浙江省高考物理一轮复习 第6章（静电场）第4讲 电粒子在电场中的运动（二）练习（含解析）.doc

第6章（静电场）李仕才题组1示波管类问题1示波器可以显示待测电压的变化波形和测定恒定电压，其核心部件示波管如图(1)所示，它由电子枪、竖直偏转电极yy、水平偏转电极xx和荧光屏组成电子枪发射的电子打在荧光屏上将出现亮点，不在偏转电极上加任何电压时，亮点在荧光屏中心若亮点很快移动，由于视觉暂留关系，能在荧光屏看到一条亮线下列操作与观察结果对应的是()a如果只在偏转电极xx上加上如图(2)所示的电压，应观察到图(a)所示的亮线b如果只在偏转电极yy上加上如图(3)所示的电压，应观察到如图(b)所示的亮线c如果在偏转电极xx上加上图(2)所示的电压，同时在偏转电极yy上加上如图(3)所示的电压，应观察到如图(c)所示的亮线d如果在偏转电极xx上加上图(2)所示的电压，同时在偏转电极yy上加上如图(3)所示的电压，应观察到如图(d)所示的亮线解析：根据电子在平行金属板间的偏转，如果只在偏转电极xx上加上如图(2)所示的电压，电子从荧光屏中心o开始向x正方向偏转，打成一条水平亮线，如图(e)，a错；如果只在偏转电极yy上加上如图(3)所示的电压，则前半个周期在y正方向的一个确定的距离出现一个亮点a，后半个周期在y的负方向出现一个亮点b，由yat2可知，b到屏中心的距离是a的一半，如图(f)，b错；如果在偏转电极xx上加上图(2)所示的电压，同时在偏转电极yy上加上图(3)所示的电压，就会将图(f)中的亮点按时间顺序向x正方向拉开成直线，如图(c)所示，c正确、d错误答案：c题组2用动力学和功能观点处理带电体在复合场中的运动问题2.如图所示，在绝缘粗糙平面上方存在着足够大的水平向右的匀强电场，带正电的小金属块以一定初速度v从a点开始沿水平面向左做直线运动，经l长度到达b点，速度变为零此过程中，金属块损失的动能有转化为电势能金属块继续运动到某点c(图中未标出)时的动能和a点时的动能相同，则金属块从a开始运动到c整个过程中经过的总路程为()a1.5lb2lc3ld4l解析：根据题述，小金属块从a运动到b，克服摩擦力做功wfekffl，克服电场力做功weekqel.设小金属块从b运动到c经过的路程为s，由动能定理得qesffsek，解得s3l.金属块从a开始运动到c整个过程中经过的总路程为ls4l，选项d正确答案：d3.(多选)如图所示，竖直平面内有一固定的光滑椭圆大环，其长轴长bd4l、短轴长ac2l.劲度系数为k的轻弹簧上端固定在大环的中心o，下端连接一个质量为m、电荷量为q、可视为质点的小环，小环刚好套在大环上且与大环及弹簧绝缘，整个装置处在水平向右的匀强电场中将小环从a点由静止释放，小环运动到b点时速度恰好为0.已知小环在a、b两点时弹簧的形变量大小相等则()a小环从a点运动到b点的过程中，弹簧的弹性势能一直增大b小环从a点运动到b点的过程中，小环的电势能一直减小c电场强度的大小ed小环在a点时受到大环对它的弹力大小fmgkl解析：小环在a点时弹簧处于压缩状态，在b点时弹簧处于伸长状态，因此小环由a到b，弹簧的弹性势能先减小后增大，选项a错误小环受向右的电场力，小环由a到b，电场力做正功，电势能减小，选项b正确小环从a到b，由动能定理得：qe2lmgl0所以e.选项c错误设弹簧原长为l0，则得l0l2ll0，得l0.在a点，大环对小环的作用力fmgk(l0l)mg，选项d正确答案：bd4.(2014江西八校联考)如图所示，小车质量m8 kg，带电量q3102 c，置于光滑水平面上，水平面上方有方向水平向右的匀强电场，场强大小e2102 n/c，当小车向右的速度v3 m/s时，将一个不带电、可视为质点的绝缘物块轻放在小车的右端，物块质量m1 kg，物块与小车上表面间的动摩擦因数0.2，小车足够长，g取10 m/s2.求：(1)物块在小车上滑动过程中系统因摩擦产生的内能；(2)从物块放上小车后5 s内小车电势能的增量解析：(1)对物块：a1g2 m/s2对小车：a20.5 m/s2设经过时间t0物块和小车速度相等；a1t0va2t0，t02 sv1a1t04 m/s，x1t04 m，x2t07 mqmg(x2x1)6 j(2)当物块与小车相对静止时，它们的加速度为a m/s22 s5 s，小车又发生的位移：x3v1(tt0)a(tt0)215 m从物块放上小车后5 s内电场力对小车做的功weq(x2x3)132 j电势能的增量：epw132 j答案：(1)6 j(2)132 j题组3用等效法处理带电体在复合场中的运动问题5.(多选)在水平界面mn的下方存在匀强电场，绝缘光滑杆ab与水平面成45角，带电小球从杆上a点由静止滑下，进入电场后恰好做匀速运动，并从b端离开杆ab，之后又经过b点正下方距b为h的c点设小球在杆上滑动时电荷量不变那么()a场强方向一定沿水平方向b小球离开b端后的运动轨迹为抛物线c若场强方向沿水平方向，则小球从b到c的时间为d小球经过c点时速度方向与竖直方向成22.5角解析：小球进入电场后在杆上做匀速运动，合力为零；过b点脱离杆后又能经过b点正下方的c点，b点速度与bc成45角沿ab向下，表明小球运动轨迹为曲线，合力与abc同平面指向bc右侧，设为f，则当小球在杆上运动时，杆的弹力与f等大反向，所以f垂直于杆斜向右下方且为恒力，即f的方向与小球离开杆时的速度方向垂直，因此小球脱离杆后做类平抛运动，运动轨迹为抛物线，b对；重力与电场力的合力沿垂直于杆的方向，所以电场力方向不确定如图(a)所示，即场强方向不确定，a错；若场强方向水平，则合力fmg，沿合力方向小球做初速度为零的匀加速运动如图(b)所示，位移dch，有ht2gt2，解得t，c对；由平抛运动可得：tan2tan45，故可知d错答案：bc6.如图，半径为r的绝缘光滑环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m，带电荷量为q的珠子，现欲加一个与圆环面平行的匀强电场，使珠子由最高点a从静止开始释放，沿圆弧经过b、c刚好能运动到d.(1)求所加电场场强的最小值及所对应的场强的方向，珠子由a到达d的过程中速度最大时对环的作用力大小(2)在(1)问的电场中，要使珠子能完成完整的圆周运动，那么在a点至少要使它具有多大的初动能？解析：(1)设电场力与重力的合力为f，方向沿nm方向，bc弧中点为m，珠子在该点的速度最大，在m