历年高考物理压轴题精选(二)详细解答

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1、历年高考物理压轴题精选（二）2006年理综（全国卷I）（河南、河北、广西、新疆、湖北.江西、等省用）25.（20分）冇个演示实验，在上下面都是金属板的玻璃盒内，放了许多锡箔纸揉成的小球，当上下板间加上电压后，小球就上下不停地跳动。现取以下简化模型进行定量研究。重力加速度如图所示，电容量为C的平行板电容器的极板A和B水平放置，相距为d,与电动势为£、内阻可不计的电源相连。设两板之间只有一个质量为m的导电小球，小球口J视为质点。已知：若小球与极板发生碰撞，则碰撞后小球的速度立即变为零，带电状态也立即改变，改变后，小球所带电荷符号与该极板相同，电量为极板电量的Q倍（a«l）o不计

2、带电小球对极板I'可匀强电场的影响。为go（1）欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动，电动势£至少应+E大于多少？（2）设上述条件已满足，在较长的时间间隔T内小球做了很多次往返运动。求在T时间内小球往返运动的次数以及通过电源的总电量。解析25.解：（1）丿1]Q表示极板电荷量的大小，q表示碰后小球电荷量的大小。要使小球能不停地往返运动，小球所受的向上的电场力至少应大于重力，则qy>mg①其屮q=aQ②又有Q=Ce③山以上三式有£>I^C④（2）当小球带正电吋，小球所受电场力与重力方向相同，向下做加速运动。以纲表示其加速度，匕表示从A板到B板所川的时间，则有cry+mg=

3、mai郝双制作d巧a山$当小球带负电时，小球所受电场力与重力方向相反，向上做加速运动，以a2表示英加速度，t2表示从B板到A板所用的时间，贝IJ有qy—mg=ma2d#a2t22小球往返一次共用时间为（t

4、+t2）,故小球在T时间内往返的次数Tn=^+t7由以上关系式得:小球往返一次通过的电量为2q,在T时间内通过电源的总电虽Q=2qn由以上两式可得:郝双制作2mcTaC£2+mgd+2aC£T2md~aC£2—mgd2007高考北京理综25.（22分）离子推进器是新一代航大动力装置，可川于卫星姿态控制和轨道修正。推进剂从图小P处注入，在A处电离出正离了，BC之间加有恒定电

5、压，正离了进入B时的速度忽略不计，经加速麻形成电流为/的离子束麻喷出。已知推进器获得的推力为F,单位吋间内喷出的离子质量为人为研究方便，假定离子推进器在太空飞行吋不受其他阻力，忽略推进器运动的速度。⑴求加在BC间的电压S⑵为使离子推进器正常运行，必须在出口D处向止离子束注入电子，试解释其原因。P21⑴-帀（动量定理：单位时间内i单位时间内处尹，消八得以）⑵推进器持续喷出正离了束，会使带有负电荷的电了留在其屮，由于库仑力作用，将严重阻碍正离子的继续喷出。电子积累足够多时，甚至会将喷出的正离子再吸引回来，致使推进器无法正常工作。因此，必须在出口D处发射电了注入到正离了束中，以中

6、和正离了，使推进器持续推力。难二、磁场2006年理综II（黑龙江、吉林、广西、云南、贵州等省用）25.（20分）如图所示，在xVO与兀＞0的区域中，存在磁感应强度大小分别Ay为侏与园的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，一个带负电的粒子从坐标原点o以速度v沿X轴负方向射出，耍使该粒子经过一段时间后又经过0点厲与园的比值应满足什么条件？解析：粒了在整个过程中的速度大小恒为v,交替地在xy平面内B、与血磁场区域中做匀速鬪周运动，轨迹都是半个鬪周。设粒子的质量和电荷虽的大小分别为加和q,圆周运动的半径分别为和/"2,有mvqB、mv‘2=—qB?现分析粒子运动的轨迹。如图所示，在小

7、平面内，粒子先沿半径为门的半関G运动至y轴上离。点距离为2门的A点，接着沿半径为2厂2的半圆卩运动至y轴的0点，0Q距离d=2（厂2—厂1）（3）此后，粒子每经历一次“回旋”（即从y轴出发沿半径n的半圆和半径为厂2的半圆回到原点下方y轴），粒了y坐标就减小d。设粒子经过n次回旋后与y轴交于On点。若00.即加满足nd=2r[=④则粒子再经过半圆C”+】就能够经过原点，式中n=l,2,3,……为回旋次数。山③④式解得口刃+1由①②⑤式可得5、B2应满足的条件邑=-^-n=l,2,3,……⑥B、n+评分参考：①、②式各2分，求得⑤式12分，⑥式4分。解法不同，最后结果的表达式

8、不同，只要正确，同样给分。2007高考全国理综I25・（22分）两平面荧光屏互相垂直放置，在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为x轴和y轴，交点O为原点，如图所示。在）＞0,Ocyo的区域由垂直于纸面向里的匀强磁场，在在）＞0,QG的区域由垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度人小均为B。在O点处有一小孔，一束质量为加、带电量为q（＜7＞0）的粒子沿x轴经小孔射入磁场，最后打在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮。入射粒了的速度可取从零到某一最人值之间的各种数值。已知速度最大的粒子在0