【精选+详解】2012届高三物理名校试题汇编系列（第1期）专题7 静电场

用心 爱心 专心1 20122012 届高三物理名校试题汇编系列 第届高三物理名校试题汇编系列 第 1 1 期 期 专题专题 7 7 静电场静电场 一 单项选择题一 单项选择题 1 1 湖北省黄冈中学 湖北省黄冈中学 20122012 届高三上学期期中考试 届高三上学期期中考试 电场线分布如图所示 电场中电场线分布如图所示 电场中 a a b b两点的电场强度大小分别为两点的电场强度大小分别为和和 电势分别为电势分别为和和 则 则 a E b E a b A A B B ab EE ab ab EE ab C C D D ab EE ab ab EE ab 1 C1 C 解析 解析 本题考查电场线的性质 电场线的疏密表示电场的强弱 密的地方电场 强度大 疏的地方电场强度小 所以 因等势面与电场线垂直 所以在a点所在 ab EE 电场线上存在一个与b点电势相等的点 该点位于a点右侧靠近b点 又沿电场线方向各 点电势逐渐降低 所以 本题答案为 C ab 2 2 湖北省黄冈中学湖北省黄冈中学 20122012 届高三月考试卷届高三月考试卷 如图所示的真空空间中 仅在正方体中的如图所示的真空空间中 仅在正方体中的 黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷 则图中黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷 则图中a a b b两点电场强度和电势均相同的是 两点电场强度和电势均相同的是 2 C 解析 解析 注意电场强度是矢量 电势是标量 选项 A 中 a b两点关于正点电 荷对称 两点的电场强度大小相等 方向相反 选项 A 错误 选项 B 中 a b两点电场强 度的方向分别在点a q q三点所在平面和b q q三点所在平面 所以它们的场强 肯定不同 选项 B 错误 选项 C 中 a b两点处在等量异种点电荷连线的中垂线上 并且 关于点电荷连线对称 这两处的电场强度大小相等 方向都是垂直中垂线指向负电荷一侧 用心 爱心 专心2 即 3 B 解析 解析 两等量同种点电荷连线的中点O处的场强为零 在中垂线上从中点O点到无 穷远处 电场线先变密后变疏 即场强先变强后变弱 无穷远处为零 所以EA不一定大 于EB 题中 等量正电荷连线的中垂线上的场强方向是沿着中垂线远离O点 因为沿着电 场线 电势逐渐减小 所以 A一定大于 B 本题答案为 B 4 4 湖北省武汉市部分学校 湖北省武汉市部分学校 20122012 届高三届高三 1111 月联考 某静电场的等势面分布如图所示 月联考 某静电场的等势面分布如图所示 下列说法正确的是 下列说法正确的是 A A A A点的电场强度方向为曲线上点的电场强度方向为曲线上A A点的切线方向点的切线方向 B B 负电荷在 负电荷在A A点的电势能比在点的电势能比在C C点的电势能大点的电势能大 C C 将电荷从 将电荷从A A点移到点移到B B点 电场力一定不做功点 电场力一定不做功 D D 将正电荷由 将正电荷由A A点移到点移到C C点 电场力做负功点 电场力做负功 用心 爱心 专心3 4 C 解析 解析 因为电场线一定与等势面垂直 且由电势高的等势面指向电势低的等势 面 5 5 四川省成都外国语学校 四川省成都外国语学校 20122012 届高三月考理综卷 如图所示的直线是真空中某电场届高三月考理综卷 如图所示的直线是真空中某电场 的一条电场线 的一条电场线 A A B B是这条直线上的两点 一带负电粒子以速度是这条直线上的两点 一带负电粒子以速度v vA A经过经过A A点向点向B B点运动 点运动 经过一段时间后 粒子以速度经过一段时间后 粒子以速度v vB B经过经过B B点 且点 且v vB B与与v vA A方向相反 不计粒子重力 下面说方向相反 不计粒子重力 下面说 法正确的是 法正确的是 vA vB A B A A A A点的场强小于点的场强小于B B点的场强点的场强 B B A A点的电势高于点的电势高于B B点的电势点的电势 C C 粒子在 粒子在A