2013年高三物理二轮复习专题训练09
[详细讲解]2013年高三物理二轮复习课件专题五 学案9
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学案9
2．空间某区域内存在着电场，电场线在竖直平 面上的分布如图3所示．一个质量为m、电荷 量为q的带电小球在该电场中运动，小球经过 A点时的速度大小为v1，方向水平向右；运动
图3
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至B点时的速度大小为v2，运动方向与水平方向之间的夹角 为α，A、B两点之间的高度差为h、水平距离为s，则以下 判断正确的是 B．如果v2>v1，则电场力一定做正功 ( ) A．A、B两点的电场强度和电势关系为EA<EB、φA<φB
学案9
学案 9
考题 1
带电粒子在电场中的运动分析
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对带电粒子在电场中运动的能量转化的考查
带电粒子在电场中运动，电场力做功，粒子的电势能与 其他形式的能发生转化．其他形式的能主要有动能、重力势 能、弹性势能．高考对能量转化的考查主要以选择题的形式 出现，难度中等．
学案9
例1 如图1所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质 弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带 正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球 向下压至某位置时静止．现撤去F，小球从静止开 始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球 气阻力，则上述过程中 A．小球与弹簧组成的系统机械能守恒 B．小球的重力势能增加－W1
答案 B
学案9
点拨提升 1.电荷在电场中运动时，电场力做功将引起电势能与其他 形式的能发生转化，电荷的机械能不再守恒. 2.要搞清几个功能关系：重力做功等于重力势能的变化， 电场力做功等于电势能的变化，弹簧弹力做功等于弹性 势能的变化，合外力做功等于动能的变化. 3.无论能量如何变化，总是满足能量守恒定律.
学案9
(1)各相对两板间的电场强度； (2)电子离开H点时的动能； (3)四块金属板的总长度(AB＋CD＋EF＋GH)．
2013年高三物理二轮复习课件专题九 学案16
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图5
图6
学案16
解析
(1)小灯泡额定电流不到 0.6 A，为了提高测量准确度和
有效性，应选择量程为 0.6 A 的电流表 A2(代号 B)，选择量程 为 15 V 的电压表 V2(代号 D)．描绘小灯泡伏安特性曲线，应 该设计成分压电路， 滑动变阻器选择最大阻值为 50 Ω 的 R1(代 号 E)．
解析 ①电压表的示数 U＝2.30 V，所以灯泡 L 的电阻 U 2.30 RL＝ I ＝0.46 Ω＝5 Ω.
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学案16
②由题图知电压表 V 与 R2 串联，根据串联分压，当电压表 V UV 3 的示数为 3 V 时，R2 两端的电压 U2＝ R2＝ ×3 000 V RV 9 000 ＝1 V，所以灯泡两端的电压 U′＝UV＋U2＝(3＋1) V＝4 V.
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学案16
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甲
乙 图2
学案16
(2)该同学想用“伏安法”更精确地测量该导体的电阻 Rx，现 有的器材及其代号和规格如下： A．待测电阻 Rx B．电流表 A1(量程 0～50 mA，内阻约为 50 Ω) C．电流表 A2(量程 0～5 mA，内阻约为 30 Ω) D．电压表 V1(量程 0～3 V，内阻约为 10 kΩ) E．电压表 V2(量程 0～15 V，内阻约为 50 kΩ) F．直流电源 E(电动势 6 V，内阻不计) G．滑动变阻器 R1(阻值范围为 0～20 Ω，允许通过的最大电 流为 2.0 A) H．定值电阻 R2＝50 Ω I．开关 S 一个，导线若干．则：
2013年高考物理真题汇编全解全析专题九磁场Word版含解析
