发布时间 : 星期六 文章2008高考理综大题及答案历年物理压轴题解析[1]更新完毕开始阅读fcf989829ec3d5bbfc0a7445
26.(14分)带有等量异种电荷的两个平行金属板A和B水平放置，相距为d(d远小于板的长和宽)，一个带正电的油滴M浮在两板正中央，处于静止状态，其质量为m,带电量为q，如图15所示.在油滴正上方距A板高度为d处有另一质量为m的带电油滴N由静止开始释放，可穿过A板上的小孔进入两板间并与M相碰，碰后结合成一个大油滴.整个装置放置在真空环境中，不计油滴M和N间的万有引力和库仑力以及金属板的厚度，要使油滴N能与M相碰且结合后又不至于同金属板B相碰， 求：(1)金属板A、B间的电势差是多少?
(2)油滴N带何种电荷，电量可能为多少? 【分析】(1)由M油滴的平衡条件知
mg=
qUBAmgd UAB＝－ (2分) dq(2)要使M、N相碰后不至于到B板，N应带正电 (1分)
设N的带电量为Q，则N、M相碰必满足
121212mg(d+d)-QUBA＝mv２＞0 (2分) 所以Q＞
3mgd=3q (2分)UBAN、M相碰时 mv=2mv′ v′=v (1分)
12d1＜(q+Q)UBA (2
2212N、M结合成大油滴不能到B板应满足(2m)v′２+2mg分)
55所以Q＞q (2分) ?q＜Q＜3q (2分)
3327.（16分）如图甲所示，A、B为两块距离很近的平行金属板，板中央均有小孔.一束电子以初动能Ek=120 eV,从A板上的小孔O不断垂直于板射入A、B之间，在B板右侧，平行于金属板M、N组成一个匀强电场，板长L=2×10-2 m，板间距离d=4×10-3 m，偏转电场所加电压为U2=20 V.现在在A、B两板间加一个如图乙所示的变化电压U1，在t=0到t=2 s时间内，A板电势高于B板电势，则在U1随时间变化的第一个周期内：
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（1）电子在哪段时间内可以从B板小孔射出？
（2）在哪段时间内，电子能从偏转电场右侧飞出？
（由于A、B两板距离很近，可以认为电子穿过A、B板所用时间很短，可以不计）
解：（1）能射出B板,要求电子达到B板时速度大于或等于零
12由动能定理得 -eU1=0-mv0 U1=120 V (2分)
2AB两板电压在0~1 s区间内满足关系式 U=200t (1分) 所以U1=200t1,t1=0.6 s (1分)
1由于电压图象的对称性，另一对应时刻t2=1.4 s在第二个周期.又当B板
4电势高于A板电势时电子均能射出.所以能射出的时间段为0~0.6 s及1.4~4 s. (2分)
（2）设电子从偏转电场中点垂直射入时速度为v0，动能为Ek，那么侧移是
1eU2L2U2eL2y= ()?2mdv04dEk (2分)y≤
d才能射出 2U2eL2d所以? (1分) Ek≥250 eV （1分）
4dEk2又 Ek=eU1+Eko
130130+2=2.65 s (1分)t2=4-=3.35 s (1分)
200200所以在2.65 s~3.35 s内有电子射出 （2分）
28.(14分)喷墨打印机的结构简图如图4—12所示，其中墨盒可以发出墨汁微滴，其半径约为10－5 m，此微滴经过带电室时被带上负电，带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制。带电后的微滴以一定的初速度进入偏转电场，带电微滴经过偏转电场发生偏转后打到纸上，显示出字体.无信号输入时，墨汁微滴不带电，径直通过偏转板而注入回流槽流回墨盒。偏转板长1.6 cm，两板间的距离为0.50 cm，偏转板的右端距纸3.2 cm。若墨汁微滴的质量为1.6×10－10 kg，以20 m/s的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，两偏转板间的电压是8.0×103 V，若墨汁微滴打到纸上的点距原射入方向的距离是2.0 mm.求这个墨汁微滴通过带电室带的电量是多少？（不计空气阻力和重力，可以认为偏转电场只局限于平行板电容器内部，忽略边缘电场的不均匀性.）为了使纸上的字放大10%，请你分析提出一个可行的方法.
