2021届高考物理三轮复习-复合场综合-检测训练

2021届高考物理三轮复习复合场综合检测训练1.如图所示,长的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角。已知小球所带电荷量,匀强电场的场强,取重力加速度,,,求:(1)小球所受电场力F的大小。(2)小球的质量m。2.如图所示，半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置，整个装置处在方向竖直向上的匀强电场中，两个质量均为m、带电量相同的带正电小球,以不同的速度进入管内（小球的直径略小于半圆管的内经，且忽略两小球之间的相互作用），a通过最高点A时,对外管壁的压力大小为通过最高点A时,对内管壁的压力大小，已知两小球所受电场力的大小为重力的一半．求

（1）两球落地点距A点水平距离之比；（2）两球落地时的动能之比．3.如图所示，在竖直平面内，一半径为的光滑绝缘圆弧轨道和光滑绝缘水平轨道在点相切.为圆弧轨道的直径,为圆心,和之间的夹角为，在水平轨道上方区域存在水平向右的匀强电场.一质量为，带电荷量为的小球由点静止释放，经点沿圆弧轨道通过点，落至水平轨道.已知小球在点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零.不计空气阻力，重力加速度大小为，，求：（1）场强的大小；（2）小球到达点时电场力的功率；（3）小球从点落至水平轨道所用的时间；4.如图所示,空间某区域内存在足够大的水平方向的匀强电场,将一长为的不可伸长的绝缘细线一端固定于O点,另一端连接—个质量为的可视为质点的小球,小球带电荷量,现将绝缘细线拉至与电场线平行位置,且细线刚好拉直,让小球从A处静止释放,取.（1）求小球第一次到达O点正下方的B点时细线的拉力F;（2）求小球从A运动到B过程中,小球的最大速度;（3）若让小球在如图所示的竖直平面内做完整的圆周运动,则需在A处给小球一个垂直于细线的初速度,求该初速度的最小值.(以上结果可用根式表示)5.如图所示，一条长为L的细线上端固定，下端拴一个质量为m，电荷量为q的小球，将它置于方向水平向右的匀强电场中，使细线竖直拉直时将小球从A点静止释放，当细线离开竖直位置偏角α=60°时，小球速度为0。(1)求小球带电性质和电场强度E；(2)若小球恰好完成竖直圆周运动，求小球在A点应有的初速度vA的大小(可含根式)。I视IAI边界上的DD。问：(1)滑块进入区域II时的速度是多少？(2)D点与B点的水平距离、竖直距离分别为多少？7.一匀强电场，场强方向是水平的（如图）.一个质量为的带电的小球，从点出发，初速度的大小为，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成角的直线运动.求：（1）小球的电性？（2）匀强电场的电场强度？（3）小球运动到最高点时其电势能变化了多少？.8.如图所示，在的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道与一水平绝缘轨道连接，半圆形轨道平面与电场线平行，为圆弧的中点，其半径，一带正电的小滑块质量，与水平轨道间的动摩擦因数，位于点右侧处，取，求：(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点，则滑块应以多大的初速度向左运动？(2)这样运动的滑块通过点时对轨道的压力是多大？9.如图所示，质量、带电量的球用长度的不可伸长的绝缘轻线悬吊在点，点右侧有竖直向下的匀强电场，场强.质量不带电的球静止在光滑水平轨道上，右侧紧贴着压缩并锁定的轻质弹簧，弹簧右端与固定挡板连接，弹性势能为现将球拉至左边与圆心登高处由静止释放，将弹簧解除锁定，球离开弹簧后，恰好与第一次运动到最低点的球相碰，并结合为一整体，同时撤去水平轨道.均可视为质点，线始终未被拉断，.求：(1)两球碰前瞬间速度各为多大；(2)碰撞过程中球对球的冲量；(3)碰后第一次离开电场时的速度大小。10.如图所示，在电场强度为水平向右的匀强电场中，有一固定且足够长的倾角为45°的斜面。现在斜面上的一点以初速竖直向上抛出一个电量为的带正电的小球。小球质量为重力加速度.试求：(1)小球在空中运动过程中的最小动能；(2)小球再次落到斜面上时的位置与点的距离及小球的速度；(3)小球在空中运动过程中距离斜面最远的距离。11.如图所示，光滑绝缘水平面与竖直放置半径为的光滑绝缘半圆弧在点平滑连接，在水平面上方，存在电场强度的水平方向匀强电场。一可视为质点带电量为的小球从距点的点无初速释放，从点飞出后落在水平面上的点。小球质量为，重力加速度为。求：（1）小球运动到点的速度大小；（2）小球运动到点时，轨道对小球压力的大小；（3）的长度。12.将一个质量为m，带电荷量为的微粒自A点以大小为的初速度垂直射入水平向右的匀强电场（如图所示），微粒运动到最高点B时速度变为，求：（1）匀强电场的场强大小E；（2）两点间电势差；（3）微粒自A点至B点过程中速度的最小值。

参考答案1.答案：(1)由得.