专题九 磁 场1．(2013·高考新课标全国卷Ⅰ，18题)如图，半径为R 的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面)，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向外．一电荷量为q (q >0)、质量为m 的粒子沿平行于直径ab 的方向射入磁场区域，射入点与ab 的距离为R2.已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°，则粒子的速率为(不计重力)( )A.qBR2m B.qBR m C.3qBR 2m D.2qBR m【KS5U 解析】选B.本题应从带电粒子在磁场中的圆周运动角度入手并结合数学知识解决问题．带电粒子从距离ab 为R2处射入磁场，且射出时与射入时速度方向的夹角为60°，粒子运动轨迹如图，ce 为射入速度所在直线，d 为射出点，射出速度反向延长交ce 于f 点，磁场区域圆心为O ，带电粒子所做圆周运动圆心为O ′，则O 、f 、O ′在一条直线上，由几何关系得带电粒子所做圆周运动的轨迹半径为R ，由F 洛＝F 向得q v B ＝m v 2R ，解得v ＝qBRm ，选项B 正确．2．(2013·高考广东卷，21题)如图，两个初速度大小相同的同种离子a 和b ，从O 点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P 上．不计重力．下列说法正确的有( )A ．a 、b 均带正电B ．a 在磁场中飞行的时间比b 的短C ．a 在磁场中飞行的路程比b 的短D ．a 在P 上的落点与O 点的距离比b 的近【KS5U 解析】选AD.带电离子垂直进入匀强磁场，在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动．根据洛伦兹力提供向心力和周期公式T ＝2πm qB 、半径公式r ＝mυqB 及t θ＝T2π解决问题．带电离子打到屏P 上，说明带电离子向下偏转，根据左手定则，a 、b 两离子均带正电，选项A 正确；a 、b 两离子垂直进入磁场的初速度大小相同，电荷量、质量相等，由r ＝mυqB 知半径相同．b 在磁场中运动了半个圆周，a 的运动大于半个圆周，故a 在P 上的落点与O 的距离比b 的近，飞行的路程比b 长，选项C 错误，选项D 正确；根据t θ＝T2π知，a 在磁场中飞行的时间比b 的长，选项B 错误．3．(2013·高考安徽卷，15题)图中a ，b ，c ，d 为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O 点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是( )A ．向上B ．向下C ．向左D ．向右【KS5U 解析】选B.综合应用磁场的叠加原理、左手定则和安培定则解题．由安培定则分别判断出四根通电导线在O 点产生的磁感应强度的方向，再由磁场的叠加原理得出O 点的合磁场方向向左，最后由左手定则可判断带电粒子所受的洛伦兹力方向向下，故选项B 正确．4．(2013·高考新课标全国卷Ⅱ，17题)空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R ，磁场方向垂直于横截面．一质量为m 、电荷量为q (q ＞0)的粒子以速率v 0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°.不计重力，该磁场的磁感应强度大小为( )A.3m v 03qRB.m v 0qRC.3m v 0qRD.3m v 0qk【KS5U 解析】选A.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，利用几何关系和洛伦兹力公式即可求解．如图所示，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即q v 0B ＝m v 20r，据几何关系，粒子在磁场中的轨道半径r ＝R tan 60°＝3R ，解得B ＝3m v 03qR，选项A 正确．5．(2013·高考大纲全国卷，26题) 如图所示，虚线OL 与y 轴的夹角为θ＝60°，在此角范围内有垂直于xOy 平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 B.一质量为m 、电荷量为q (q ＞0)的粒子从左侧平行于x 轴射入磁场，入射点为M .粒子在磁场中运动的轨道半径为R .粒子离开磁场后的运动轨迹与x 轴交于P 点(图中未画出)，且OP ＝R .不计重力．求M 点到O 点的距离和粒子在磁场中运动的时间．【KS5U 解析】带电粒子在有界磁场中做圆周运动，作图并结合图象寻找解题的突破口．根据题意，带电粒子进入磁场后做圆周运动，运动轨迹交虚线OL 于A 点，圆心为y 轴上的C 点，AC 与y 轴的夹角为α；粒子从A 点射出后，运动轨迹交x 轴于P 点，与x 轴的夹角为β，如图所示．有q v B ＝m v 2R① 周期为T ＝2πRv②过A 点作x 、y 轴的垂线，垂足分别为B 、 D.由图中几何关系得 AD ＝R sin α OD ＝AD cot 60° BP ＝OD cot β OP ＝AD ＋BP α＝β③由以上五式和题给条件得sin α＋13cos α＝1④ 解得α＝30° ⑤ 或α＝90°⑥设M 点到O 点的距离为h h ＝R －OC 根据几何关系OC ＝CD －OD ＝R cos α－33AD 利用以上两式和AD ＝R sin α得h ＝R －23R cos(α＋30°) ⑦解得h ＝(1－33)R (α＝30°) ⑧ h ＝(1＋33)R (α＝90°)⑨当α＝30°时，粒子在磁场中运动的时间为 t ＝T 12＝πm 6qB⑩ 当α＝90°时，粒子在磁场中运动的时间为 t ＝T 4＝πm 2qB. 