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1、北京市2010高考物理 一二模电场部分汇编 新人教版10崇文二模1如图所示，在绝缘的水平面上，相隔2L的AB两点固定有两个电量均为Q的正点电荷，C、O、D是AB连线上的三个点， O为连线的中点，CO=OD=。一质量为m、电量为q的带电物块以初速度v0从C点出发沿AB连线向B运动，运动过程中物块受到大小恒定的阻力作用，但在速度为零时，阻力也为零。当物块运动到O点时，物块的动能为初动能的n倍，到达D点刚好速度为零，然后返回做往复运动，直至最后静止在O点。已知静电力恒量为k，求：（1）AB两处的点电荷在C点产生的电场强度的大小；（2）物块在运动中受到的阻力的大小；（3）带电物块在电场中运动的总路程。
2、 10东城二模2如图所示，一根光滑绝缘细杆与水平面成的角倾斜固定。细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中，场强E=2104NC。在细杆上套有一个带电量为q=1.73105C、质量为m=310-2kg的小球。现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下，并从B点进入电场，小球在电场中滑至最远处的C点。已知AB间距离，g=10m/s2。求： （1）带电小球在B点的速度vB； （2）带电小球进入电场后滑行最大距离x2； （3）带电小球从A点滑至C点的时间是多少?10丰台一模3如图所示，可视为质点的物块A、B、C放在倾角为37、长L=的固定斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数=0.5，A与B紧靠在一起，
3、C紧靠在固定挡板上，物块的质量分别为、，其中A不带电，B、C的带电量分别为、，且保护不变，开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用。如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为0，则相距为r时，两点电荷具有电势能可表示为。现给A施加一平行于斜面向上的力F，使A在斜面上做加速度大小为的匀加速直线运动，经过时间t0物体A、B分离并且力F变为恒力。当A运动到斜面顶端时撤去力F。已知静电力常量求： （1）未施加力F时物块B、C间的距离； （2）t0时间内库仑力做的功； （3）力F对A物块做的总功。10宣武一模4如图所示，一个质量为m，带电量为+q的微粒，从a点以大小为v0的初速度竖直向上射入水平
4、方向的匀强电场中。微粒通过最高点b时的速度大小为2v0方向水平向右。求： （1）该匀强电场的场强大小E； （2）a、b两点间的电势差Uab； （3）该微粒从a点到b点过程中速率的最小值vmin。10西城一模5(18分)1897年汤姆逊发现电子后，许多科学家为测量电子的电荷量做了大量的探索。1907-1916年密立根用带电油滴进行实验，发现油滴所带的电荷量是某一数值的整数倍，于是称这数值为基本电荷。如图所示，完全相同的两块金属板正对着水平放置，板间距离为。当质量为的微小带电油滴在两板间运动时，所受空气阻力的大小与速度大小成正比。两板间不加电压时，可以观察到油滴竖直向下做匀速运动，通过某一段距离所
5、用时间为；当两板间加电压(上极板的电势高)时，可以观察到同一油滴竖直向上做匀速运动，且在时间内运动的距离与在时间内运动的距离相等。忽略空气浮力。重力加速度为。(1)判断上述油滴的电性，要求说明理由；(2)求上述油滴所带的电荷量；(3)在极板间照射X射线可以改变油滴的带电量。再采用上述方法测量油滴的电荷量。如此重复操作，测量出油滴的电荷量如下表所示。如果存在基本电荷，请根据现有数据求出基本电荷的电荷量(保留到小数点后两位)。实验次序12345电荷量510朝阳一模6 现代技术中，传感器是指这样一类元件：它能够将诸如力、温度、光、声、化学成分等大量非电学量按照一定规律转换为电学量。如图所示的装置就是
6、一种测压强的传感器。图中A、B为大小、形状完全相同的金属板，它们构成一个电容器，其中A板被固定，两金属板的正对面积为S。金属板是空气的介电常数为，静电力常量为k。C、D是两根完全一样的轻质弹簧，它们的劲度系数为。两弹簧一端固定，另一端与金属板B上的绝缘杆相连。传感器未工作时，弹簧处于自然长度，两金属板间的距离为。 （1）现将两金属板与直流电源相连对电容器进行充电，充至电容器两极间电压为U后与电源断开。由于两金属板带电导致的两板间距的变化忽略不计，求电容器所带电荷量； （2）若仅已知现对极板B的右侧施加一均匀向左的待测压强P，甲同学说：可以通过测量施加压强前后两极板间的电压U0，对压强进行测量；
7、乙同学说：可以通过测量施加压强前后电容器的带电量对压强进行测量。 a你选择上述哪种方法，指出这种方法中开关所处的状态，并简要说明理由。b根据你选择的方法，通过推导写出压强的表达式。10西城二模7如图所示，两块相同的金属板正对着水平放置间距为d，电压U时，一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以水平速度v0从A点射入电场，经过一段时间后从B点射出电场，A、B间的水平距离为L。不计重力影响。求 （1）带电粒子从A点运动到B点经历的时间t； （2）A、B间竖直方向的距离y；（3）带电粒子经过B点时速度的大小v。10东城一模8两个板长均为L的平板电极，平行正对放置，相距为d，极板之间的电势差为U，板问
