2014届高考物理复习专题31电场.doc

2009届高考物理复习专题 3.1电场BEA例1 长木板AB放在水平面上如图3-1所示，它的下表面光滑而上表面粗糙，一个质量为m、电量为q的小物块C从A端以某一初速度起动向右滑动当存在向下的匀强电场时，C恰能滑到B端，当此电场方向改为向上时，C只能滑到AB的中点，求此电场的场强图3-1KUa例2如图3-2所示静电喷漆示意图，同喷漆K喷出的油漆，形成带负电的雾状液滴(初速可忽略不计)，经a与K间的电场加速后奔向阳极a (被漆零件)并附着在上面若a与K间的电压为U，电路中的电流强度为I，在时间t内，喷嘴喷出的油漆质量为m，那么在喷漆过程中，油漆对零件表面的压力有多大？ 图3-2例3如图3-3所示，ab是半径为R的圆的一条直径，该圆处于匀强电场中，场强大小为E，方向一定在圆周平面内将一带正电q的小球从a点以相同的动能抛出，抛出方向不同时，小球会经过圆周上不同的点在这些点中，到达c点时小球的动能最大，已知ac和bc间的夹角= 30，若不计重力和空气阻力，求：(1)电场方向与ac间的夹角为多大？(2)若小球在a点时初速度与电场方向垂直，则小球恰好能落在C点，则初动能为多大？图3-3LBm,qdv0A例4 如图3-4所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L = 0.1m，两板间距离 d = 0.4 cm，有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，已知微粒质量为 m = 210-6kg，电量q = 110-8 C，电容器电容为C =10-6 F求(1) 为使第一粒子能落点范围在下板中点到紧靠边缘的B点之内，则微粒入射速度v0应为多少？(2) 以上述速度入射的带电粒子，最多能有多少落到下极板上？ 图3-4m1,q1m2,q2ddO3.1电场1如图3-1-1所示，两个带有同种电荷的小球，有绝缘细线悬挂于O点，若q1 q2，l1 l2，平衡时两球到过O点的竖直线的距离相等，则 ( )Am1m2 Bm1m2 Cm1m2 D无法确定图3-1-1BAL2如图3-1-2所示，A、B是一对中间开有小孔的平行金属板，两小孔连线与金属板面垂直，两极板的距离为L，两极板间加上低频交流电压，板A电势为零，板B电势u = U0cost，现有一电子在t = 0时穿过A的影响均可忽略不计，则电子在两板间的运动可能是 ( )A 以A、B间的某一点为平衡位置来回振动B 时而向板B运动，时而向板A运动，但最后穿出板BC 一直向板B运动，最后穿出板B，如果小于某个值0，L小于某个值L0图3-1-2D 一直向板B运动，最后穿出板B，而不论、L为何值3如图3-1-3，P是静止在水平放置的平行板电容器内部的一个带电微粒，现用外力将P点和电容器与电源线的两个接点固定，使两板转过角，再撤去外力，则P将( )A保持静止 B水平向右作直线运动 图3-1-3C向右下方运动 D无法判断4关于场强和电势的下列说法中正确的是( )A在电场中a、b两点间移动电荷的过程中，电场力始终不做功，则电荷经过的路径上各点的场强一定为零B电场强度的方向就是电势降落的方向C两个等量同种电荷的电场中，从两电荷连线的中点沿连线的中垂线向外，电势越来越低，场强越来越小D两个等量异种电荷的电场中，两电荷连线的中垂线有如下特征：连线上各点的电势均相等，且连线的中点场强最大，沿中垂线向外，场强越来越小ba5如图3-1-4所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子只受电场力作用，根据此图可作出正判断的是( )A 带电粒子所带电荷的符号B 带电粒子在a、b两点的受力方向图3-1-4C 带电粒子在a、b两点的速度何处较大abD 带电粒子在a、b两点的电势能何处较大6如图3-1-5所示，a、b是竖直方向上的电场线的两点，一带电质点在a点由静止释放，沿电场线向上运动，到b点恰好速度为零，下列说法中正确的是( )A 带电粒子在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的B a点的电势比b点的电势高图3-1-5C 带电质点在a点的电势能比b点的电势能小D a点的电场强度比b点的电场强度大7如图3-1-6，为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B，必须对该电荷施加一恒力F若AB=0.4m，=370，q=-310-7C，F=1.510-4N，A点的电势=100V（不计电荷所受的重力）(1)在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势线，并标明它们的电势(2)求点电荷q由A到B的过程中电势能的变化量是多少？