A点的速度小于在点的速度小于在B B点的速度点的速度 D D 粒子在 粒子在A A点的电势能大于在点的电势能大于在B B点的电势能点的电势能 5 B 解析 解析 带电粒子沿着电场线运动时 受到的电场力一定水平向左 电场线的方 向水平向右 不知电场线的疏密 无法比较A点和B点的场强大小 选项 A 错误 沿着电 场线的方向 电势逐渐减小 所以A点的电势高于B点的电势 选项 B 正确 粒子从A点 运动到B点的过程中 电场力做负功 电势能增加 动能减小 所以粒子在A点的电势能 小于在B点的电势能 而在A点的速度大于在B点的速度 选项 CD 错误 本题答案为 B 6 6 云南省昆明市 云南省昆明市 20122012 届高三摸底理综卷 如图所示 用静电计测量已充电的平行板届高三摸底理综卷 如图所示 用静电计测量已充电的平行板 电容器两极板间的电势差 现保持电容器两极板间的电势差 现保持A A板不动将板不动将B B板向上移动一段距离 则静电计中指针的板向上移动一段距离 则静电计中指针的 张角将 张角将 A A 变大 变大 B B 变小 变小 C C 先变大后变小 先变大后变小 D D 先变小后变大 先变小后变大 6 A6 A 解析 解析 静电计指针的变化表征了电容器两极板电势差的变化 在保持电容器带 用心 爱心 专心4 电量Q和两极板间距d不变的条件下 若极板B稍向上移动一段距离 根据关系式 和U 可知电容C减小 电容器两极板电势差U增大 所以静电计中指针的 kd S C 4C Q 张角将变大 本题答案为 A 7 7 广西南宁二中 柳州高中 玉林高中 广西南宁二中 柳州高中 玉林高中 20122012 届高三届高三 1111 月联考理综卷 月联考理综卷 A A B B是一条是一条 电场线上的两个点 一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从电场线上的两个点 一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A A点沿电场线运动点沿电场线运动 到到B B点 其速度一时间图象如图甲所示 则这一电场可能是图乙中的 点 其速度一时间图象如图甲所示 则这一电场可能是图乙中的 7 A 解析 解析 根据v t图象 带负电粒子做加速度逐渐增大的减速运动 所以粒子从 A 点运动到 B 点的过程中 受到的电场力逐渐增大 并且方向与运动方向相反 考虑到粒 子带负电 粒子一定是沿着电场线方向运动 并且电场线越来越密 本题答案为 A 8 8 广西南宁二中 柳州高中 玉林高中 广西南宁二中 柳州高中 玉林高中 20122012 届高三届高三 1111 月联考月联考理综卷 要使平行板理综卷 要使平行板 电容器两电容器两极板间的电势差加倍 同时极板间的场强减半 下述四种办法中应采取哪种办法 极板间的电势差加倍 同时极板间的场强减半 下述四种办法中应采取哪种办法 A A 两极板的电荷量加倍 板间距离为原来的 两极板的电荷量加倍 板间距离为原来的 4 4 倍倍 B B 两极板的电荷量减半 板间距离为原来的 两极板的电荷量减半 板间距离为原来的 4 4 倍倍 C C 两极板的电荷量加倍 板间距离为原来的 两极板的电荷量加倍 板间距离为原来的 2 2 倍倍 D D 两极板的电荷量减半 板间距离为原来的 两极板的电荷量减半 板间距离为原来的 2 2 倍倍 8 B 解析 解析 已知Q CU E U d 可推导出关系式 kd S C 4S dQ S kdQ U 4 若Q加倍 d变为 4d S不变 则U变为原来的 8 倍 场强E加倍 选项 A 错误 S Q E 若Q减半 d变为 4d S不变 则U加倍 场强E减半 选项 B 正确 若Q加倍 d变为 2d S不变 则U变为原来的 4 倍 场强E加倍 选项 C 错误 同理 可判断选项 D 错误 本题答案为 B 9 9 江苏省盐城市 江苏省盐城市 20122012 届高三摸底考试 电场中某个面上所有点的电势都相等 但电届高三摸底考试 电场中某个面上所有点的电势都相等 但电 场强度都不同 这个面可能是 场强度都不同 这个面可能是 A A 等量同种电荷的中垂面 等量同种电荷的中垂面 B B 等量异种电荷的中垂面 