2017年北京市东城区高考物理二模试卷(解析版) 联系客服

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动速度.

(2)电子在电场中做类平抛运动,将运动分解成沿电场强度方向与垂直电场强度方向,然后由运动学公式求解.电子离开电场后,做匀速直线运动,从而可以求出偏转距离的表达式,变型得到电子的荷质比表达式.

(3)带电粒子由A运动到B的过程中都是做初速度等于0的变加速直线运动,如果它们经过任何位置时的加速度都相同,则它们从A运动到B的运动情况也完全相同,它们从A运动到B的时间就相等,由此思路分析即可.

【解答】解:(1)加偏转电压U后,板间区域的电场为匀强电场,电场强度的大小向竖直向下;

当电子受到的电场力与洛沦兹力平衡时,电子做匀速直线运动,亮点重新回复到中心O点,设电子的速度为v, 则 evB=eE 得 v= 即 v=

,方

(2)当极板间仅有偏转电场 时,电子以速度v进入后,竖直方向作匀加速运动,加速度为a=

电子在水平方向作匀速运动,在电场内的运动时间为

这样,电子在电场中,竖直向上偏转的距离为 d1==

离开电场时竖直向上的分速度为 v1=at1=

电子离开电场后做匀速直线运动,经t2时间到达荧光屏 t2=

t2时间内向上运动的距离为 d2=v1t2=

这样,电子向上的总偏转距离为 d=d1+d2=L1(L2+

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可解得 =

(3)带电粒子由A运动到B的过程中都是做初速度等于0的变加速直线运动,如果它们经过任何位置时的加速度都相同,则它们从A运动到B的运动情况也完全相同,它们从A运动到B的时间就相等. 带电粒子的加速度:a=

,可知若要加速度相等,即时间相等,则需要它们的比荷相同.

答:(1)电子刚进入平行铝板C、D间时速度的大小为

(2)推导出电子比荷的表达式为=;

(3)要两个带电粒子从A运动到B所用时间相同(即实现“同时落地”),则必须满足它们的比荷相同.

13.我们知道:电流周围有磁场.图1所示为环形电流周围磁场的分布情况.根据电磁学理论可知,半径为R、电流强度为I的环形电流中心处的磁感应强度大小B=k,其中k为已知常量.

(1)正切电流计是19世纪发明的一种仪器,它可以利用小磁针的偏转来测量电流.图2为其结构示意图,在一个竖直放置、半径为r、匝数为N的圆形线圈的圆心O处,放一个可以绕竖直轴在水平面内转动的小磁针(带有分度盘).线圈未通电流时,小磁针稳定后所指方向与地磁场水平分量的方向一致,调整线圈方位,使其与静止的小磁针在同一竖直平面内.给线圈通上待测电流后,小磁针偏转了α角.已知仪器所在处地磁场的磁感应强度水平分量大小为Bc.求:

a.待测电流在圆心O处产生的磁感应强度B0的大小; b.待测电流Ix的大小.

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(2)电流的本质是电荷的定向运动,电流可以产生磁场意味着运动的电荷也可以产生磁场.如图3所示,一个电荷量为q的点电荷以速度v运动,这将在与速度垂直的方向上、与点电荷相距为d的A点产生磁场.请你利用上面电流产生磁场的规律,自己构建模型,求出该点电荷在此时的运动将在A点产生的磁场的磁感应强度大小BA.

【考点】C6:通电直导线和通电线圈周围磁场的方向;C3:磁感应强度.

【分析】(1)根据地磁场磁感应强度的水平分量BC与B0的关系作图分解可得待测电流在圆心O处产生的磁感应强度B0的大小,由题干磁感强度关系式可求待测电流Ix的大小;

(2)构建模型:电流强度为I,半径为d的环形电流,可以看作是由Z个电荷量为q的点电荷以相同的速率v沿半径为d的圆周做同方向定向运动而形成.根据电流定义式求出电流,再由对称性求该点电荷在此时的运动将在A点产生的磁场的磁感应强度大小. 【解答】解:(1)a.地磁场磁感应强度的水平分量BC与B0的关系如图所示:

有:B0=BCtanα b.由题意可知:B0=k解得:Ix=

(2)电流强度为I,半径为d的环形电流,可以看作是由Z个电荷量为q的点电荷以相同的速率v沿半径为d的圆周做同方向定向运动而形成. 在△t时间内通过环上某截面的电荷量为△Q=电流强度为:I=

=

×v△t

环心处的磁感强度大小可以写成:B=k=

而这个磁场可以看作是由Z个电荷量共同产生的,且由对称性可知每个点电荷在环心处产生的磁感应强度相同(均为BA),所以有B=ZBA 点电荷在A点产生的磁场的磁感应强度大小为BA=

答:(1)a.待测电流在圆心O处产生的磁感应强度B0的大小为BCtanα;b.待测电流Ix的大小为

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(2)该点电荷在此时的运动将在A点产生的磁场的磁感应强度大小为

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