图3-1-6OvE8一个带电荷量为q的油滴，从O点以速度v射入匀强电场中，v的方向与电场方向成角，已知油滴的质量为m，测得油滴达到运动轨迹的最高点时，它的速度大小又为v，求：(1) 最高点的位置可能在O点的哪一方？(2) 电场强度 E为多少？(3) 最高点处(设为N)与O点的电势差UNO为多少？图3-1-7tEO9带电荷量为q、质量为m的粒子(重力不计)置于宽广的匀强电场区域，场强随时间变化规律如图3-12所示，当t = 0时，把带电粒子由静止释放，求经过时间t = nT (n为正整数)时，求：(1) 带电粒子的末动能；(2) t = nT时间内前进的总位移图3-1-810如图3-1-9所示，同一竖直平面内固定着两水平绝缘细杆AB、CD，长均为L，两杆间竖直距离为h，BD两端以光滑绝缘的半圆形细杆相连，半圆形细杆与AB、CD在同一竖直面内，且AB、CD恰为半圆形圆弧在B、D两处的切线，O为AD、BC连线的交点，在O点固定一电量为Q的正点电荷质量为m的小球P带正电荷，电量为q，穿在细杆上，从A以一定初速度出发，沿杆滑动，最后可到达C点已知小球与两水平杆之间动摩擦因数为，小球所受库仑力始终小于小球重力求：(1) P在水平细杆上滑动时受摩擦力的极大值和极小值；(2) P从A点出发时初速度的最小值图3-1-9LBOm,qdv0A+11如图3-1-10所示，两平行金属板水平放置，距离d = 2 cm，极板长L = 40 cm，两板与电压U =182 V的直流电源相接，质量m = 0.9110-30 kg，电量q = 1.610-19 C的电子以速度v0 = 4107 m/s在非常靠近A板的O处垂直于场强方向射入电场(1)用计算说明电子是否飞出电场；(2)要使电子飞出电场，A、B板应怎样上下平行移动？(只就单独移动一块极板进行讨论)图3-1-103.1电场（答案）【例题】例1第一次滑行(mgqE)L=mv02(m+M)v02，第二次滑行(mg+qE)L=mv02(m+M)v02得例2对时间t内喷出的油漆，q=It，qU=mv2，Ft=mv 解三式得例3(1)小球在c点时的动能最大，即c点的电势最低作过c点与圆周相切的线，切线为等势线，Oc方向即为电场方向，其与直径ac夹角为：acO30(2)小球做类平抛运动有：vot 在沿着电场线方向有： 由图几何关系可得： 2Rcos sin cos+R将、式代入、两式并解得vo所以Eko= 例4(1)若第1个粒子落到O点，由v01t1，gt12得v012.5 m/s若落到B点，由Lv02t1，gt22得v025 m/s故2.5 m/sv05 m/s(2)由Lv01t，得t410-2 sat2得a2.5 m/s2，有mgqE=ma，E=得Q610-6C所以600个【练习】1B2AC3B4D5BCD6AD7(1)略 (2)E = 4.810-5 J(1) 电荷所受电场力与F反向，匀强电场方向为即为力F方向(2) 电荷克服电场力做功，电势能的变化量为E=FABsin=4.810-5 J8(1) 在O点的左方(2) UNO =(1)由动能定理可得在O点的左方(2)在竖直方向 mgt = mv sin，水平方向 qEt = mv + mv cos(3) 油滴由O点N点，由qUmgh = 0，在竖直方向上，(v0 sin)2 = 2ghUNO =9(1) EK = mv2 = (2) n(1+2n) (1) 带电粒子在t时间内加速时间为t/2，加速度为a =，在下半个T/2内加速，有 v= a=，故末动能为EK = mv2 = (2) 粒子在T/2的位移为 s1=a()2 = 第2个T/2的位移为 s2=2s1，第3个T/2的位移为 s3=3s1，成等差数列故在t = nT时间内前进的总位移为s= s1(1+2+2n)= n(1+2n) 10(1)，(2)(1) 小球O点正一方所受的支持力最大，易得，(2) 经O点作一直线，与AB