(2)对小球进行受力分析,如下图。因为小球静止,处于平衡状态,所以,由共点力的平衡条件得.即:.2.答案：（1）4:3（2）8:3解析：（1）以a球为研究对象，设其到达最高点时的速度为，根据向心力公式有：

其中

解得：

以b球为研究对象，设其到达最高点时的速度为，根据向心力公式有：其中

解得：

两小球脱离半圆管后均做平抛运动，根据可得它们的水平位移之比：（2）两小球做类平抛运动过程中，重力做正功，电场力做负功，根据动能定理有：

对a球：

解得：

对b球：

解得：

则两球落地时的动能之比为：3.答案：（1）小球到达点时有得场强大小（2）小球到达点时的速度大小为，由牛顿第二定律得小球过程,由动能定理有小球到达点时电场力的功率联立得（3）小球离开点后,竖直方向上,在重力作用下做匀加速直线运动，由运动学公式有解得4.答案：（1）因为,,所以小球沿圆弧运动小球从A到B的过程中利用动能定理得代入数据可得所以,于是.（2）如图所示,由题意可得小球运动到圆弧的中点C时,速度最大.由A到C利用动能定理可得代入数据得.（3）根据题意可得当小球运动到圆周上与C关于圆心对称的D处时有小球由A到D的过程中利用动能定理得代入数据可得.5.答案：(1)根据电场方向和小球受力分析可知小球带正电。小球由A点释放到速度等于零，由动能定理有,解得.(2)如图所示，将小球的重力和电场力的合力作为小球的等效重力G′，则，方向与竖直方向夹角为30°偏向右下,若小球恰能做完整的圆周运动，在等效最高点,小球从A点以初速度vA运动，由动能定理知,联立解得.解析：6.答案：（1）滑块在区域Ⅰ中有解得：（2）滑块在区域Ⅱ中解得若滑块从区域Ⅱ右侧穿出，则有：，解得故滑块应从上边界穿出，此时有解得所以，D点与B点的水平距离、竖直距离分别为7.答案：（1）正电（2）（3）解析：（2）结合平行四边形定则作图，有：得：（3）设小球从O到最高点的路程为s，合力根据动能定理得：，得：物体运动的水平距离为：电场力做功为：根据功能关系可知：小球的电势能变化为：8.答案：(1)设小球到达点时速度为，则滑块从开始运动到达点过程中：联立方程组，解得：(2)设滑块到达点时速度为，则从开始运动到点过程：又在点时：代入数据，解得：由牛顿第三定律：即压力为9.答案：(1)碰前，对球由能量守恒定律得对由动能定理得(2)碰撞过程由动量守恒定律得则球对球的冲量方向：水平向右(3)碰后，整体受到电场力因为，故先做类平抛运动则当线被拉直时有联立解得则刚好在与圆心登高处时线被拉直，此时向上的速度为设第一次运动到最高点速度为v1，由动能定理得10.答案：（1）重力竖直向下电场力水平向右则两者的合力的大小为，方向与竖直向下的方向夹角为将小球的初速度沿合力方向与垂直于合力方向分解可得：当小球在垂直合力方向的速度为零时速度最小，即动能最小。将小球的运动沿水平向右方向和竖直向上方向分解，设小球落在斜面上时距抛出点的竖直高度为。水平方向：初速为零，水平位移：竖直方向：同时还满足：解之得：，所以小球落在斜面上时，距点，速度大小为，方向斜向下与竖直方向夹角正切为：（3）将小球的运动沿斜面与垂直斜面分解。则在垂直斜面方向的加速度在垂直斜面方向的初速度为：因此小球运动过程中距斜面的最远距离为：11.答案：（1）小球从点到点的过程中，由动能定理点时的速度：（2）小球从点运动到点的过程中，由动能定理：点时的速度：小球在点，沿半径方向由牛顿第二定律： 小球在点受到轨道的压力为：（3）小球从点飞出后，竖直方向做自由落体运动：水平方向做匀