刻画物体位移变化快慢的物理量,1s 内的位移大小为6m C .速度是刻画物体位置变化快慢的物理量,1s 内的位移大小为5m D .速度是刻画物体位移变化快慢的物理量,1s 内的位移大小为5m4.两个质量相同的卫星绕月球做匀速圆周运动,半径分别为1r 、2r ,则动能和周期的比值为( )A .31k1213k2122,r E r T E r T r ==B .31k1113k2222,r E r T E r T r =C .32k1213k2121,r E r T E r T r ==D .32k1113k2221r E r T E r T r ==,5.庐山瀑布“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”瀑布高150m ,水流量10m 3/s ,假设利用瀑布来发电,能量转化效率为70%,则发电功率为( ) A .109B .107C .105D .1036.如图(a )所示,利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。

历年高考物理电学实验题专项训练

历年高考物理电学实验题专项训练

高考电学实验题专项训练一、实验题1.在伏安法测电阻的实验中,提供以下实验器材:电源E(电动势约6V,内阻约1Ω),待测电阻x R(阻值小于10Ω),电压表V(量程3V,内阻约3kΩ),电流表A(量程0.6A,内阻约1Ω),滑动变阻器(最大阻值20Ω),单刀开关1S,单刀双掷开关2S,导线若干。

某同学利用上述实验器材设计如图所示的测量电路。

回答下列问题:(1)闭合开关1S前,滑动变阻器的滑片P应滑到___________(填“a”或“b”)端;(2)实验时,为使待测电阻的测量值更接近真实值,应将2S拨向___________(填“c”或“d”);在上述操作正确的情况下,引起实验误差的主要原因是___________(填正确选项前的标号);A.电流表分压B.电压表分流C.电源内阻分压(3)实验时,若已知电流表的内阻为1.2Ω,在此情况下,为使待测电阻的测量值更接近真实值,应将2S拨向___________(填“c”或“d”);读得电压表的示数为2.37V,电流表的示数为0.33A,则x R ___________Ω(结果保留两位有效数字)。

2.小明同学打算估测5个相同规格电阻的阻值。

现有一个量程为0.6 A的电流表、一个电池组(电动势E不大于4.5 V、内阻r未知)、一个阻值为R0的定值电阻、一个阻值为R1的定值电阻(用作保护电阻),开关S和导线若干。

他设计了如图(a)所示的电路,实验步骤如下:第一步∶把5个待测电阻分别单独接入A、B之间,发现电流表的示数基本一致,据此他认为5个电阻的阻值相等,均设为R。

第二步∶取下待测电阻,在A、B之间接入定值电阻R0,记下电流表的示数I0。

第三步∶取下定值电阻R 0,将n 个(n=1,2,3,4,5)待测电阻串联后接入A 、B 之间,记下串联待测电阻的个数n 与电流表对应示数I n 。

请完成如下计算和判断∶(1)根据上述第二步,01I 与R 0、R 1、E 、r 的关系式是01I =___________。

新高考物理模拟题分类汇编专题14-电学实验(含答案)

新高考物理模拟题分类汇编专题14-电学实验(含答案)

专题14 电学实验1.(2021·浙江绍兴市高三二模)(1)小明同学在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,有一根导线处于断路状态,如图1所示。

为了寻找这根导线,小明同学想先闭合开关,调节滑动变阻器滑片到某位置,把多用电表的黑表笔接在电路中的a点,再将红表笔分别在图中b、c、d点进行测量,下列选档中,符合操作规程的是______;A.直流10V挡B.直流0.5A挡C.直流2.5V挡D.欧姆挡×10(2)在(1)中的测量结果如下表接入点 b c d表盘指针无偏转有偏转有偏转则断路的导线应是______(填图中导线的编号);(3)排除故障后,小明分别描绘了采用电流表内接法和电流表外接法两种情况下的伏安特性曲线,如图乙所示,则图线I是采用电流表______(填“内接法”或“外接法”),电流表内阻约______Ω(保留2位有效数字)。

【答案】A ②外接法0.60±0.10【解析】(1)[1]电路中电源的电动势为3V,则需要选用电压大于3V的直流档位。

故选A。

(2)[2]黑表笔接在电路中的a点,再将红表笔接在b点,指针无偏转,则断路的导线可能是④⑤⑥中的一根;再将红表笔接在c点,指针有偏转,则断路的导线应该是②;再将红表笔接在d点,指针有偏转,则断路的导线应该是②。

(3)[3][4]外接法测得电流比实际值大,故图线I 为外接法,当电流表示数为0.2A 时,内接法电压表示数比外接法大0.12V ,为电压表分压,故A 0.12Ω0.60Ω0.2R == 2.(2021·天津南开区高三一模)小明欲测量某段圆柱形样品材料的电阻率ρ,该材料电阻约为100Ω左右。

