《电场》大题(十年高考)要点.pdfVIP

电场高考题汇编 1、质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域。汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图， M 、N 为两块水平 放置的平行金属极板，板长为 L，板右端到屏的距离为 D，且 D 远大于 L，O’O为垂直于屏的中心轴线，不 计离子重力和离子在板间偏离 O’O的距离。以屏中心 O 为原点建立 xOy 直 角坐标系，其中 x 轴沿水平方向， y 轴沿竖直方向。 （1）设一个质量为 m 、电荷量为 q 的正离子以速度 v 沿 O’O的方向从 O’ 0 0 0 点射入，板间不加电场和磁场时，离子打在屏上 O 点。若在两极板间加一 沿 +y 方向场强为 E 的匀强电场，求离子射到屏上时偏离 O 点的距离 y0; (2)假设你利用该装置探究未知离子，试依照以下实验结果计算未知离子的质量数。上述装置中，保留原电 场，再在板间加沿 -y 方向的匀强磁场。现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流，仍从 O’点沿 O’O方向 射入，屏上出现两条亮线。在两线上取 y 坐标相同的两个光点，对应的 x 坐标分别为 3.24mm 和 3.00mm ， 其中 x 坐标大的光点是碳 12 离子击中屏产生的，另一光点是未知离子产生的。尽管入射离子速度不完全 相同，但入射速度都很大，且在板间运动时 O’O方向的分速度总是远大于 x 方向和 y 方向的分速度。 2、制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为 d 的两平行极板，如图甲所示，加在极板 A 、B 间 的电压 UAB 作周期性变化，其正向电压为 U0 ，反向电 压为 -k U 0 (k 1) ，电压变化的周期为 2r ，如图乙所示。 在 t=0 时，极板 B 附近的一个电子，质量为 m、电荷量 为 e ，受电场作用由静止开始运动。 若整个运动过程中， 电子未碰到极板 A ，且不考虑重力作用。 5 （1）若 k ，电子在 0— 2r 时间内不能到达极板 A ，求 d 应满足的条件； 4 v0 （2 ）若电子在 0— 2r 时间未碰到极板 B，求此运动过程中电子速度 v 随时间 t 变化的关系； （3）若电子在第 N 个周期内的位移为零，求 k 的值。 图甲 3 、如图甲所示，建立 Oxy 坐标系，两平行极板 P、 Q 垂直于 y 轴且关于 x 轴对称，极板长度和板间距均为 l ，第一四象限有磁场，方向垂直于 Oxy 平 面向里。位于极板左侧的粒子源沿 x 轴间右连接发射质量为 m 、电量为 +q、 速度相同、重力不计的带电粒子在 0~3t 时间内两板间加上如图乙所示的电 压（不考虑极边缘的影响） 。已知 t=0 时刻进入两板间的带电粒子恰好在 t 0 时，刻经极板边缘射入磁场。上述 m 、q 、l、l 、B 为已知量。 （不考虑粒子 0 图乙 间相互影响及返回板间的情况） （1）求电压 U 的大小。 1 （2 ）求 时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。 2 （3）何时把两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间。 4、如图甲，在水平地面上固定一倾角为