8、电场可以认为是均匀的。一个粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射人两极板之间，到达负极板时恰好落在极板边缘。已知质子电荷为e，质子和中子的质量均视为m，忽略重力和空气阻力的影响，求：（1）极板间的电场强度E；（2）粒子的初速度v0。10海淀一模9示波管是示波器的核心部分，它主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成，如图14甲所示。电子枪具有释放电子并使电子聚集成束以及加速的作用；偏转系统使电子束发生偏转；电子束打在荧光屏上形成光迹。这三部分均封装于真空玻璃壳中。已知电子的电荷量=1.610C，质量=0.9110kg，电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计，不考虑相对论效应。甲灯电
9、子枪偏转系统丝FK阴极控制栅极G一第阳极A1第阳极A2二第阳极A3三Y偏转板X偏转板荧光屏U0KA乙丙偏转电压Llv0图14(1)电子枪的三级加速可简化为如图14乙所示的加速电场，若从阴极逸出电子的初速度可忽略不计，要使电子被加速后的动能达到1610J，求加速电压为多大；(2)电子被加速后进入偏转系统，若只考虑电子沿Y(竖直)方向的偏转情况，偏转系统可以简化为如图14丙所示的偏转电场。偏转电极的极板长=，两板间距离=，极板右端与荧光屏的距离=18cm，当在偏转电极上加的正弦交变电压时，如果电子进入偏转电场的初速度，求电子打在荧光屏上产生亮线的最大长度；(3)如图14甲所示，电子枪中灯丝用来加热
10、阴极，使阴极发射电子。控制栅极的电势比阴极的电势低，调节阴极与控制栅极之间的电压，可控制通过栅极电子的数量。现要使打在荧光屏上电子的数量增加，应如何调节阴极与控制栅极之间的电压。电子枪中、和三个阳极除了对电子加速外，还共同完成对电子的聚焦作用，其中聚焦电场可简化为如图14丁所示的电场，图中的虚线是该电场的等势线。请简要说明聚焦电场如何实现对电子的聚焦作用。答案：1解：（1）（5分）设两个正点电荷在电场中C点的场强分别为E1和E2，在C点的合场强为Ec Ec=E1+E2 （2）（5分）带电物块从C点运动到D点的过程中，先加速后减速。AB连线上对称点，电场力对带电物块做功为零，设物块受到的阻力为f
11、，由动能定理-fL= 0m f = m （3）（8分）设带电物块从C到O点电场力做功为W电，由动能定理W电 = n mm W电= 设带电物块在电场中运动的总路程为S，由动能定理 WFfS=0m S= (n+0.5)L 2解析：（1）小球在AB段滑动过程中，由机械能守恒可得 （2）小球进入匀强电场后，在电场力和重力的作用下，由牛顿定律可得加速度a2小球进入电场后还能滑行到最远处C点，BC的距离为 （3）小球从A到B和从B到C的两段位移中的平均速度分别为 小球从A到C的平均速度为 可得3（1）未加F前A、B、C处于静止状态时，设B、C间距离为L1，则C对B的库仑斥力以A、B为研究对象，由平衡条件得
12、 联立解得 （2）给A施加力F后，A、B沿斜面向上做匀加速直线运动，C对B的库仑斥力逐渐减小，A、B之间的弹力也逐渐减小。经过时间t0，设B、C间距离变为L2，A、B两者间弹力减小到零，两者分离，力F变为恒力，则此刻C对B的库仑斥力为 以B为研究对象，由牛顿第二定律有 联立解得L2=设t0时间内库仑力做的功为W0，由功能关系有 代入数据解得 （3）设在t0时间内，末速度为v1，力F对A物块的功为W1，由动能定理有 由式解得经过时间t0后，A、B分离，力F变为恒力，对A由牛顿第二定律有 力F对A物块做的功 由式代入数据得W2则力F对A物块做的功W=W1+W24（1）分析：沿竖直方向和方向建立直角
13、坐标，带电微粒受到重力及电场力作用，两力分别沿竖直方向和水平方向，将物体的运动分解为竖直方向和水平方向的两个分运动： 在竖直方向物体做匀减速运动，加速度， 水平方向物体做匀加速运动，初速度为0，加速度 b点是最高点，竖直分速度为0，有：。水平方向有：联立两式得： （2）水平位移： ab两点间的电势差： （3）设重力与电场力的合力为F，其与水平方向的夹角为，则：如图所示，开始一段时间内，F与速度方向夹角大于90，合力做负功，动能减小，后来F与速度夹角小于90，合力做正功，动能增加，因此，当F与速度v的方向垂直时，小球的动能最小，速度也最小，设为。即： 联立以上三式得： 所以最小速度：5（1）当极板上加了电压U后，该油滴竖直向上做匀速运动，说明油滴受到的电场力竖直向上，与板间电场的方向相反，所以该油滴带负电。 （4分） （2）设油滴运动时所受空气阻力与速度大小v满足关系当不加电场时，设油滴以速率v1匀速下降，受重力和阻力而平衡，即 当极板加电压U时，设油滴以速率v2匀速上升，受电场力、重力和阻力，即 根据题意： 解得 （3）如果存在基本电荷，那么油滴所带的电荷量Q应为某一最小单位的整数倍，即油滴电荷量的最大公约数（或油滴带电量之差的最大公约数）为基本电荷。由于可以看出，油滴带电量之差都近似为某个数的整数倍，即
