高考物理一轮总复习高考必考题突破讲座6带电粒子在电场中运动的综合问题突破训练_第1页
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文档简介

到乌蒙山区的昭通;从甘肃中部的定西,到内蒙古边陲的阿尔山,看真贫、知真贫,真扶贫、扶真贫,成为“花的精力最多”的事;“扶贫先扶志”“扶贫必扶智”“实施精准扶贫”高考必考题突破讲座6 带电粒子在电场中运动的综合问题1(多选)(2017福建厦门一模)如图所示,光滑的水平轨道AB与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点,AB水平轨道部分存在水平向右的匀强电场,半圆形轨道在竖直平面内,B为最低点,D为最高点一质量为m、带正电的小球从距B点x的位置在电场力的作用下由静止开始沿AB向右运动,恰能通过最高点,则(ACD)AR越大,x越大BR越大,小球经过B点后瞬间对轨道的压力越大Cm越大,x越大Dm与R同时增大,电场力做功增大解析:小球在BCD做圆周运动,在D点,mg,小球由B到D的过程中有2mgRmvmv,解得vB,R越大,小球经过B点时的速度越大,则x越大,选项A正确;在B点有FNmgm,解得FN6mg,与R无关,选项B错误;由Eqxmv,知m、R越大,小球在B点的动能越大,则x越大,电场力做功越多,选项C、D正确2(多选)(2017山东济南模拟)如图所示,空间有竖直向下的匀强电场,电场强度为E,在电场中P处由静止释放一质量为m、带电荷量为q的小球(可视为质点)在P的正下方h处有一水平弹性绝缘挡板S(挡板不影响电场的分布),小球每次与挡板相碰后电荷量减小到碰前的k倍(k1),而碰撞过程中小球的机械能不损失,即碰撞前后小球的速度大小不变,方向相反设在匀强电场中,挡板S处的电势为零,则下列说法正确的是(ABC)A小球在初始位置P处的电势能为EqhB小球第一次与挡板相碰后所能达到的最大高度大于hC小球第一次与挡板相碰后所能达到最大高度时的电势能小于EqhD小球第一次与挡板相碰后所能达到的最大高度小于h解析:因S处的电势为零,故PEh,小球在初始位置P处的电势能为EpEhq,A正确;设小球第一次与挡板碰前的速度大小为v0,由动能定理得,mghqEhmv,设反弹后上升的高度为H,由动能定理得,(mgEkq)Hmv,由以上两式可得Hh,因kh,B正确,D错误;因EqkHEqhEqh,故C正确3如图所示,在竖直向上的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球,另一端固定于O点,小球在竖直平面内做匀速圆周运动,最高点为a,最低点为b.不计空气阻力,则下列说法正确的是(B)A小球带负电B电场力跟重力平衡C小球在从a点运动到b点的过程中,电势能减小D小球在运动过程中机械能守恒解析:由于小球在竖直平面内做匀速圆周运动,速率不变化,由动能定理,外力做功为零,绳子拉力不做功,电场力和重力做的总功为零,所以电场力和重力的合力为零,电场力跟重力平衡,B正确;由于电场力的方向与重力方向相反,电场方向向上,所以小球带正电,A错误;小球在从a点运动到b点的过程中,电场力做负功,由功能关系得,电势能增加,C错误;在整个运动过程中,除重力做功外,还有电场力做功,小球在运动过程中机械能不守恒,D错误4(2017山西太原诊断)如图所示,绝缘光滑轨道AB部分为倾角为30的斜面,AC部分为竖直平面上半径为R的圆轨道,斜面与圆轨道相切整个装置处于电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中现有一个质量为m的小球,带正电荷量为q,要使小球能安全通过圆轨道,在O点的初速度应满足什么条件?解析:小球先在斜面上运动,受重力、电场力、支持力,然后在圆轨道上运动,受重力、电场力、轨道作用力,如图所示,类比重力场,将电场力与重力的合力视为等效重力mg,大小为mgtan ,得30等效重力的方向与斜面垂直指向右下方,小球在斜面上匀速运动因要使小球能安全通过圆轨道,在圆轨道的“等效最高点”(D点)满足“等效重力”刚好提供向心力,即有mg因30与斜面的倾角相等,由几何关系知2R,令小球以最小初速度v0运动,由动能定理知2mgRmvmv解得v0,因此要使小球安全通过圆轨道,

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