等量异种电荷的中垂面 用心 爱心 专心5 C C 以孤立点电荷为球心的某一球面 以孤立点电荷为球心的某一球面 D D 匀强电场中的某一等势面 匀强电场中的某一等势面 9 C9 C 解析 解析 根据题设条件 这个面是等势面 等量同种电荷的中垂面不是等势面 选 10 D10 D 解析 解析 因为沿电场线方向电势降低 所以a点的电势低于b点的电势 选项 A 错误 电场线越密的地方电场强度越大 所以c点的电场强度小于d点的电场强度 选项 B 错误 在静电场中 正试探电荷受到的电场力方向沿切线方向 负试探电荷受到的电场力方向沿 切线的反方向 若将正试探电荷由a点移到b点 电场力的方向与位移方向的夹角是钝角 所以电场力做负功 选项 C 错误 若将一负试探电荷由c点移动到d点 电场力做正功 电势能减少 选项 D 正确 本题答案为 D 1111 广西区柳州铁一中 广西区柳州铁一中 20122012 届高三月考理综卷 两个固定的等量届高三月考理综卷 两个固定的等量异种电荷 在它们异种电荷 在它们 连线的垂直平分线上有连线的垂直平分线上有a a b b c c三点 如图所示 下列说法正确的是 三点 如图所示 下列说法正确的是 用心 爱心 专心6 A A a a点的电势比点的电势比b b点电势高点电势高 B B a a b b两点场强方向相同 但是不能比较两点场强的大小两点场强方向相同 但是不能比较两点场强的大小 C C a a b b c c三点与无穷远电势相等三点与无穷远电势相等 D D 一带电粒子 不计重力 一带电粒子 不计重力 在 在a a点无初速释放 则它将在点无初速释放 则它将在a a b b段上运动段上运动 11 C 解析 解析 在等量异种电荷形成的电场中 a b c三点处的场强方向相同 均为 水平向右 但场强大小不同 c点最大 b点次之 a点最小 所以选项 B 错误 将一带电 粒子 不计重力 在a点无初速释放 它将受到沿水平方向的电场力的作用 所以它将沿 水平方向运动 选项 D 错误 带电粒子在中垂线上运动时 电场力不做功 所以a b c 处在同一个等势面上 选项 A 错误 带电粒子沿着中垂线运动到无穷远处 电场力也不做 功 这说明a b c三点与无穷远电势相等 选项 C 正确 本题答案为 C 12 12 江西省重点中学协作体 江西省重点中学协作体 20122012 届高三联考 空间有一沿届高三联考 空间有一沿x x轴对称分布的电场 其轴对称分布的电场 其 电场强度电场强度E E随随x x变化的图像如图所示 下列说法正确的是变化的图像如图所示 下列说法正确的是 A A O O点的电势最低点的电势最低 B B x x2 2点的电势最高点的电势最高 C C x x1 1和和 x x1 1两点的电势相等两点的电势相等 D D x x1 1和和x x3 3两点的电势相等两点的电势相等 12 C 解析 解析 从x轴负半轴向O移动 电场力是负的 位移是正的 电场力做负功 电势能增加 从O点向x轴正半轴移动 电场力是正的 位移是正的 电场力做正功 电 势能减少 所以O点电势最高 排除 AB 从 x1移动到O点 电场力是负的 位移是正的 电场力做负功 从x1移动到O点 电场力是正的 位移是负的 电场力做负功 而场强图 像和位移所夹面积即电势差 所以电势差相同 所以 x1和x1电势相等 C 正确 从x1移 动到x3 电场力是正的 位移是正的 电场力做正功 电势能减少 所以x1和x3电势不 等 排除 D 本题答案为 C 13 13 安徽省黄山市 安徽省黄山市 20122012 届高三届高三 七校联考七校联考 试题 两块大小 形状完全相同的金属试题 两块大小 形状完全相同的金属 用心 爱心 专心7 平板平行放置 构成平行板电容器 与它相连接的电路如图所示 接通开关平板平行放置 构成平行板电容器 与它相连接的电路如图所示 接通开关 K K 电源即给 电源即给 电容器充电 达到稳定后 则 电容器充电 达到稳定后 则 A A 保持 保持 K K 接通 减小两极板间的距离 则两极板间电场的电场强度减小接通 减小两极板间的距离 则两极板间电场的电场强度减小 B B 保持 保持 K K 接通 在两极板间插入一块介质 则极板上的电量增大接通 在两极板间插入一块介质 