解：设微滴的带电量为q，它进入偏转电场后做类平抛运动，离开电场后做
(1分) 所以120e+eU1≥250eU1≥130 V (1分)
又因 t1=
直线运动打到纸上，距原入射方向的距离为 y=at2+LtanΦ(2分)，又a=分），t=
1at (1分)，tanΦ= (1分)， v0v012qU（1md 26
可得y=
qU1mdv021(?L) (2分），代入数据得q=1.25×10－13 C（2分）.要将2字体放大10%，只要使y增大为原来的1.1倍，可以增大电压U达8.8×103 V，或增大L，使L为3.6 cm（5分）．
29.（16分）如图5—16所示,光子具有动量，每个光子的动量mv=h /λ（式中h为普朗克常量，λ为光子的波长）.当光照射到物体表面上时，不论光被物体吸收还是被物体表面反射，光子的动量都会发生改变，因而对物体表面产生一种压力，称为光压.右图是列别捷夫设计的用来测量光压的仪器.图中两个圆片中，a是涂黑的，而b是光亮的.当光线照射到a上时，可以认为光子全部被吸收，而当光线照射到b上时，可以认为光子全部被反射.分别用光线照射在a或b上，由于光压的作用，都可以引起悬丝的旋转，旋转的角度 可以借助于和悬丝一起旋转的小平面镜M进行观察.
图5—16
（1）如果用一束强光同时照射a、b两个圆片，光线的入射方向跟圆片表面垂直，悬丝将向哪个方向偏转？为什么？
（2）已知a、b两个圆片的半径都为r，两圆心间的距离是d.现用频率为ν的激光束同时照射a、b两个圆片，设入射光与圆面垂直，单位时间内垂直于光传播方向的单位面积上通过的光子个数为n，光速为c，求：由于光压而产生的作用力分别多大.
解：(1)a向外b向里转动（从上向下看逆时针转动）（3分）
对时间t内照到圆片上的光子用动量定理：Ft=ntSΔmv，照到a上的每个光子的动量变化是mv，而照到b上的每个光子的动量变化是2mv；因此光子对b的光压大.（3分）
(2)分别对单位时间内照射到a、b上的光子用动量定理，有： Fa= nπr2hν/c，Fb= nπr22hν/c（10分） 30、（16分）示波器是一种多功能电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压波形。它的工作原理等效成下列情况：如图甲所示，真空室中电极K发出电子（初速不计），经过电压为U1的加速电场后，由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板中，板长L，相距为d，在两板间加上如图乙所示的正弦交变电压，前半个周期内B板的电势高于A板的电势，电场全部集中在两板之间，且分布均匀。在每个电子通过极板的极短时间内，电场视作恒定的。在两极板右侧且与极板右侧相距D处有一个与两板中心线垂直的荧光屏，中心线正好与屏上坐标原点相交。当第一个电子到达坐标原点O时，使屏以速度v沿－X方向运动，每经过一定的时间后，在一个极短时间内它又跳回初始位置（此短暂时间可忽略不计），然后重新做同样的匀速运动（已知电子的质量为m，带电量为e，重力忽略不计）。求： ①电子进入AB板时的初速度；
②要使所有的电子都能打在荧光屏上，图乙中电压的最大值U0满足什么条件（屏足够高）？
③要使荧光屏上始终显示一个完整的波形，荧光屏必须每隔多长时间回到初始位置？计算这个波形的峰值和长度。在图丙所示的X－Y坐标系中画出这个波形。
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答案：?动能定理v?2eu1 m?电子做类平抛运动，要使所有电子打到屏上，则所有电子都要飞出平行板，
2U1d2电压的最大值U0满足：U0? 2L?峰值：ym?(L?2D)LU0
4dU1长度：x=vT
波形图与原图关于X轴对称
31．（16分）如图所示为示波管的原理图，电子枪中炽热的金属丝可以发射电子，初速度很小，可视为零。电子枪的加速电压为U0，紧挨着是偏转电极YY′和XX′，设偏转电极的极板长均为l1？，板间距离均为d，偏转电极XX′的右端到荧光屏的距离为l2。电子电量为e，质量为m（不计偏转电极YY′和XX′二者之间的间距）、在YY′、XX′偏转电极上不加电压时，电子恰能打在荧光屏上坐标的原点。
求：（1）若只在YY′偏转电极上加电压UYY?上的速度多大?
?U1（U1?0)，则电子到达荧光屏
）2U2?0（2）在第（1）问中，若再在XX′偏转电板上加上UXX'?U（，试在荧光
屏上标出亮点的大致位置，并求出该点在荧光屏上坐标系中的坐标值。
12ev0?mv0231．解：（1）经加速电压后电子的速度为v0，则有 （1）
t1?L1ev1v?t11v0 md（2）
电子经过YY′偏转电极的时间为t1侧向分速度为v1，则有
（3）
1电子打到荧光屏上的速度等于离开YY偏转电极时的速度，由（1）（2）（3）
v?2v0?2v1可得
222ev0ev1L2??m2md2v0 （4）
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