答案：(1－33)R (α＝30°)或(1＋33)R (α＝90°) πm 6qB (α＝30°)或πm2qB(α＝90°)6．(2013·高考北京卷，22题)如图所示，两平行金属板间距为d ，电势差为U ，板间电场可视为匀强电场．金属板下方有一磁感应强度为B 的匀强磁场．带电量为＋q 、质量为m 的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动．忽略重力的影响，求：(1)匀强电场场强E 的大小；(2)粒子从电场射出时速度v 的大小；(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R .【KS5U 解析】本题中带电粒子在电场中由静止开始做匀加速直线运动，可由动能定理或牛顿第二定律求解，选用动能定理进行解题更简捷．进入磁场后做匀速圆周运动，明确带电粒子的运动过程及相关公式是解题的关键．(1)电场强度E ＝Ud.(2)根据动能定理，有qU ＝12m v 2－0得v ＝2qUm. (3)粒子在磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，有q v B ＝m v 2R得R ＝1B 2mU q .答案：(1)U d (2) 2qU m (3) 1B 2mUq7．(2013·高考天津卷，11题)一圆筒的横截面如图所示，其圆心为O .筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.圆筒下面有相距为d 的平行金属板M 、N ，其中M 板带正电荷，N 板带等量负电荷．质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子自M 板边缘的P 处由静止释放，经N 板的小孔S 以速度v 沿半径SO 方向射入磁场中．粒子与圆筒发生两次碰撞后仍从S 孔射出，设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失，且电荷量保持不变，在不计重力的情况下，求：(1)M 、N 间电场强度E 的大小； (2)圆筒的半径R ；(3)保持M 、N 间电场强度E 不变，仅将M 板向上平移23d ，粒子仍从M 板边缘的P 处由静止释放，粒子自进入圆筒至从S 孔射出期间，与圆筒的碰撞次数n .【KS5U 解析】(1)设两板间的电压为U ，由动能定理得qU ＝12m v 2 ①由匀强电场中电势差与电场强度的关系得 U ＝Ed ②联立上式可得E ＝m v 22qd .③(2)粒子进入磁场后做匀速圆周运动，运用几何关系作出圆心为O ′，圆半径为r .设第一次碰撞点为A ，由于粒子与圆筒发生两次碰撞又从S 孔射出，因此，SA 弧所对的圆心角∠AO ′S等于π3.由几何关系得r ＝R tan π3④粒子运动过程中洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律，得q v B ＝m v 2r ⑤联立④⑤式得 R ＝3m v3qB. ⑥(3)保持M 、N 间电场强度E 不变，M 板向上平移23d 后，设板间电压为U ′，则U ′＝Ed 3＝U 3 ⑦设粒子进入S 孔时的速度为v ′，由①式看出U ′U ＝v ′2v 2 综合⑦式可得 v ′＝33v ⑧设粒子做圆周运动的半径为r ′，则 r ′＝3m v3qB⑨设粒子从S 到第一次与圆筒碰撞期间的轨迹所对圆心角为θ，比较⑥⑨两式得到r ′＝R ，可见θ＝π2○10 粒子需经过四个这样的圆弧才能从S 孔射出，故 n ＝3.⑪答案：(1)m v 22qd (2)3m v3qB(3)38．(2013·高考重庆卷，7题)小明在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验，其装置如图所示．在该实验中，磁铁固定在水平放置的电子测力计上，此时电子测力计的读数为G 1，磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其余区域磁场不计．直铜条AB 的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路，总阻值为R .若让铜条水平且垂直于磁场，以恒定的速率v 在磁场中竖直向下运动，这时电子测力计的读数为G 2，铜条在磁场中的长度L .(1)判断铜条所受安培力的方向，G 1和G 2哪个大？(2)求铜条匀速运动时所受安培力的大小和磁感应强度的大小．【KS5U 解析】(1)铜条匀速向下运动，由楞次定律可知，其所受安培力竖直向上．根据牛顿第三定律，铜条对磁铁的作用力竖直向下，故G 2>G 1.(2)由题意知：G 1＝G 2－F ，F ＝G 2－G 1，由安培力公式 F ＝BIL ， I ＝E R ， E ＝BL v ，联立以上各式，解得B ＝1L(G 2－G 1)R v . 