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专题跟踪检测(十九)“电场与磁场”计算大题解题研究
1.(202·2中高考)如图所示,光滑水平面AB和竖|2.(202·广东考)密立根通小孔
直面内的光滑二圆弧导轨在B点平滑连接,导轨过观测油滴的运动规律证明了电荷的量子性,因此获得dU
半径为R。质量为m的带正电小球将轻质弹簧压了1923年的诺贝尔奖。如
缩至A点后由静止释放,脱离弹簧后经过B点时图是密立根油滴实验的原理示意图,两个水平放
的速度大小为\sqrt{gR},之后沿轨道BO运动。以O为置,相距为d的足够大金属极板,上极板中央有一
小孔。通过小孔喷入一些小油滴,由于碰撞或摩
坐标原点建立直角坐标系
擦,部分油滴带上了电荷。有两个质量均为m_0﹑位
。xOy,在x≥-R区域有方
向与x轴夹角为θ=45^°的匀于同一竖直线上的球形小油滴A和B,在时间t内
强电场,进入电场后小球受R△”o-主一都匀速下落了距离h_1。此时给两极板加上电压U
到的电场力大小为\sqrt{2}mg。小m(上极板接正极),A继续以原速度下落,B经过一
球在运动过程中电荷量保____A”B,段时间后向上匀速运动。B在匀速运动时间t内
持不变,重力加速度为上升了距离h_2(h_2≠h_1),随后与A合并,形成一个
g。求:球形新油滴,继续在两极板间运动直至匀速。已
(1)弹簧压缩至A点时的弹性势能;知球形油滴受到的空气阻力大小为f=km^∘v,其
(2)小球经过O点时的速度大小;中k为比例系数,m为油滴质量,v为油滴运动速
(3)小球过O点后运动的轨迹方程。率,不计空气浮力,重力加速度为g。求:
(1)比例系数k;
(2)油滴A,B带电量和电性;B上升距离h2电势
能的变化量;
(3)新油滴匀速运动速度的大小和方向。
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3.(2022·山东淄博一模)如图甲所示,在xOy平面的!4.(2022·浙江杭州二模)某种
第I象限内有沿x轴正方向的匀强电场E1;第Ⅱ、
质谱仪由偏转电场和偏转
Ⅲ象限内同时存在着竖直向上的匀强电场E2和垂
磁场组成,其示意图如图所
9 M
直纸面的磁场B1,E=0.2N/C,E2=0.25N/C,磁场:
示,整个装置处于真空中。
B1随时间t变化的规律如图乙所示,B=0.5T,to=:
偏转电场的极板水平放置,
40$,设垂直纸面向外为磁场正方向。一个质量为
极板长度和间距均为L。在
偏转电场右侧适当位置有一夹角为20的足够大扇
m、电荷量为q的带正电液滴从P点以速度v0=:
形区域OPQ,区域内分布着方向垂直于纸面的匀
2m/s,沿x轴负方向入射,恰好以指向y轴负方:
强磁场,区域的OP边与偏转极板中心轴线MV
向的速度v经过原点O后进入x≤0的区域。已:
垂直,扇形圆心O点与轴线MN的距离为d。现
知:=5×10-6kg,q=2×10-4C,t=0时液滴恰
有大量正离子(单个离子质量为m、电荷量为q)连
好通过O点,重力加速度g取10m/s2。
续不断地以速度o沿轴线MN射入偏转电场。
y
↑B1
当偏转电压为0时,离子均能垂直扇形区域的○Q
边射出磁场;若在两极板间加峰值为Um=
V3mvo2
0
2434n5。言
3g
的正弦式电压,则所有离子经过磁场偏转后都能
2B
经过磁场外同一点(图中未画出)。若仅考虑极板
间的电场,离子在电场中运动的时间远小于两极
(1)求液滴第一次到达O点时速度)的大小;
板间所加交变电压的周期,不计离子的重力和离
(2)求液滴在0~零s时间内的路程:
子间的相互作用,求:(可能用到的数学公式:
sin(a+B)=sin acos 8+cos asin B)
(3)若在1=s时撤去电场E、E和磁场B,同
(1)偏转磁场的磁感应强度;
时在整个空间区域加竖直向上的匀强磁场B2(未
(2)离子在通过偏转电场的过程中动量变化量的
最大值;
画出),B,=0.25T,求从此时刻起,再经过器s液
(3)离子在偏转磁场中运动的最长时间与最短时
滴距O点的距离。(π2≈10》
间的差值:
(4)扇形区域的OP边与极板右端的距离。
157专题跟踪检测(十八)》
9.解析:1)报据周期和频车的关系T子得T子=10s
1.选B电流表指针偏向b端,说明电流从b向a流过电流表,
T
而电容器上极板与正极相连,所以电容器放电,极板电荷量
设漂移管B的长度为xB,则xB=g2=0.4m
变小,故A错误,B正确;电容器与恒压电源相连,两极板间
(2)设相邻漂移管间的电压为U,则质子由B到E的过程中
电势差U不变,而Q减小,根据C=马可知电容器的电容C
根据动能定理得3g=
n2-mw,
减小,故C、D错误。
2.A
解得U=6×10V。
答案:(1)0.4m(2)6×10V
B选C由公式C,可知,当被测物体带动电介质板向0,解析: