2010年全国各省高考物理试题分类汇编《电场》

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由法拉第电磁感应定律得E1=n

?BSt ⑨

由全电路的欧姆定律得E1=I(R+2R) ⑩ U=2RI

经过时间t,磁感应强度变化量的取值范围:0<?B≤

3md(v0?2?gL)10nsqr2t。

(江苏卷)5.空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随X变化的图像如图所示。下列说法正确的是 (A)O点的电势最低 (B)X2点的电势最高

(C)X1和- X1两点的电势相等 (D)X1和X3两点的电势相等

本题考查电场强度与电势的关系,考查图象。 本题难度:中等。

【解析】选C 可画出电场线,如下

沿电场线电势降落(最快),所以A点电势最高,A错误,B错误;

根据U?Ed,电场强度是变量,可用E?x图象面积表示,所以C正确; 两点电场强度大小相等,电势不相等,D错误,此项迷惑人。

(福建卷)20、(15分)如图所示的装置,左半部为速度选择器,右半部为匀强的偏转电场。一束同位素离子流从狭缝S1射入速度选择器,能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S2射出的离子,又沿着与电场垂直的方向,立即进入场强大小为E的偏转电场,最后打在照相底片D上。已知同位素离子的电荷量为q(q>0),速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为E0的匀强电场和磁感应强度大小为B0的匀强磁场,照相底片D与狭缝S1、S2连线平行且距离为L,忽略重力的影响。

(1)求从狭缝S2射出的离子速度V0的大小; (2)若打在照相底片上的离子在偏转电场中沿速度

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?0方向飞行的距离为x,求出x与

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离子质量m之间的关系式(用解析:

E0、

B0、E、q、m、L表示)。

(1)能从速度选择器射出的离子满足:qE0?qB0v0 解得:v0?E0B0

(2)离子进入匀强偏转电场E后做类平抛运动,则

x?v0t L?12at 2由牛顿第二定律得 qE?ma E0B02mLqE解得x? (广东卷)21.图8是某一点电荷的电场线分布图,下列表述正确的是 A.a点的电势高于b点的电势 B.该点电荷带负电 C.a点和b点电场强度的方向相同 D.a点的电场强度大于b点的电场强度 答案:BD 解析:考察电场线的知识: A 以点电荷为圆心,同一圆周上,电势相等,以点电荷为圆心,a点为圆周一点做圆交

过b点的电场线为a′,则:由顺着电场线电势降低知:?a??a?,?b??a?因而:?b??a C D a点电场线比b点密因而:Ea>Eb a、b两点的电场线的方向不同。选BD。 (山东卷)20.某电场的电场线分布如图所示,以下说法正确的是

A.c点场强大于b点场强 B.a点电势高于b点电势

C.若将一试探电荷+q由a点释放,它将沿电场线运动b点

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D.若在d点再固定一点电荷-Q,将一试探电荷+q由a移至b的过程中,电势能减小 20.BD【解析】A.根据电场线疏密表示电场强度大小,c点场强小于b点场强,A错误; B.根据沿电场线方向电势降低(最快),a点电势高于b点电势,B正确;

C.若将一试电荷?q由a点释放,因受力方向沿电场方向(电场线切线),它不能沿电 场线运动到b点,C错误;

D.若在d点再固定一点电荷?Q,叠加后电势仍然a高于b,将一试探电荷?q由a移 至b的过程中,因电势降低,所以电势能减小,D正确; 本题选BD。本题考查电场、电场线、电势、电势能。 难度:容易。

(山东卷)25.(18分)如图所示,以两虚线为边界,中间存在平行纸面且与边界垂直 的水平电场,宽度为d,两侧为相同的匀强磁场,方向垂直纸面向里。一质量为m、带 电量+q、重力不计的带电粒子,以初速度v1垂直边界射入磁场做匀速圆周运动,后进入 电场做匀加速运动,然后第二次进入磁场中运动,此后粒子在电场和磁场中交替运动。 已知粒子第二次在磁场中运动的半径是第一次的二倍,第三次是第一次的三倍,以此类 推。求

?粒子第一次经过电场子的过程中电场力所做的功W1。 ?粒子第n次经过电场时电场强度的大小En。 ?粒子第n次经过电场子所用的时间tn。

?假设粒子在磁场中运动时,电场区域场强为零。请画出从粒子第一次射入磁场至第三 次离开电场的过程中,电场强度随时间变化的关系图线(不要求写出推导过程,不要求 标明坐标明坐标刻度值)。 解析: (1)根据r?12mvqB2,因为r2?2r1,所以v2?2v1,所以W1?12212mv2?212mv1,

2(2)Wn?mvn?mvn?1=

12m(nv1)?212m((n?1)v1),Wn?Enqd,所以

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En?(2n?1)mv12qd2。

(3)vn?vn?1?antn,an?(4)

qEnm,所以tn?2d(2n?1)v1。

(北京卷)23.(18分)利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器,广泛应用于测量和 自动控制等领域。 如图1,将一金属或半导体薄片垂直至于磁场B中,在薄片的两个侧面a、b间通以电 流I时,另外两侧c、f间产生电势差,这一现象称霍尔效应。其原因是薄片中的移动 电荷受洛伦兹力的作用相一侧偏转和积累,于是c、f间建立起电场EH,同时产生霍 尔电势差UH。当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时,EH和UH达到稳定值,U

H的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式UH?RH称为霍尔系数,仅与材料性质有关。 IBd,其中比例系数R

(1)设半导体薄片的宽度(c、f间距)为l,请写出UH和EH的关系式;若半导体 材料是电子导电的,请判断图1中c、f哪端的电势高;

(2)已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为n,电子的电荷量为e,请导出霍 尔系数RH的表达式。(通过横截面积S的电流I?nevS,其中v是导电电子定向移动 的平均速率);

(3)图2是霍尔测速仪的示意图,将非磁性圆盘固定在转轴上,圆盘的周边等距离地 嵌装着m个永磁体,相邻永磁体的极性相反。霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近。当圆

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