答案：(1)安培力的方向竖直向上，G 2>G 1(2)安培力的大小F ＝G 2－G 1 磁感应强度的大小B ＝1L (G 2－G 1)R v 9．(2013·高考福建卷，22题)如图甲，空间存在一范围足够大的垂直于xOy 平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B.让质量为m ，电荷量为q (q ＞0)的粒子从坐标原点O 沿xOy 平面以不同的初速度大小和方向入射到该磁场中．不计重力和粒子间的影响．(1)若粒子以初速度v 1沿y 轴正向入射，恰好能经过x 轴上的A (a,0)点，求v 1的大小． (2)已知一粒子的初速度大小为v (v >v 1)，为使该粒子能经过A (a,0)点，其入射角θ(粒子初速度与x 轴正向的夹角)有几个？并求出对应的sin θ值．(3)如图乙，若在此空间再加入沿y 轴正向、大小为E 的匀强电场，一粒子从O 点以初速度v 0沿y 轴正向发射。
物理第二轮复习高考真题集锦：万有引力与航天(以2013年高考真题为例) 含解析
万有引力与航天20．(2013·高考新课标全国卷Ⅰ)2012年6月18日,神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343 km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接．对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气．下列说法正确的是( )A．为实现对接,两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B．如不加干预，在运行一段时间后,天宫一号的动能可能会增加C．如不加干预,天宫一号的轨道高度将缓慢降低D．航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用解析：选BC。
本题虽为天体运动问题，但题中特别指出存在稀薄大气,所以应从变轨角度入手．第一宇宙速度和第二宇宙速度为发射速度，天体运动的速度为环绕速度，均小于第一宇宙速度，选项A错误；天体运动过程中由于大气阻力，速度减小，导致需要的向心力F n＝错误!减小，做向心运动，向心运动过程中，轨道高度降低,且万有引力做正功，势能减小，动能增加,选项B、C正确；航天员在太空中受地球引力,地球引力全部提供航天员做圆周运动的向心力，选项D错误．20．(2013·高考新课标全国卷Ⅱ)目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小．若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是（)A．卫星的动能逐渐减小B．由于地球引力做正功，引力势能一定减小C．由于气体阻力做负功,地球引力做正功，机械能保持不变D．卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小解析：选B D.卫星半径减小时，分析各力做功情况可判断卫星能量的变化．卫星运转过程中,地球的引力提供向心力，G错误!＝m错误!，受稀薄气体阻力的作用时，轨道半径逐渐变小，地球的引力对卫星做正功，势能逐渐减小，动能逐渐变大，由于气体阻力做负功，卫星的机械能减小，选项B、D正确．18．(2013·高考大纲全国卷）“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为200 km的圆形轨道上运行，运行周期为127分钟．已知引力常量G＝6。
北京市2013届高三物理各类考试分类汇编专题9磁场Word版含解析
专题9 磁场1．（2013·北京房山二模，20题）如图所示，在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场，在第Ⅰ、Ⅳ象限内分别存在如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小相等．有一个带正电的带电粒子以垂直于x 轴的初速度v 0从x 轴上的P 点进入匀强电场中，并且恰好与y 轴的正方向成45°角进入磁场，又恰好垂直进入第Ⅳ象限的磁场．已知OP 之间的距离为d ，则带电粒子在磁场中第二次经过x 轴时，在电场和磁场中运动的总时间为A ．7πd 2v 0B ．d v 0(2＋5π)C ．d v 0(2＋3π2)D ．d v 0(2＋7π2) 【答案】D【KS5U 解析】根据题意作出粒子的运动轨迹，如图所示：粒子进入电场后做类平抛运动，从x 轴上的P 点进入匀强电场，恰好与y 轴成45°角射出电场，所以v=sin 45v ︒v 0v x =v 0tan45°=v 0，沿x 轴方向有：x=12at 2，所以2012at x y v t ==01122x v v ⨯=，故OA=2OP=2d ，在垂直电场方向做匀速运动，所以在电场中运动的时间为：t 1=02dv ，如图，AO 1为在磁场中运动的轨道半径，根据几何关系可知： AO 1=sin 45AO =︒，粒子从A 点进入磁场，先在第一象限运动13533608︒=︒个圆周而进入第四象限，后经过半个圆周，第二次经过x 轴，所以自进入磁场至第二次经过x 轴所用时间为t 2=031()27822rd v v ππ+⨯=，故自进入电场至在磁场中第二次经过x 轴的时间为t=t 1+t 2=d v 0(2＋7π2)，故D 正确． 2．（2013·北京丰台二模，19题） 如图是质谱仪的工作原理示意图。