则极板上的电量增大 C C 断开 断开 K K 增大两极板间的距离 则两极板间的电势差减小 增大两极板间的距离 则两极板间的电势差减小 D D 断开 断开 K K 在两极板间插入一块介质 则两极板间的电势差增大 在两极板间插入一块介质 则两极板间的电势差增大 13 B13 B 解析 解析 保持 K 接通 两极板间的电势差U不变 根据E U d可知 若减小两 极板间的距离d 两极板间电场的电场强度增大 根据可知 在两极 d S kd SU CUQ 4 板间插入一块介质 介电常数 增大 则极板上的电量增大 选项 B 正确 断开 K 时 两 极板上的电量Q不变 根据可知 当只增大两极板间的距离d时 两 S dQ S kdQ C Q U 4 极板间的电势差增大 当在两极板间插入一块介质时 增大 则两极板间的电势差减小 所以选项 CD 错误 本题答案为 B 14 14 吉林省油田高中 吉林省油田高中 20122012 届高三届高三 1111 月阶段性质检卷 板间距为月阶段性质检卷 板间距为d d的平行板电容器的平行板电容器 所带电荷量为所带电荷量为Q Q时 两极板间电势差为时 两极板间电势差为U U1 1 板间场强为 板间场强为E E1 1 现将电容器所带电荷量变为 现将电容器所带电荷量变为 2 2Q Q 板间距变为 板间距变为d d 其他条件不变 这时两极板间电势差为 其他条件不变 这时两极板间电势差为U U2 2 板间场强为 板间场强为E E2 2 下列说法 下列说法 1 1 2 2 正确的是正确的是 A A U U2 2 U U1 1 E E2 2 2 2E E1 1 B B U U2 2 2 2U U1 1 E E2 2 4 4E E1 1 C C U U2 2 U U1 1 E E2 2 E E1 1 D D U U2 2 2 2U U1 1 E E2 2 2 2E E1 1 14 A14 A 解析 解析 对于平行板电容器 当极板面积S不变 板间无介质时 有 E U d Q 所以 选项A正确 本题dQ S kdQ C Q U 4 1 2 1 2 1 2 Qd dQ U U 2 2 1 2 Q Q E E 答案为A 1515 湖北省黄冈中学 湖北省黄冈中学 20122012 届高三上学期期中考试 如图所示 绝缘轻杆两端固定带届高三上学期期中考试 如图所示 绝缘轻杆两端固定带 电小球电小球A A和和B B 轻杆处于水平向右的匀强电场中 不考虑两球之间的相互作用 初始时轻 轻杆处于水平向右的匀强电场中 不考虑两球之间的相互作用 初始时轻 用心 爱心 专心8 杆与电场线垂直 如图中实线位置 杆与电场线垂直 如图中实线位置 将杆向右平移的同时顺时针转过 将杆向右平移的同时顺时针转过 90 90 如图中虚线 如图中虚线 位置 位置 发现 发现A A B B两球电势能之和不变 根据图中给出的位置关系 可判断下列说法中正两球电势能之和不变 根据图中给出的位置关系 可判断下列说法中正 确的是确的是 LL A A B B E A A A A球一定带正电荷 球一定带正电荷 B B球一定带负电荷球一定带负电荷 B B A A B B两球带电量的绝对值之比两球带电量的绝对值之比q qA A q qB B 1 2 1 2 C C A A球电势能一定增加球电势能一定增加 D D 电场力对 电场力对A A球和球和B B球都不做功球都不做功 二 多项选择题二 多项选择题 16 广东六校 广东六校 20122012 届高三第二次联考 类比法是一种有效的学习方法 通过归类和届高三第二次联考 类比法是一种有效的学习方法 通过归类和 比较 有助于理解和掌握新概念 新知识 下列类比说法正确的是 比较 有助于理解和掌握新概念 新知识 下列类比说法正确的是 A A 点电荷可以与质点类比 都是理想化模型 点电荷可以与质点类比 都是理想化模型 B B 电场力做功不可以与重力做功类比 电场力做功与路径有关而重力做功与路径无关 电场力做功不可以与重力做功类比 电场力做功与路径有关而重力做功与路径无关 C C 电 电场线可以与磁感线类比 都是用假想的曲线形象化地描绘场线可以与磁感线类比 都是用假想的曲线形象化地描绘 场场 D D 机械能守恒定律可以与动量守恒定律类比 