高中物理原创题库1

1、空间存在着平行纸面的匀强电场，但电场的具体方向未知，现用仪器在纸面内沿互成60°角的OA 、OB 两个方向探测该静电场中各点电势，得到各点电势φ与到O 点距离的函数关系如图所示，则下列关于该电场的电场强度E 的说法中，正确的是

A. V/m 2=E ，沿OA 方向

B. V/m 200=E ，沿BO 方向

C. V /m 3200=E ，沿AOB ∠角平分线向左

D. V /m 3

3

400=

E ，沿AOB ∠角平分线向左 【答案】B

【解析】由φ-x 和φ-y 图象可知，OA 、OB 两个方向上距离O 点相同距离处电势相等，比如，取距离均为20cm 处，电势均为40V ，则这两点位于同一等势面上，用直线将两点连接，然后作这条等势线的过O 点的垂线，由电场线和等势面的关系可知，这就是电场线，且方向向左，且电场强度大小等于

V /m 33400cos3020cm V 40=⋅==

οd U E ，故本题选B 。

【命题意图】考察电场线与等势面的关系、电场强度和电势差的关系，以及识图、信息提取能力。 【易错提醒】φ-x 和φ-y 图象的斜率x

E x ∆∆=

ϕ

、y E y ∆∆=ϕ都只是电场强度在OA 、OB 两个方向上的投

影，因此，不可以将这两者合成的方式求解电场强度，当然更不能把这两个投影直接当做电场强度本身。

认识到这点，本题就还可以用投影的方式直接求解电场强度。

【参考文献】陈恩谱老师《物理原来可以这样学》“高中物理中矢量标积的一些有用的结论”一文。 2、如图所示，两足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 水平放置，导轨间距为L ，垂直导轨的虚线OO' 两侧导轨所在空间区域存在着磁感应强度均为B 的相反方向的竖直匀强磁场，两长度均为L 、电阻均为R 、质量均为m 的金属导体棒a 、b 垂直导轨放在OO' 左右两侧,并与导轨保持良好接触，不计其他电阻。现给导体棒a 一个瞬时冲量，使a 获得一个水平向右的初速度v 0，则下列关于a 、b 两棒此后的整个运动过程的说法中，正确的是

A 、a 、b 两棒组成的系统动量守恒

B 、a 、b 两棒最终都将以大小为2

v 的速度做匀速直线运动

C 、整个过程中，a 棒上产生的焦耳热为8

20

mv

D 、整个过程中，流过a 棒的电荷量为

LB

mv 20

【答案】BD

【解析】由右手定则和左手定则可知，两导体棒所受安培力均向左，因此系统动量不守恒，A 错；回路总电动势为b a BLv BLv E -=，随着v a 的减小、v b 的增大，回路总电动势减小，回路电流减小，安培力

A

B

O x y φ/V 25 O x /cm 50 φ/V 20 O y /cm 40

M

N

Q

P

减小，两棒加速度最终减为零，两棒均匀速运动，设整个过程回路中的平均电流为I ，则由动量定理，有

a 棒：0mv mv LBt I a -=-

b 棒：0-=b mv LBt I

两式联立，解得20v v a =

向右、20v v b =向左，流过a 棒的电荷量为BL

mv t I q 20

==。 同时，整个过程中，回路中产生的焦耳热为2

022204

1)2121(21mv mv mv mv Q b a =+-=总，则a 棒上产生

的焦耳热为2

08

121mv Q Q a ==总。

故AC 错误，BD 正确。

【命题意图】考察右手定制、左手定则、电磁感应定律、动量定理和动量守恒定律，以及回路总电动势、动态过程分析、串联回路功率分配、电荷量与平均电流的关系，考察分析综合推理能力。

【易错提醒】没注意OO' 两边磁场反向，以为同向，进而误判系统动量守恒，错选A ；对于回路总电动势计算、动量定理处理导体棒收尾运动问题不熟练，无法分析运动过程和确定终态；没有注意求解的是a 棒的焦耳热，而当做回路总焦耳热求解，容易错选C 。

【参考文献】陈恩谱老师《物理原来可以这样学》“对楞次定律的深入理解”一文。 3、太阳中所发生的“氢聚变”的实际过程并不是氢原子核直接聚变为氦原子核，而是借助碳、氮、氧的原子核进行的，其具体反应过程为如图所示的六步循环，请根据右图，判断下列说法中正确的是 A 、X 粒子是电子

B 、Y 粒子是中子

C 、①处所发生的核反应方程为O H N 158

1114

7

→+

D 、六步循环的总核反应方程为e 2He H 40

1-4

21

1+→ 【答案】C

【解析】由质量数守恒、电荷数守恒，可知两个包含了X 的核反应方程为e N O 0

1157158+→、e C N 01136137

+→，

包含了Y 的核反应方程为He C H N 4212611157+→+，故可知X 为正电子e 01，Y 为氦原子核He 4

2，故A 、B 错；经过一个“碳循环”，碳、氮、氧的原子核都复原，有4个质子H 1

1被吸纳，释放出了1个氦原子核He 42和2个正电子e 01，故全过程的总核反应方程为e 2He H 40

14211+→，D 错误。

【命题意图】考察核反应方程的书写，核反应中的质量数守恒、电荷数守恒，同时考察基本粒子的符号，和观察概括能力。

【易错提醒】注意不要错把正电子e 0

1看成了电子e 0

1-；另外，题干中“循环”“催化作用”都提醒了“经过一个‘碳循环’，碳、氮、氧的原子核都复原”的意思，要结合循环示意图把握住这个意思。

【参考文献】[美] 乔治·伽莫夫《从一到无穷大》一书。

4、万有引力定律和库仑定律具有相同的数学结构，因此，两个定律也就有一些相同的结论。已知孤立带电导体球处于静电平衡时，电荷均匀分布在外表面；均匀带电球壳外部的电场，可以看作是将球壳上的电荷全部集中于球心处的点电荷的电场。现类比电场强度，引入引力场强度概念：质量为m 的质点在引力场

O 15

N 14

N 15 C 12

N 13

C 13

光子 质子 质子

光子

质子

光子

质子 Y

X

X

①