粒子源（在加速电场上方，未画出）产生的带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。
速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B 和E 。
2013年高考物理模拟新题精选分类解析(第4期)专题09 磁场
2013年高考物理模拟新题精选分类解析〔第4期〕专题09 磁场1．(2013朝阳区期末)如下列图，一个静止的质量为m 、电荷量为q 的粒子〔重力忽略不计〕，经加速电压U 加速后，垂直进入磁感应强度为B 的匀强磁场中，粒子打到P 点，OP =x ，能正确反映x 与U 之间关系的是A ．x 与U 成正比B ．x 与U 成反比C ．x 与U 成正比D ．x 与U 成反比答案：C解析：由x=2R=2mv/qB ，qU=12mv 2，可得x 与U 成正比，选项C 正确。
2．〔2013江苏苏南四校联考〕如下列图，两个一样的半圆形光滑绝缘轨道分别竖直放置在匀强电场E 和匀强磁场B 中，轨道两端在同一高度上，两个一样的带正电小球a 、b 同时从轨道左端最高点由静止释放，且在运动中始终能通过各自轨道的最低点M 、N ，如此：A ．两小球某次到达轨道最低点时的速度可能有v N =v MB ．两小球都能到达轨道的最右端C ．小球b 第一次到达N 点的时刻与小球a 第一次到达M点的时刻一样 D ．a 小球受到的电场力一定不大于a 的重力，b 小球受到的最大洛伦兹力可能大于b 的重力答案：D解析：由于洛伦兹力不做功，电场力对带电小球一定做负功，所以两小球某次到达轨道最低点时的速度不可能有v N =v M ，选项A 错误；小球b 可以到达轨道的最右端，小球a 不能到达轨道的最右端，选项B 错误；由于两个小球受力情况不同，运动情况不同，小球b 第一次到达N 点的时刻与小球a 第一次到达M 点的时刻不一样，选项C 错误；由于题述没有给出半圆形光滑绝缘轨道半径和小球带电量、质量具体数据，所以a 小球受到的电场力一定不大于a 的重力，b 小球受到的最大洛伦兹力可能大于b 的重力，选项D 正确。
3. 〔2013山东名校质检〕 图6所示为显像管的原理示意图，当没有磁场时电子束将打在荧光屏正中的0点．安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场，使电子束发生偏转．设垂直纸B O P面向里的磁场方向为正方向，如果要使电子束打在荧光屏上的位置由a 点逐渐移动到b 点，图7中哪种变化的磁场能够使电子发生上述偏转〔 〕4．〔2013丰台期末〕两个质量一样、所带电荷量相等的带电粒子a 、b ，以不同的速率对准圆心O 沿着AO 方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图．假设不计粒子的重力，如此如下说法正确的答案是A ．a 粒子带正电，b 粒子带负电B ．a 粒子在磁场中所受洛伦兹力较大C ．b 粒子动能较大D ．b 粒子在磁场中运动时间较长答案：C解析：由左手定如此可知b 粒子带正电，a 粒子带负电，选项A 错误；由于a 粒子速度较小，所以 a 粒子在磁场中所受洛伦兹力较小，选项B 错误；由于b 粒子轨迹半径较大，所受洛伦兹力较大，由f=mv 2/R 可知b 粒子动能较大，b 粒子在磁场中运动时间较短，选项C 正确D 错误。
备战2013高考物理6年高考母题精解精析专题09电磁感应01
历届高考【2012高考】5. （2012·海南）如图，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属环中穿过。
现将环从位置I释放，环经过磁铁到达位置II。
设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T1和T2，重力加速度大小为g，则A．T1>mg，T2>mg B．T1<mg，T2<mgC．T1>mg，T2<mg D．T1<mg，T2>mg（2012·福建）18、【原题】：如图甲，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合。
若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下正方向的x轴，则图乙中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图像是（2012·浙江）20、为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外面壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C 置于储罐中，电容器可通过开关S 与线圈L 或电源相连，如图所示。