都是描述系统在合外力为零时遵循的运 机械能守恒定律可以与动量守恒定律类比 都是描述系统在合外力为零时遵循的运 动规律动规律 16 AC 解析解析 点电荷和质点都是理想化的模型 选项 A 正确 电场力做功可以与重力 做功类比 它们都与路径无关 选项 B 错误 电场线与磁感线 都是用假想的曲线形象化 地描绘 场 选项 C正确 机械能守恒定律成立的条件并不是合外力为零 而是除了重力 和弹簧弹力外 其他力对系统做功的代数和为零 它不能与动量守恒定律类比 选项 D 错 误 本题答案为 AC 用心 爱心 专心9 1717 江西省南昌二中 江西省南昌二中 20122012 届高三届高三 1010 月份统考理综卷 一条直线上依次有月份统考理综卷 一条直线上依次有a b c三三 点 点 ab bc 在这三点分别放三个点电荷 在静电力的作用下都处于平衡状态 巳知 在这三点分别放三个点电荷 在静电力的作用下都处于平衡状态 巳知a点点 2 1 电荷带正电 电量为电荷带正电 电量为Q 则 则 A A c点电荷一定带正电点电荷一定带正电 B B 若 若b也带正电 那么也带正电 那么c带负电带负电 C C c所带的电量为所带的电量为 9 9Q D D b c两点电荷电量大小之比为两点电荷电量大小之比为 1 1 9 9 17 AD 解析 解析 要保证a点正电荷处于平衡状态 b c两点肯定带异种电荷 若b带 正电 c带负电 a b处的电荷对c处电荷的电场力方向相同 无法保证c处于平衡状态 所以只能是b带负电 c带正电 即 同种电荷处在两边 异种电荷位于中间 三个带电 粒子才可能平衡 选项 A 正确 B 错误 设ab bc l 那么bc 2l ac 3l 选取a为研 2 1 究对象 b c两电荷对a的电场力大小相等 方向相反 即 即 22 3 l Qq k l Qq k cb qb qc 1 9 选项 D 正确 再选取b为研究对象 同理可得 即qc 4Q 选 22 2 l qq k l Qq k cbb 项 C 错误 本题答案为 AD 1818 河南省开封高中 河南省开封高中 20122012 届高三定位测试 一点电荷仅受电场力作用 由届高三定位测试 一点电荷仅受电场力作用 由A点无初点无初 速度释放 先后经过电场中的速度释放 先后经过电场中的B B点和点和C C点 点电荷在点 点电荷在A A B B C C三点的电势能分别用三点的电势能分别用 E EA A E EB B E EC C表示 则表示 则E EA A E EB B和和E EC C间的关系可能是 间的关系可能是 A A E EA A E EB B E EC C B B E EA A E EB B E EC CC C E EA A E EC C EE EC C E EB B 18 AD18 AD 解析 解析 该点电荷仅受电场力作用 初速度又为零 所以开始时一定做加速运 动 电场力做正功 电势能减少 有EA EB 点电荷经过B点后 电场力的方向可能与速度 方向相同 也可能相反 如果相同 电场力做正功 电势能减少 所以EB EC 选项 A 正确 如果相反 电场力做负功 电势能增加 所以有EBEC 选项 D 正确 本题答案为 AD 1919 河南省开封高中 河南省开封高中 20122012 届高三定位测试 如图所示 平行金属板内有一匀强电场 届高三定位测试 如图所示 平行金属板内有一匀强电场 一个电量为一个电量为q q 质量为 质量为m m的带电粒子 重力不计 以速度的带电粒子 重力不计 以速度v v0 0从从A A点水平射人电场 且刚好点水平射人电场 且刚好 以速度以速度v从从B B点射出 则 点射出 则 用心 爱心 专心10 A A 若将粒子以速度 若将粒子以速度 0 v 从从B B点射人电场 它将刚好以速度点射人电场 它将刚好以速度v 从从A A点射出点射出 B B 若该粒子以速度 若该粒子以速度v 从从B B点射人电场 它将刚好以速度点射人电场 它将刚好以速度 v0从从A A点射出点射出 C C 若将 若将q的反粒的反粒 q m 以速度以速度 v0从从B B点射入电场 它将刚好以点射入电场 它将刚好以速度速度v 从从A A点射出点射出 D D 若将 若将q的反粒子的反粒子 