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高考物理知识点总结《电荷》试题强化练习(2018年最新版)(二)
参考答案:A 本题解析:由粒子的初始条件和受力条件得。正确答案:A 本题难度:简单 2、选择题 如图4所示,一个绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场E中,在环的上端,一个质量为m、带电荷量为+q的小球由静止开始沿轨道运动,则 |
参考答案:BD
本题解析:略
本题难度:一般
3、填空题 1752年,伟大的科学家____________冒着生命危险在美国的费城进行了著名的风筝实验,把天电引了下来,还用引下的天电做了实验,证明了天电和____________是相同的。
参考答案:富兰克林,摩擦产生的电
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 (18分)“太空粒子探测器”是由加速、偏转和收集三部分组成,其原理可简化如下:如图1所示,辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面,圆心为O,外圆弧面AB的半径为L,电势为φ1,内圆弧面CD的半径为
,电势为φ2。足够长的收集板MN平行边界ACDB,O到MN板的距离OP=L。假设太空中漂浮着质量为m,电量为q的带正电粒子,它们能均匀地吸附到AB圆弧面上,并被加速电场从静止开始加速,不计粒子间的相互作用和其它星球对粒子引力的影响。
(1)求粒子到达O点时速度的大小;
(2)如图2所示,在边界ACDB和收集板MN之间加一个半圆形匀强磁场,圆心为O,半径为L,方向垂直纸面向内,则发现从AB圆弧面收集到的粒子经O点进入磁场后有2/3能打到MN板上(不考虑过边界ACDB的粒子再次返回),求所加磁感应强度的大小;
(3)同上问,从AB圆弧面收集到的粒子经O点进入磁场后均不能到达收集板MN,求磁感应强度所满足的条件。试写出定量反映收集板MN上的收集效率η与磁感应强度B的关系的相关式子。
参考答案:(1)
;(2)
;(3)
。
本题解析:(1)带电粒子在电场中加速时,由动能定理,
(2分)
又U=φ1
φ2 (2分)
所以:
(1分)
(2)从AB圆弧面收集到的粒子有2/3能打到MN板上,刚好不能打到MN上的粒子从磁场中出来后速度方向与MN平行,则入射的方向与AB之间的夹角是60°,在磁场中运动的轨迹如图1,轨迹圆心角θ=60°(2分)
根据几何关系,粒子圆周运动的半径为r="L" (2分)
由牛顿第二定律得:
(1分)
联立解得:
(1分)
(3)当沿OD方向的粒子刚好打到MN上,则由几何关系可知,
(2分)
由牛顿第二定律得:
(1分)
得:
(1分),即
(1分)
如图2,设粒子在磁场中运动圆弧对应的圆心角为α,由几何关系可知:
(1分)
MN上的收集效率:
(1分
考点:动能定理,牛顿第二定律,带电粒子在磁场中的运动。
本题难度:困难
5、选择题 关于点电荷的说法,正确的是 (?)
A.只有体积很小的带电体,才能作为点电荷
B.体积很大的带电体一定不能看作点电荷
C.点电荷一定是电量很小的电荷
D.两个带电的金属小球,不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理
参考答案:D
本题解析:电体看作点电荷的条件,当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时,这个带电体可看作点电荷,是由研究问题的性质决定,与自身大小形状无具体关系.ABC错误,当两个带电的金属小球,相距非常近时,电荷量的分布将受到影响,不能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理,当两小球相距非常远时,则可将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理,D正确
故选D
点评:带电体看作点电荷的条件,当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时,这个带电体可看作点电荷,是由研究问题的性质决定,与自身大小形状无具体关系.
本题难度:一般
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