当开关从a 拨到b 时，由L 与C 构成的回路中产生周期2T π=升时A.电容器的电容减小B. 电容器的电容增大C. LC 回路的振荡频率减小D. LC 回路的振荡频率增大【答案】：BC【解析】：由电容器决定式知4S C kdεπ=，当液面上升的时候，相当于介电常数在变大，所以A 错误，B 正确，所以振荡周期变大，振荡频率在减小。
C 正确【考点定位】电磁波、电容器（2012·四川）16．如图所示，在铁芯P 上绕着两个线圈a 和b ，则A ．绕圈a 输入正弦交变电流，线圈b 可输出恒定电流B ．绕圈a 输入恒定电流，穿过线圈b 的磁通量一定为零C ．绕圈b 输出的交变电流不对线圈a 的磁场造成影响D ．绕圈a 的磁场变化时，线圈b 中一定有电场【答案】：D【解析】：绕圈a 输入正弦交变电流，线圈b 可输出同频率的交变电流，A 错误。
绕圈a 输入恒定电流，产生的磁场穿过线圈b ，穿过线圈b 的磁通量不为零，B 错误。
2013年高考物理二轮专题复习(模型概述+模型讲解+模型演练)模型十四类平抛运动(含解析)
2013年高考二轮专题复习之模型讲解类平抛运动模型［模型概述］带电粒子在电场中的偏转是中学物理的重点知识之一，在每年的高考中一般都与磁场综合，分值高，涉及面广，同时相关知识在技术上有典型的应用如示波器等，所以为高考的热点内容。
［模型讲解］例.、示波器是一种多功能电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压波形，它的工作原理可等效成下列情况：如图1（甲）所示，真空室中电极K 发出电子（初速不计），经过电压为U 1的加速电场后，由小孔S 沿水平金属板A 、B 间的中心线射入板中。
板长为L ，两板间距离为d ，在两板间加上如图1（乙）所示的正弦交变电压，周期为T ，前半个周期内B 板的电势高于A 板的电势，电场全部集中在两板之间，且分布均匀。
在每个电子通过极板的极短时间内，电场视作恒定的。
在两极板右侧且与极板右端相距D 处有一个与两板中心线（图中虚线）垂直的荧光屏，中心线正好与屏上坐标原点相交。
当第一个电子到达坐标原点O 时，使屏以速度v 沿负x 方向运动，每经过一定的时间后，在一个极短时间内它又跳回到初始位置，然后重新做同样的匀速运动。
（已知电子的质量为m ，带电量为e ，不计电子重力）求：（1）电子进入AB 板时的初速度；（2）要使所有的电子都能打在荧光屏上（荧光屏足够大），图1（乙）中电压的最大值U 0需满足什么条件？（3）要使荧光屏上始终显示一个完整的波形，荧光屏必须每隔多长时间回到初始位置？计算这个波形的峰值和长度，在如图1（丙）所示的y x -坐标系中画出这个波形。
图1（丙）解析：（1）电子在加速电场中运动，据动能定理，有meU v mv eU 11211221==，。
（2）因为每个电子在板A 、B 间运动时，电场均匀、恒定，故电子在板A 、B 间做类平抛运动，在两板之外做匀速直线运动打在屏上，在板A 、B 间沿水平方向的分运动为匀速运动，则有：t v L 1= 竖直方向，有221'at y =，且mdeU a =，联立解得： 212dv 2'm eUL y = 只要偏转电压最大时的电子能飞出极板打在屏上，则所有电子都能打在屏上，所以：21202120222'L U d U d mdv L eU y m <<=， （3）要保持一个完整波形，需要隔一个周期T 时间回到初始位置，设某个电子运动轨迹如图2所示，有''tan 211L y mdv eUL v v ===⊥θ又知2122'mdv eUL y =，联立得2'L L =图2由相似三角形的性质，得：'2/2y y L D L =+，则14)2(dU LU D L y += 峰值为v dU 4LU )D 2L (y 10m += 波形长度为vT x =1，波形如图3所示。
2013年高三物理二轮复习课件专题九 学案15
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学案15
突破练习 某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片 的直径和厚度，读出图 2 中的示数，该金属圆片的直径的 测量值为__________ cm，厚度的测量值为________ mm.
本 学 案 栏有估读数字．其主尺读数为 12 mm，游标尺 读数为 8×0.05 mm＝0.40 mm.测量值是二者之和，为 12 mm＋ 0.40 mm＝12.40 mm＝1.240 cm.螺旋测微器有估读数字， 其固定 刻度为 1.5 mm，旋转刻度为 0.180 mm.测量值为 1.680 mm.
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图1
学案15
解析 题图(a)的读数为 1.0×0.01 mm＝0.010 mm.题图(b)的
读数为 6.5 mm＋37.0×0.01 mm＝6.870 mm，故金属板的厚 度 d＝6.870 mm－0.010 mm＝6.860 mm.