q m 以速度以速度v 从从B B点射入电场 它将刚好以速度点射入电场 它将刚好以速度 v0从从A A点射点射 出出 2020 湖北省黄冈中学 湖北省黄冈中学 20122012 届高三上学期期中考试 在竖直向下的匀强电场中 有届高三上学期期中考试 在竖直向下的匀强电场中 有 a a b b c c d d四个带电质点 各以水平向左 水平向右 竖直向下和竖直向上的速度做匀速四个带电质点 各以水平向左 水平向右 竖直向下和竖直向上的速度做匀速 直线运动 不计质点间的相互作用力 则有 直线运动 不计质点间的相互作用力 则有 A A c c d d带异种电荷带异种电荷 B B a a b b带同种电荷且电势能均不变带同种电荷且电势能均不变 用心 爱心 专心11 C C d d的电势能减小 重力势能增大的电势能减小 重力势能增大 D D c c的电势能增大 机械能减小的电势能增大 机械能减小 20 BCD20 BCD 解析 解析 四个质点受到重力和电场力的作用而处于平衡状态 其中重力方向均 是竖直向下 所以它们的电场力方向均是竖直向上 电场力方向与电场线方向相反 所以 它们都带负电 选项 A 错误 a b都带负电 它们均是垂直电场线运动 电场力不做功 电势能均不变 选项 B 正确 d竖直向上运动 电场力做正功 重力做负功 所以它的电 势能减小 重力势能增大 选项 C 正确 c竖直向下匀速运动 电场力做负功 重力做正 功 所以它的电势能增大 重力势能增小 动能不变 机械能减小 选项 D 正确 本题答 案为 BCD 三 非选择题三 非选择题 2121 湖北省黄冈中学 湖北省黄冈中学 20122012 届高三上学期期中考试 如图所示 质量为届高三上学期期中考试 如图所示 质量为 电荷量为 电荷量为m 的带电小球拴在一不可伸长的绝缘轻细绳一端 绳的另一端固定于的带电小球拴在一不可伸长的绝缘轻细绳一端 绳的另一端固定于点 绳长为点 绳长为 现 现q Ol 加一个水平向右的匀强电场 小球静止于与竖直方向成加一个水平向右的匀强电场 小球静止于与竖直方向成 30 30 角的角的A点 已知重力加速点 已知重力加速 度为度为 求 求 g 1 1 所加电场的场强 所加电场的场强E的大小 的大小 2 2 若将小球拉起至与 若将小球拉起至与点等高的点等高的B点后无初速释放 则小球经过最低点点后无初速释放 则小球经过最低点C时 绳时 绳O 对小球拉力的大小 对小球拉力的大小 21 解析解析 1 在A点处小球受力平衡 如图所示 根据平衡条件 得Fsin mg Fcos Eq 又已知 30 所以E q mg 3 3 mg Eq F mg Eq T 2 由B到C点的过程中 只有重力和电场力做功 设小球到达C点时的速度为v 用心 爱心 专心12 由动能定理得 2 1 2 mglEqlmv 小球做圆运动在C点有 2 v Tmgm l 联立 得 2 3 3 3 Tmgmg 22 22 安徽省黄山市 安徽省黄山市 20122012 届高三届高三 七校联考七校联考 试题 如图所示 用绝缘细绳系带正电试题 如图所示 用绝缘细绳系带正电 小球在竖直平面内运动 已知绳长为小球在竖直平面内运动 已知绳长为L L 重力加速度 重力加速度g g 小球半径不计 质量为 小球半径不计 质量为m m 电荷 电荷 q q 不加电场时 小球在最低点绳的拉力是球重的 不加电场时 小球在最低点绳的拉力是球重的 9 9 倍 倍 1 1 求小球在最低点时的速度大小 求小球在最低点时的速度大小 2 2 如果在小球通过最低点时 突然在空间产生竖直向下的匀强电场 若使小球在后 如果在小球通过最低点时 突然在空间产生竖直向下的匀强电场 若使小球在后 面的运动中 绳出现松软状态 求电场强度可能的大小 面的运动中 绳出现松软状态 求电场强度可能的大小 22 22 解析解析 1 由题意 在最低点时绳的拉力F 9mg 设此时速度v1 则 解得 L mv mg F 2 1 gLv8 1 2 如果绳出现松软状态 则小球不能通过最高点 设小球刚好通过最高点时的速度 为v2 则 由动能定理得 联立可得 L mv mgEq 2 2 22 22 2 2 2 1 mv mv LEqLmg q mg E 5 3 