现提供以下实验器材A .电压表V (量程15V ,内阻V r 约为10k Ω)B .电流表1A (量程30mA ,内阻1100Ωr =)C .电流表2A (量程50mA ,内阻2r 约为40Ω)D .滑动变阻器1R (010Ω,额定电流2A ) E.直流电源E (电动势为3V ,内阻很小) F.开关一只,导线若干 回答下列问题:(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示,其示数L =______cm ,用螺旋测微器测得该样品的直径如图乙所示,其示数D______mm ;(2)为尽可能精确地测量该样品电阻率ρ,在方框中画出电路图并标明所选器材;______(3)请写出实验还需测量物理量的名称和符号______,并用所测得的物理量符号和已知物理量的符号表示这种材料的电阻率ρ=______。

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电场(京)24.(20分)静电场方向平行于x 轴,其电势φ随x 的分布可简化为如图所示的折线,图中φ0和d 为已知量。

一个带负电的粒子在电场中以x = 0为中心、沿x 轴方向做周期性运动。

已知该粒子质量为m 、电量为-q ,其动能与电势能之和为-A (0<A <qφ0)。

忽略重力。

求:难 ⑴粒子所受电场力的大小;⑵粒子的运动区间; ⑶粒子的运动周期。

⑴d q F 0φ=(提示:由图像知,x 轴上原点O 两侧相当于方向分别向左、向右的匀强场强,场强为dd U E 0φ==)⑵⎪⎪⎭⎫⎝⎛-≤≤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--0011φφq A d x q A d (提示:设振幅为x 0,坐标为x 0处的电势000x d φφφ-=,粒子在坐标为x 0处动能为零,电势能为q ф,因此⎪⎭⎫ ⎝⎛-=d x q A 001φ,整理可得⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=001φq A d x ) ⑶()A q m q d T -=0024φφ(提示:由2021at x =,得2004211⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-T dm q q A d φφ,整理可得结论。

)(标)20.一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc 从a 运动到c ,已知质点的速率是递减的。

关于b 点电场强度E 的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b 点的切线)D(津)5.板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时,两极板间电势差为U 1,板间场强为E 1。

现将电容器所带电荷量变为2Q ,板间距变为d /2,其他条件不变,这时两极板间电势差为U 2,板间场强为E 2,下列说法正确的是 中 CA .U 2=U 1,E 2=E 1B .U 2=2U 1,E 2=4E 1C .U 2=U 1,E 2=2E 1D .U 2=2U 1,E 2=2E 1(渝)19.如图所示,电量为+q 和-q 的点电荷分别位于正方体的顶点,正方体范围内电场强度为零的点有 中 D A .体中心、各面中心和各边中点 B .体中心和各边中点C .各面中心和各边中点D .体中心和各面中心 (鲁)21.如图所示,在两等量异种点电荷的电场中,MN 为两电荷连线的中垂线,a 、b 、c 三点所在直线平行于两电荷的连线,且a 与c 关于MN 对称,b 点位于MN 上,d 点位于两电荷的连线上。

以下判断正确的是 易 BC A .b 点场强大于d 点场强 B .b 点场强小于d 点场强C .a 、b 两点间的电势差等于b 、c 两点间的电势差D .试探电荷+q 在a 点的电势能小于在c 点的电势能(闽)20.(15分)反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似。

如图所示,在虚线MN 两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场,一带电微粒从A 点由静止开始,在电场力作用下沿直线在A 、B 两点间往返运动。

已知电场强度的大小分别是E 1=2.0×103N/C 和E 2=4.0×103N/C ,方向如图所示。

带电微粒质量m=1.0×10-20kg ,带电量q=-1.0×10-9C ,A 点距虚线MN 的距离d 1=1.0cm ,不计带电微粒的重力,忽略相对论效应。

求: 易⑴B 点到虚线MN 的距离d 2;⑵带电微粒从A 点运动到B 点所经历的时间t 。

⑴0.50cm ⑵1.5×10-8s(皖)18.图(a )为示波管的原理图。

如果在电极YY ′之间所加的电压图按图(b )所示的规律变化,在电极XX ′之间所加的电压按图(c )所示的规律变化,则在荧光屏上会看到的图形是 易 BAE 2图(a )(皖)20.如图(a )所示,两平行正对的金属板A 、B 间加有如图(b )所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P 处。

若在t 0时刻释放该粒子,粒子会时而向A 板运动,时而向B 板运动,并最终打在A 板上。

则t 0可能属于的时间段是 中 B A .004T t <<B .0324T Tt << C .034T t T << D .098T T t << 6(浙)25.(22分)如图甲所示,静电除尘装置中有一长为L 、宽为b 、高为d 的矩形通道,其前、后面板使用绝缘材料,上、下面板使用金属材料。

图乙是装置的截面图,上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连。

质量为m 、电荷量为-q 、分布均匀的尘埃以水平速度v 0进入矩形通道,当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和,同时被收集。

通过调整两板间距d 可以改变收集效率η。

当d=d 0时η为81%(即离下板081d 0范围内的尘埃能够被收集)。

不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。

难⑴求收集效率为100%时,两板间距的最大值d m ; ⑵求收集率η与两板间距d 的函数关系; ⑶若单位体积内的尘埃数为n ,求稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量ΔM /Δt 与两板间距d 的函数关系,并绘出图线。