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答案 0.010 6.870 6.860
学案15
(2)由频闪照片上的数据，可得小车到达 A 位置时系统的动能 Ek＝________ J，小车从静止开始运动到 A 位置的过程中， 钩码减少的重力势能 Ep＝________ J．(结果均保留三位有效 数字) (3)实验操作及测量均正确，经反复实验，数据几无变化．说 明在此运动过程中系统机械能________(填“守恒”或“不守 恒”)，得此实验结果的主要原因应是__________________．
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答案 1.240 1.680(1.679～1.681 均正确)
学案15
考题 2 对验证类实验的考查 力学中的验证性实验有验证力的平行四边形定则、 验证机 械能守恒定律， 这类实验要求用实验的方法来验证科学家已归 纳、总结和已证明了的结论，通过实验过程的再现，加深对规 律适用条件和结论的理解． 解决验证性实验相关问题的关键是 根据题目给定的实验条件、 实验过程、 实验情景领会命题意图， 找出实验中应测定的物理量， 明确在误差允许的范围内通过怎 样的定量关系才能达到实验目的．
高三物理二轮复习专题辅导与应用强化练9楞次定律和法拉第电磁感应定律
强化练 9 楞次定律和法拉第电磁感应定律对应学生用书 第175页1．(2015·肇庆三测，16)如图所示，两根相距为l 的平行直导轨ab 、cd ，b 、d 间连有一固定电阻R ，导轨电阻可忽略不计．MN 为放在ab 和cd 上的一导体杆，与ab 垂直，其电阻也为R .整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B ，磁场方向垂直于导轨所在平面(垂直纸面向里)．现对MN 施力使它沿导轨方向以速度v 水平向右做匀速运动。
令U 表示MN 两端电压的大小，则导学号：82460515( )A ．U ＝12Blv ，流过固定电阻R 的感应电流由b 经R 到d B ．U ＝Blv ，流过固定电阻R 的感应电流由d 经R 到bC ．MN 受到的安培力大小F A ＝B 2l 2v 2R，方向水平向右 D ．MN 受到的安培力大小F A ＝B 2l 2v R，方向水平向左 解析：根据电磁感应定律，MN 产生的电动势E ＝Blv ，由于MN 的电阻与外电路电阻相同，所以MN 两端的电压U ＝12E ＝12Blv ，根据右手定则，流过固定电阻R 的感应电流由b 经R 到d ，选项A 正确、B 错误；MN 受到的安培力大小F A ＝B 2l 2v 2R，方向水平向左，选项C 、D 错误． 答案：A2．(2015·广东七校三联，21)如图，导线ab 、cd 跨接在电阻不计，足够长光滑的导轨上，ab 的电阻为2R ，cd 电阻为R ，整个装置放置于匀强磁场中。
当cd 在外力F 1作用下，匀速向右运动时，ab 在外力F 2的作用下保持静止。
则F 1、F 2及两导线的端电压U ab 、U cd 的关系为导学号：82460516( )A ．F 1＞F 2B ．F 1＝F 2C ．U ab >U cdD ．U ab ＝U cd解析：设回路中感应电流大小为I ，两棒的长为Lcd 棒匀速运动，有：F 1＝BILab 棒静止，有：F 2＝BIL ，则：F 1＝F 2cd 棒相当于电源，ab 棒是外电路，由于导轨的电阻不计，则：U ab ＝U cd 故选：B 、D 答案：BD3．(2015·怀化三模，14)法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机。
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图2
训练9 带电粒子在电场中的运动分析
1．有一静电场，其电势随x坐标的改变而改变，变化的图线如图1所示．若将一带负电粒
子(重力不计)从坐标原点O由静止释放，电场中P、Q两点的坐标分别为1 mm、4 mm.
