2011走向高考,贾凤山,高中总复习,物理,6-2.pdf

第第 6 章第二讲章第二讲 一 选择题 1 如图所示 在电场中 一个负电荷从 C 点分别沿直线移到 A 点和 B 点 在这两个过 程中 均需克服电场力做功 且做功的值相同 有可能满足这种做功情况的电场是 A 正 y 方向的匀强电场 B 正 x 方向的匀强电场 C 在第 象限内有负点电荷 D 在第 象限内有负点电荷 答案 ACD 解析 由于负电荷从 C 点分别到 A 点 B 点 电场力分别做了相同数量的负功 表明 A B 两点必在电场中的同一等势面上 如果电场是沿正 y 方向的匀强电场 则 A B 为同一等 势面上的点 故 A 项正确 如果在 AB 的中垂线上的上下某处放一负电荷 则点 A B 也是 同一等势面上的点 同样也可满足题给条件 故选项 ACD 正确 2 2009 上海模拟 如图所示 真空中存在范围足够大的匀强电场 A B 为该匀强电场 的两个等势面 现有三个完全相同的带等量正电荷的小球 a b c 从等势面 A 上的某点同 时以相同速率 v0向不同方向开始运动 其中 a 的初速度方向垂直指向等势面 B b 的初速度 方向平行于等势面 c 的初速度方向与 a 相反 经过一段时间 三个小球先后通过等势面 B 已知三个小球始终在该匀强电场中运动 不计重力 则下列判断正确的是 A 等势面 A 的电势高于等势面 B 的电势 B a c 两小球通过等势面 B 时的速度相同 C 开始运动后的任一时刻 a b 两小球的动能总是相同 D 开始运动后的任一时刻 三个小球电势能总是相等 答案 AB 解析 由 a b c 三球经过一段时间后均通过等势面 B 可得 电场方向竖直向下 故 A 正确 由动能定理得 三个小球通过等势面 B 时 电场力做功相等 三球的速度大小 相同 但 a c 方向相同 均与 b 方向不同 同一时间 电场力做功不同 因此同一时刻的 动能不相同 C 错误 三个小球运动后不可能在同一时刻位于同一等势面上 故电势能不可 能相等 D 错误 3 2009 海门模拟 在水平方向的电场线 AB 上 如图所示 电场线方 向未标明 将一受到水平向右恒定拉力的带电粒子 不计重力 在 A 点由静 止释放 带电粒子沿 AB 方向开始运动 经过 B 点时的速度恰好为零 则下列结论正确的是 A 粒子的运动不可能是匀速运动 也不可能是匀加速运动 B 可能 A 点的电势高于 B 点的电势 也可能 A 点的电势低于 B 点的电势 C A 处的场强可能大于 B 处的场强 D 粒子在 A B 两点间移动时 恒力做功的数值大于粒子在 A B 两点间的电势能之 差的绝对值 答案 AB 解析 由题中叙述可知 带电粒子由 A 点运动到 B 点 速度先增大后减小 故粒子的 运动不可能为匀速运动 也不可能为匀加速运动 A 正确 由动能定理得 拉力做正功 电 场力一定做负功 电势能增大 且恒力的功等于电势能的增加量 故 D 错误 但因粒子的 电性未知 故电场方向也无法确定 因此 B 正确 电场力的方向由 B 指向 A 开始向右加 速 F EAq 后来粒子减速 F A 10 如图所示 地面上某区域存在着匀强电场 其等势面与地面平 行等间距 一个质量为 m 电荷量为 q 的带电小球以水平方向的初速度 v0由等势线上的 O 点进入电场区域 经过时间 t 小球由 O 点到达同一 竖直平面上的另一等势线上的 P 点 已知连线 OP 与水平方向成 45 夹 角 重力加速度为 g 则 OP 两点的电势差为 答案 2mv20 mgv0t q 解析 因为 vy 2v0 由动能定理可得 1 2m v 2 y v 2 0 1 2mv 2 0 mgv0t qUOP 所以 UOP 2mv20 mgv0t q 带电粒子在电场与重力场的复合场中运动 可利用合运动与分运动的关系 把曲线转化为直线运动 简化运动过程 11 一长为 L 