⑴d m =0.9d 0(提示:根据题意20002181.0⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅=v L m d Uq d ,设尘埃恰好全部到达下板时对应的板间距离为d m ,则2021⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅=v L m d Uq d m m ,由以上两式可得结论) ⑵当d ≤0.9d 0时,η=100%;当d > 0.9d 0时,2081.0⎪⎭⎫⎝⎛=d d η(提示:d > 0.9d 0时,设与d 对应的效率为η,则2021⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅=v L dm Uq d η,即ηd 2是一个常量,因此ηd 2=0.81 d 02) ⑶当d ≤0.9d 0时,0nmbdv tM=∆∆,当 d > 0.9d 0时,图(aU -Ud0.9nmbd 0v 0dd nmbv t M20081.0=∆∆(提示:时间Δt 内通过除尘装置的总体积是V=bdv 0Δt ,其中进入的尘埃总质量ΔM ′= nm (bdv 0Δt ),再根据收集率η,可得结论。

)图线如图所示。

(粤)21.图为静电除尘器除尘机理的示意图。

尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘的目的。

下列表述正确的是 易A .到达集尘极的尘埃带正电荷B .电场方向由集尘极指向放电极C .带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D .同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大(琼)1.关于静电场,下列说法正确的是 易A .电势等于零的物体一定不带电B .电场强度为零的点,电势一定为零C .同一电场线上的各点,电势一定相等D .负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加 (琼)3.三个相同的金属小球1、2、3.分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径。

球1的带电量为q ,球2的带电量为nq ,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为F 。

现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时1、2之间作用力的大小仍为F ,方向不变。

由此可知 中 D A .n =3 B .n =4 C .n =5 D .n =6(苏)8.一粒子从A 点射入电场,从B 点射出,电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示,图中左侧前三个等势面彼此平行,不计粒子的重力。

下列说法正确的有A .粒子带负电荷B .粒子的加速度先不变,后变小C .粒子的速度不断增大D .粒子的电势能先减小,后增大(沪)1.电场线分布如图昕示,电场中a,b 两点的电场强度大小分别为已知E a 和E b ,电势分别为фa和фb ,则 易A .E a >E b ,фa >фbB .E a >E b ,фa <фbC .E a <E b ,фa >фbD .E a <E b ,фa <фb (沪)14.两个等量异种点电荷位于x 轴上,相对原点对称分布,正确描述电势ф随位置x 变化规律的是图 中 A磁场2(京)23.(18分)利用电场和磁场,可以将比荷不同的离子分开,这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用。

如图所示的矩形区域ACDG (AC 边足够长)中存在垂直于纸面的匀强磁场,A 处有一狭缝。

离子源产生的离子,经静电场加速后穿过狭缝沿垂直于GA 边且垂直于磁场的方向射入磁场,运动到GA 边,被相应的收集器收集。

整个装置内部为真空。

已知被加速的两种正离子的质量分别是m 1和m 2(m 1>m 2),电荷量均为q 。

加速电场的电势差为U ,离子进入电场时的初速度可以忽略,不计重力,也不考虑离子间的相互作用。

中 ⑴求质量为m 1的离子进入磁场时的速率v 1;⑵当磁感应强度的大小为B 时,求两种离子在GA 边落点的间距s ; ⑶在前面的讨论中忽略了狭缝宽度的影响,实际装置中狭缝具有一定宽度。

若狭缝过宽,可能使两束离子在GA 边上的落点区域交叠,导致两种离子无法完全分离。

设磁感应强度大小可调,GA 边长为定值L ,狭缝宽度为d ,狭缝右边缘在A 处。

离子可以从狭缝各处射入磁场,入射方向仍垂直于GA 边且垂直于磁场。

为保证上述两种离子能落在GA 边上并被完全分离,求狭缝的最大宽度。

⑴112m qU v =⑵()2128m m qB Us -=(提示:s 是两种离子在磁场中运动的轨道直径之差)⑶L m m m m d 21212--=(提示:质量为m 1的离子轨道直径最大为L-d ;落到收集器上最右端的位置到CA 的距离也为L-d ;为了不交叠,质量为m 2的离子轨道直径最大为L-2d 。

由d L qBqU m -=122和)d L qB qU m 2222-=两式左右分别相除,可得结论。

)(国)15.如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I 1和I 2,且I 1>I 2;a 、b 、c 、d 为导线某一横截面所在平面内的四点,且a 、b 、c 与两导线共面;b 点在两导线之间,b 、d 的连线与导线所在平面垂直。

磁感应强度可能为零的点是 易 C A .a 点 B .b 点 C .c 点 D .d 点(标)14.为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I狭缝CAa bc I 12引起的。

在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是 易 B ACD (标)18.电磁轨道炮工作原理如图所示。

待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触。

电流I 从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回。

轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I 成正比。

通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。

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