2022年高考物理历年真题专题电场.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载备战 2022 年高考物理历年真题 专题 6 电场【2022 高考】9（2022 全国卷 1 第 25）. （19 分）如图,与水平面成45° 角的平面MN将空间分成I 和 II两个区域；一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子以速度v 从平面 MN上的p 点水平右射入I区；粒子在 I 区运动时,只受到大小不变、方向竖直向下的电场作用, 电场强度大小为 E；在 II 区运动时, 只受到匀强磁场的作用,磁感应强度大小为 B,方向垂直于纸面对里；求粒子首次从 II 区离开时到动身点 p 的距离；粒子的重力可以忽视；解析：设粒子第一次过MN时速度方向与水平方向成α1 角,5 v 0位移与水平方向成α2角且 α2=450,在电场中做类平抛运动,v tx xyEq得出：tan1at2yv2 v v就有：1at2y av02m11（ 2022 天津第 12 题）．（ 20 分）回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用,有力地推动了现代科学技术的进展；名师归纳总结 （1）当今医学成像诊断设备PET/CT堪称“ 现代医学高科技之冠”,它在医疗诊断中,常利第 1 页,共 47 页用能放射电子的同位素碳11 为示踪原子, 碳 11 是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14 获得, 同时仍产生另一粒子,试写出核反应方程；如碳 11 的半衰期 τ为 20min,经 2.0h- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载剩余碳 11 的质量占原先的百分之几？（结果取 2 位有效数字）（2）回旋加速器的原理如图, D1和 D2是两个中空的半径为 R 的半圆金属盒,它们接在电压肯定、频率为 f的沟通电源上,位于 D1圆心处的质子源 A 能不断产生质子（初速度可以忽视,重力不计） ,它们在两盒之间被电场加速, D1、D2置于与盒面垂直的磁感应强度为 B的匀强磁场中；如质子束从回旋加速器输出时的平均功率为 P,求输出时质子束的等效电流 I 与 P、B、 R、f 的关系式（忽视质子在电场中运动的时间,其最大速度远小于光速）（3）试推理说明：质子在回旋加速器中运动时,随轨道半径 的半径之差 r 是增大、减小仍是不变？r 的增大,同一盒中相邻轨道名师归纳总结 设在 t 时间内离开加速器的质子数为NqN,就质子束从回旋加速器输出时的平均功率第 2 页,共 47 页PN1mv2⑥⑦2t输出时质子束的等效电流为：It由上述各式得IP 2 BR f- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载如以单个质子为争论对象解答过程正确的同样给分（3）方法一：方法二：名师归纳总结 设 k（k∈N* ）为同一盒子中质子运动轨道半径的序数,相邻的轨道半径分别为r k,r k+1（ r k>r k+1）,第 3 页,共 47 页rkrk1r ,在相应轨道上质子对应的速度大小分别为vk,vk+1,D1、D2之间的电压为U 由洛伦兹力充当质子做圆周运动的向心力,知rkmv k,故rr k1v k1⑿qBkv k由动能定理知,质子每加速一次,其动能增量EkqU ⒀以质子在 D2盒中运动为例,第k 次进入 D2时,被电场加速（2k﹣ 1）次速度大小为v k〔2k1〕2qU⒁m同理,质子第（k+1）次进入 D2 时,速度大小为v k1〔2k1〕2 qUm- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载12（ 2022 四川第 25 题）．（20 分）如下列图：正方形绝缘光滑水平台面WXYZ边长 l =1.8m,距地面 h=0.8m；平行板电容器的极板 CD间距 d=0.1m 且垂直放置于台面, C板位于边界 WX上,D板与边界 WZ相交处有一小孔；电容器外的台面区域内有磁感应强度 B=1T、方向竖直向上的匀强磁场；电荷量 q=5× 10-13C的微粒静止于 W处,在 CD间 加上恒定电压 U=2.5V,板间微粒经电场加速后由 D板所开小孔进入磁场（微粒始终不与极板接触） ,然后由 XY边界离开台面；在微粒离开台面瞬时, 静止于 X 正下方水平地面上 A 点的滑块获得一水平速度, 在微粒落地时恰好与之相遇； 假定微粒在真空中运动、极板间电场视为匀强电场,滑块视为质点,滑块与地面间的动摩擦因数=0.2 ,取 g=10m/s2（1）求微粒在极板间所受电场力的大小并说明两板地极性；（2）求由 XY边界离开台面的微粒的质量范畴；（3）如微粒质量mo=1× 10-13kg,求滑块开头运动时所获得的速度；解析：名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 47 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载13（ 2022 