的细线 上端固定 下端拴一质量为 m 带电荷量为 q 的小球 处于如图 所示的水平向右的匀强电场中 开始时 将细线与小球拉成水平 小球静止在 A 点 释放 后小球由静止开始向下摆动 当细线转过 60 角时 小球到达 B 点速度恰好为零 试求 1 A B 两点的电势差 UAB 2 匀强电场的场强大小 3 小球到达 B 点时 细线对小球的拉力大小 答案 1 3mgL 2q 2 3mg q 3 3mg 解析 1 小球由 A B 过程中 由动能定理 mgLsin60 qUAB 0 所以 UAB 3mgL 2q 2 E UAB L Lcos60 3mg q 3 小球在 AB 间摆动 由对称性知 B 处细线拉力与 A 处细线拉力相等 而在 A 处 由 水平方向平衡有 TA Eq 3mg 所以 TB TA 3mg 或在 B 处 沿细线方向合力为零 有 TB Eqcos60 mgcos30 3mg 12 如图所示 A B 是位于竖直平面内 半径 R 0 5m 的1 4圆弧形的光滑绝缘轨道 其下端点 B 与水平绝缘轨道平滑连接 整个轨道处在水平向左的匀强电场中 电场强度 E 5 103N C 今有一质量为 m 0 1kg 带电荷量 q 8 10 5C 的小滑 块 可视为质点 从 A 点由静止释放 若已知滑块与水平轨道间的动摩擦 因数 0 05 取 g 10m s2 求 1 小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点 B 时对 B 点的压力 2 小滑块在水平轨道上通过的总路程 答案 1 2 2N 2 6m 解析 1 设小滑块第一次到达 B 点时的速度为 vB 对圆弧轨道最低点 B 的压力为 F 则 mgR qER 1 2mv 2 B F mg mv 2 B R 故 F 3mg 2qE 2 2N 2 由题意知小滑块最终将停在 B 点由动能定理得 Ff S 0 1 2mv 2 B结合 Ff mg 可得小 滑块在水平轨道上通过的总路程 S 6m 13 如图所示 在水平方向的匀强电场中有一表面光滑 与水平面 成 45 角的绝缘直杆 AC 其下端 C 端 距地面高度 h 0 8m 有一质量 500g 的带电小环套在直杆上 正以某一速度 沿杆匀速下滑 小环离开 杆后正好通过 C 端的正下方 P 点处 g 取 10m s2 求 1 小环离开直杆后运动的加速度大小和方向 2 小环在直杆上匀速运动速度的大小 v0 3 小环运动到 P 点动能 答案 1 14 1m s2 垂直于杆斜向右下方 2 2m s 3 5J 解析 1 小环在直杆上的受力情况如图所示 由平衡条件得 mgsin45 Eqcos45 得 mg Eq 离开直杆后 只受 mg Eq 作用 则 F合 2mg ma a 2g 10 2m s2 14 1m s2 方向与杆垂直斜向右下方 2 设小环在直杆上运动的速度为 v0 离杆后经 t 秒到 P 点 则竖直方向 h v0sin45 t 1 2gt 2 水平方向 v0cos45 t 1 2 qE m t2 0 解得 v0 gh 2 2m s 3 由动能定理得 EkP 1 2mv 2 0 mgh 可得 EkP 1 2mv 2 0 mgh 5J 14 2009 淮南一模 如图所示 两块竖直放置的平行金属板 A B 两板相距 d 两板间电压为 U 一质量为 m 的带电小球从两板间的 M 点 开始以竖直向上的初速度 v0运动 当它到达电场中的 N 点时速度变为水 平方向 大小变为 2v0 求 M N 两点间的电势差和电场力对带电小球所 做的功 不计带电小球对金属板上电荷均匀分布的影响 设重力加速度为 g 答案 Uv20 dg 2mv20 解析 带电小球从 M 运动到 N 的过程中 在竖直方向上小球仅受重力作用 从初速 度 v0匀减速到零 水 平方向上小球仅受电场力作用 速度从零匀加速到 2v0