电场强度最小需要满足条件 q mg E 5 3 小球也不可以低于O所在水平面 所以 可得 所以 电场 2 2 1 mv EqLmgL q mg E 3 强度还需要满足条件 q mg E 3 综上可知 若使小球在后面的运动中 绳出现松软状态 电场强度的大小满足 q mg E q mg3 5 3 23 23 广西陆川县中学 广西陆川县中学 20122012 届高三段考理综卷 如图所示 在方向水平向右 大小为届高三段考理综卷 如图所示 在方向水平向右 大小为 E E 6 10 6 103 3 N N C C 的匀强电场中有一个光滑的绝缘平面 一根绝缘细绳两端分别系有带电滑的匀强电场中有一个光滑的绝缘平面 一根绝缘细绳两端分别系有带电滑 用心 爱心 专心13 块甲和乙 甲的质量为块甲和乙 甲的质量为m m1 1 2 102 10 4 4 kg kg 乙的质量为 乙的质量为m m2 2 1 101 10 4 4 kg kg 甲带正电 其电荷量 甲带正电 其电荷量 q q1 1 2 10 2 10 9 9 C C 乙带负电 其电荷量 乙带负电 其电荷量q q2 2 1 1 1 10 0 9 9 C C 开始时细绳处于拉直状态 由静止释放 开始时细绳处于拉直状态 由静止释放 两滑块 两滑块 t t 3 3 s s 时细绳突然断裂 不计滑块间的库仑力 试求时细绳突然断裂 不计滑块间的库仑力 试求 1 1 细绳断裂前 两滑块的加速度 细绳断裂前 两滑块的加速度 2 2 在整个运动过程中 乙的电势能增量的最大值 在整个运动过程中 乙的电势能增量的最大值 3 3 当乙的电势能增量为零时 甲与乙组成的系统机械能的增量 当乙的电势能增量为零时 甲与乙组成的系统机械能的增量 23 解析 解析 1 绳断前 对甲和乙整体分析有 所以 ammEqEq 2121 细绳断裂前 两滑块的加速度 2 21 21 02 0 sm mm qqE a 2 当乙向右运动的速度减为零时 乙的电势能增量最大 绳断前 乙的位移为 绳断时 乙的速度为 matx 22 1 109 2 1 smatv 06 0 1 绳断后对乙 乙减速运动的位移 222 amEq 2 2 2 2 06 0 sm m Eq a 由功能关系可得 乙的电势能增量为 m a v x03 0 2 2 2 1 2 JxxEqWEp 7 212 102 7 电 3 法一 法一 分析可知 当乙回到出发点时 电场力对其做功为零 其电势能增量为 零 设从绳断至乙回到出发点用时为t1 则有 代入数据可解得 2 12111 2 1 tatvx 设此段时间内 甲加速运动的位移为x3 则 st3 1 111 amEq 2 1 1 1 06 0 sm m Eq a mtatvx45 0 2 1 2 11113 由功能关系可知 电场力做功使系统机械能增加 故机械能增量为 用心 爱心 专心14 JxxEqWWWE 6 31121 1048 6 0 电电电场力 法二 法二 分析可知 当乙回到出发点时 电场力对其做功为零 其电势能增量为零 设从绳断至乙回到出发点用时为t1 则有 代入数据可解得 2 12111 2 1 tatvx st3 1 此段时间内 甲加速运动的加速度为a1 即 111 amEq 2 1 1 1 06 0 sm m Eq a 末态时刻 甲 乙的速度分别为 smtavv 24 0 111 甲 smtavv 12 0 121 乙 故系统机械能增量为 JvmvmE 62 2 2 1 1048 6 2 1 2 1 乙甲 2424 湖北省黄冈中学湖北省黄冈中学 20122012 届高三月考届高三月考 质量均为 质量均为m m的两个小物体的两个小物体A A和和B B 静止放在 静止放在 足够长的水平面上 相距足够长的水平面上 相距 L L 12 12 5m5m 它们跟水平面间的动摩擦因数均为 它们跟水平面间的动摩擦因数均为2 0 其中 其中A A 带电荷量为带电荷量为q q的正电荷 与水平面的接触是绝缘的 的正电荷 与水平面的接触是绝缘的 B B不带电 现在水平面附近空间加一不带电 现在水平面附近空间加一 水平向右的匀强电场 场强水平向右的匀强电场 场强 q mg E 10 3 A A便开始向右运动 并与便开始向右运动