则下列说法正确的是 ( )
图1
A．粒子将沿x轴正方向一直向前运动
B．粒子在P点与Q点加速度大小相等、方向相反
C．粒子经过P点与Q点时，动能相等
D．粒子经过P点与Q点时，电场力做功的功率相等
2．如图2所示，A、B两导体板平行放置，在t＝0时将电子从A板附近由
静止释放(电子的重力忽略不计)．分别在A、B两极间加四种电压，它
们的UAB－t图线如下列选项所示．其中可能使电子到不了B板的是( )
3．如图3所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电
场线与x轴平行，在x轴上的电势φ与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜虚线为该
曲线过点(0.15，3)的切线．现有一质量为0.20 kg，电荷量为＋2.0×10－8C的滑块P(可视
为质点)，从x＝0.10 m处由静止释放，其与水平面间的动摩擦因数为0.02.取重力加速度
g＝10 m/s2.则下列说法中正确的是 ( )
图4
图5
图3
A．滑块运动的加速度逐渐减小
B．滑块运动的速度先减小后增大
C．x＝0.15 m处的场强大小为2.0×106 N/C
D．滑块运动的最大速度约为0.1 m/s
4．如图4所示，空间虚线框内有匀强电场，AA′、BB′、CC′
是该电场的三个等势面，相邻等势面间的距离为1 cm，其中
BB′为零电势能面．一质量为m、带电荷量为＋q的粒子沿
AA′方向以初速度v0自图中的P点进入电场，刚好从C′点离
开电场．已知PA′＝2 cm，粒子的重力忽略不计．下列说法中正确的是 ( )
A．该粒子在P点时的电势能是2mv20
B．该粒子到达C′点时的速度是2v0
C．该粒子到达C′点时的电势能是mv20
D．该粒子通过等势面BB′时的动能是1.5mv20
5．如图5所示，在真空区域Ⅰ、Ⅱ中存在两个匀强电场，其电场线
方向竖直向下，在区域Ⅰ中有一个带负电的粒子沿电场线以速度
v
0
匀速下落，并进入区域 Ⅱ(电场范围足够大)．能描述粒子在这
两个电场中运动的速度—时间图象是(以v0方向为正方向)下列选
项中的 ( )
图6 图7 图8 6．如图6所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，ab＝cd＝L，ad＝bc＝2L，电场线与矩形所在平面平行．已知a点电势为20 V，b点电势为24 V，d点电势为12 V．一个质子从b点以v0的速度射入此电场，入射
方向与bc成45°角，一段时间后经过c点．不计质子的重力，下列判断正确的是( )
A．c点电势低于a点电势
B．电场强度的方向由b指向d
C．质子从b运动到c，所用的时间为2v0L
D．质子从b运动到c，电场力做功为4 eV
7．如图7所示，质量为m、半径为R的圆形光滑绝缘轨道放在水平
地面上固定的M、N两竖直墙壁间，圆形轨道与墙壁间摩擦忽略
不计，在轨道所在平面加一竖直向上的场强为E的匀强电场．P、
Q两点分别为轨道的最低点和最高点，在P点有一质量为m，电
荷量为q的带正电的小球，现给小球一初速度v0，使小球在竖直
平面内做圆周运动，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列有关
说法正确的是 ( )
A．小球通过P点时对轨道一定有压力
B．小球通过P点时的速率一定大于通过Q点时的速率
C．从P点到Q点的过程中，小球的机械能一定增加
D．若mg>qE，要使小球能通过Q点且保证圆形轨道不脱离地面，速度v0应满足的关系
是：5gR－5qERm≤v0<6gR－5qERm
8．如图8所示，AB、CD为两平行金属板，A、B两板间电势差为
U，C、D始终和电源相接，测得其间的场强为E.一质量为m、
电荷量为q的带电粒子(重力不计)由静止开始，经A、B加速后
穿过C、D发生偏转，最后打在荧光屏上．已知C、D极板长均
为x，荧光屏距C、D右端的距离为L，问：
(1)粒子带正电还是带负电？
(2)粒子打在荧光屏上距O点下方多远处？
(3)粒子打在荧光屏上时的动能为多大？
9．如图9所示，板长为L的平行板电容器倾斜固定放置，极板与水平线夹角θ＝30°，某时
刻一质量为m，带电荷量为q的小球由正中央A点静止释放，小球离开电场时速度是水
平的，(提示：离开的位置不一定是极板边缘)落到距离A点高度为h的水平面处的B点，
B点放置一绝缘弹性平板M，当平板与水平夹角α＝45°时，小球恰好沿原路返回A点．求：
图10
图9
(1)电容器极板间的电场强度E；
(2)平行板电容器的板长L；
(3)小球在AB间运动的周期T.
10．如图10所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷
的点电荷，电荷量分别为＋Q和－Q，A、B相距为2d.MN是竖直放置
的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m、电荷量
为＋q(可视为点电荷，不影响电场的分布)，现将小球p从与点电荷A
等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O
点时速度为v.已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加
速度为g.求：
(1)C、O间的电势差UCO；
(2)O点处的电场强度E的大小及小球p经过O点时的加速度；
(3)小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度．
答案
1．C 2．B 3．C 4．D 5．C 6．AC 7．CD
8．(1)正电 (2)Ex2U(x2＋L) (3)q4U2＋E2x24U
9．(1)23mg3q (2)3h (3)2( 6hg＋ 2hg)
10．(1)mv2－2mgd2q (2)2kQ2d2 g＋2kQq2md2 (3)2v