广东第 35 题）、（18 分）如图 19（a）所示,在以 O 为圆心,内外半径分别为 R 和 R 的圆环区域内,存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场, 内外圆间的电势差 U为常量, R 1 R 0 , R 2 3 R , 一电荷量为 +q,质量为 m的粒子从内圆上的 A 点进入该区域,不计重力；（1） 已知粒子从外圆上以速度 1v 射出,求粒子在 A 点的初速度 v 的大小（2） 如撤去电场,如图 19（b）, 已知粒子从 OA延长线与外圆的交点 C以速度 2v射出,方向与 OA延长线成 45° 角,求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间（3）在图 19（b）中,如粒子从A 点进入磁场,速度大小为3v ,方向不确定,要使粒子肯定能够从外圆射出,磁感应强度应小于多少？名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 47 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载R /r O解析：（1）由动能定理：Uq=1 mv1 22-1 mv0 2①2r ,就得： v0=v 122 Uqm（2）如右图：粒子在磁场中作圆周运动的半径为r2=2〔R 22R 1〕2② v B1qv2=m22③V3 r由②③得： B1= q〔2 mv 2〕R 2R 1T=2r④v2t =/2T⑤2由④⑤ t =2v2r14（2022北京理综第 23题）．（18分）利用电场和磁场, 可以将比荷不同的离子分开,重要的应用；这种方法在化学分析和原子核技术等领域有如下列图的矩形区域 ACDG 〔 AC边足够长 〕 中存在垂直于纸面的匀强磁场, A处有一狭缝；离子源产生的离子, 经静电场加速后穿过狭缝沿垂直于 GA边且垂直于磁场的方向射入磁场, 运动到GA边,被相应的收集器收集；整个装置内部为真空；名师归纳总结 已知被加速的两种正离子的质量分别是m1和m2〔 m1>m2〕 ,电荷量均为 q；加速电场的电势差为U,第 6 页,共 47 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载离子进入电场时的初速度可以忽视；不计重力,也不考虑离子间的相互作用；〔1〕 求质量为 m1的离子进入磁场时的速率 v1；〔2〕 当磁感应强度的大小为 B时,求两种离子在 GA边落点的间距 s；〔3〕 在前面的争论中忽视了狭缝宽度的影响,实际装置中狭缝具有肯定宽度；如狭缝过宽,可能使两束离子在 GA边上的落点区域交叠,导致两种离子无法完全分别；设磁感应强度大小可调, GA边长为定值 L,狭缝宽度为 d,狭缝右边缘在 A处；离子可以从狭缝各处射入磁场, 入射方向仍垂直于 GA边且垂直于磁场； 为保证上述两种离子能落在 GA边上并被完全分别,求狭缝的最大宽度；答案．（1）动能定理Uq1m v2 1mv2 , Rmv,利用2得v 12qU○1qvBm 1（2）由牛顿其次定律RqB○1 式得名师归纳总结 离子在磁场中的轨道半径为别为sR 12mU,R 2m 12m U〕○2第 7 页,共 47 页 2 qB 2 qB两种离子在GA上落点的间距2〔R 1R 2〕8 U〔m 2○3qB2- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载【2022 高考】1．2022· 重庆· 1７某电容式话筒的原理示意图如题 18 图所示, E 为电源, R为电阻,薄片P和 Q为两金属基板；对着话筒说话时, P 振动而 Q可视为不动；在 P、Q间距增大过程中,A．P、Q购车的电容器的电容增大B．P 上电荷量保持不变C．M点的电势比 N点的低D．M点的电势比 N点的高【答案】 D 【解析】电容式话筒与电源串联,电压保持不变；在P、Q间距增大过程中,依据电容打算式 C ε S 得电容减小,又依据电容定义式 C Q 得电容器所带电量减小,电容器的放 4 kd U 电电流通过 R的方向由 M到 N,所以 M点的电势比 N点的高； D正确 2.2022 · 全国卷Ⅰ· 16 关于静电场,以下结论普遍成立的是 A．电场中任意两点之间 的电势差只与这两点的场强有关 B．电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低 C．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点, 电场力做功为零 D．在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向【答案】 C 【解析】 在正电荷的电场中, 离正电荷近, 电场强度大, 电势高, 离正电荷远, 电场强度小,电势低；而在负电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势低,离负电荷远,电场强度小,电势高, A 错误；电势差的大小打算于两点间距和电场强度,B 错误；沿电场方向电势名师归纳总结 降低,而且速度最快,C正确；场强为零,电势不肯定为零。