奉賢高中最好的高考補習(xí)班最后輔導(dǎo)高三物理電場計算-新王牌

1、惠老師高三物理電場計算匯編1. (2015年高考)如圖，在場強大小為E、水平向右的勻強電場中，一輕桿可繞固定轉(zhuǎn)軸。豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。桿的兩端分別固定兩電荷量均為 q的小球A、B, A帶正電，B帶負電；A、B兩球 到轉(zhuǎn)軸O的距離分別為21、1,所受重力大小均為電場力大小的 J3 倍。開始時桿與電場間夾角為0 ( 90y180°)。將桿從初始位置由靜止釋放，以 。點為重力勢能和電勢能零點。求:(1)初始狀態(tài)的電勢能 We；(2)桿在平衡位置時與電場間的夾角“；(3)桿在電勢能為零處的角速度3。11需改變兩板間電壓。 假定兩板間始終為勻強電場。求:1. (2014年高考)如圖，一對平行金

2、屬板水平 放置板間距為d,上板始終接地，長度為d/2、質(zhì) 量均勻分布的絕緣桿， 上端可繞上板中央的固定 軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，下端固定一帶正電的輕 質(zhì)小球，其電荷量為 q。當(dāng)兩板間電壓為 Ui時， 桿靜止在與豎直方向 OO狹角0= 30的位置，若 兩金屬板在豎直平面內(nèi)同時繞O、O7頂時針旋轉(zhuǎn)15至圖中虛線位置時， 為使桿仍在原位置靜止(1)絕緣桿所受重力 G;(2)兩板旋轉(zhuǎn)后板間電壓 U2；(3)在求前后兩種情況中帶電小球的電勢能W1與W2時，某同學(xué)認為由于在兩板旋轉(zhuǎn)過程中帶電小球位置未變，電場力不做功，因此帶電小球的電勢能不變。你若認為該同學(xué)的結(jié)論正確，計算該電勢能，若認為該同學(xué)的結(jié)論錯誤，

3、說明理由并求W1與W2。1. (2013年高考)半徑為R,均勻帶正電荷的球體在空間產(chǎn)生球?qū)ΨQ的電場；場強大小沿半徑分布如圖所示，圖中Eo已知，Er曲線下OR部分的面積等于R2R部分的面積。(1)寫出Er曲線下面積的單位；(2)己知帶電球在r>R處的場強E =，式中k為靜電力常量，該均勻帶電球所帶的電荷量 Q為多大？(3)求球心與球表面間的電勢差A(yù)U ;(4)質(zhì)量為m,電荷量為q的負電荷在球面處需具有多大的速度可以剛好運動到2R處？22. （ 2011年高考）如圖（a）,磁鐵A、B的同名磁極相對放置，置于水平氣墊導(dǎo)軌上。A固定于導(dǎo)軌左端，B的質(zhì)量m= 0.5kg,可在導(dǎo)軌上無摩擦滑動。將

4、B在A附近某一位置由靜止釋放，由于能量守恒，可通過測量B在不同位置處的速度，得到 B的勢能隨位置x的變化規(guī)律，見圖（c）中曲線I。若將導(dǎo)軌右端抬高，使其與水平面成一定角度（如圖（ b）所示），則B的總勢能曲線如圖（c）中H所示，將 B在x= 20cm處由靜止釋放，求：（解答時必須寫出必要的推斷說明。取g=9.8m/s2）（1） B在運動過程中動能最大的位置；（2）運動過程中B的最大速度和最大位移。（3）圖（c）中直線出為曲線n的漸近線，求導(dǎo)軌的傾角。（4）若A、B異名磁極相對放置，導(dǎo)軌的傾角不變，在圖（c）上畫出B的總勢能隨x的變化曲線。1. (9分)在帶電量為一9.0X 10-7C的場源電荷

5、 Q (可視為點電荷)產(chǎn)生的電場中，將一個帶電量為一2.0X10-9C的點電荷q放在A點，它受到的電場力的大小為3.2X 10-8N,(如圖)求：(1) A點的電場強度E的大小與方向？(2) A點離開場源電荷 Q的距離r為多少？(3)若在A點的右側(cè)有一點 B, A、B兩點之間的電勢差大小為300V,則將q從A點移到B點，電場力做多少功？g A FES- O/ -©2. （ 14分）如圖所示，光滑絕緣的水平面上，相隔4L的AB兩點固定有兩個電量均為 Q的正點電荷，a,O, b是AB連線上的三點，且 O為中點，Oa=Ob=L, 一質(zhì)量為 m、電量為q的點電荷以初速度 vo從a 點出發(fā)沿A

6、B連線向B運動，在運動過程中電荷受到大小恒定的阻力作用，但速度為零時，阻力也為零， 當(dāng)它運動到O點時，動能為初動能的 n倍，到b點剛好速度為零，然后返回往復(fù)運動，直至最后靜止。已知靜電力恒量為k,設(shè)O處電勢為零。求:(1)(2)(3)(4)a點的電場強度。電荷q受到阻力的大小。a點的電勢。電荷q在電場中運動的總路程。A a O b B'+ ；'+3. ( 14分)如圖所示，一絕緣輕質(zhì)三角框架OAB可在豎直面內(nèi)繞 O點自由轉(zhuǎn)動，/ OAB為直角，OA邊長1m, OB邊長2m。A、B兩端分 別固定質(zhì)量為 0.4kg和1.0kg的兩個小球，其中 B球帶正電，電荷量 1 X10-6C,

7、圖中正方形虛線框內(nèi)存在水平向右的勻強電場，虛線框邊長為2m,上邊界和。點齊平。起初，AB邊在外力作用下處于水平位置且保 持靜止。設(shè)圖中 。點處電勢能和重力勢能均為零。(1)若場強為2X106n/C,求圖示位置 A、B兩球的重力勢能和電勢能 之和；(2)若場強為2X106N/C,求撤去外力后桿 OA轉(zhuǎn)過30 0時A球的速度(3)撤去外力后，要使 B球不離開電場區(qū)域，則場強大小須滿足什么條件？4. ( 14分)有三根長度皆為l = 1.00m的不可伸長的絕緣輕線，其中兩根的一 端固定在天花板上的 。點，另一端分別拴有質(zhì)量皆為m= 1.00 M0-2kg的帶電小球A和B,它們的電量分別為+ q和一q

8、, q= 1.00 X0-7C。A、B之間用第三根 線連接起來?？臻g中存在大小為 E= 1.00 M06N/C的勻強電場，場強方向沿水平 向右，平衡時 A、B球的位置如圖所示?，F(xiàn)將 O、B之間的線燒斷，由于有空 氣阻力，A、B球最后會達到新的平衡位置。(忽略電荷間相互作用力)求：(1)在細線OB燒斷前，AB間細線中的張力大小；(2)當(dāng)細線OB燒斷后并重新達到平衡后，細線 AB中張力大??；(3)在重新達到平衡的過程中，系統(tǒng)克服空氣阻力做了多少功？5. (14分)如圖所示，一絕緣輕繩繞過無摩擦的兩輕質(zhì)小定滑輪Oi、02, 一端與質(zhì)量 m= 0.2kg的帶正電小環(huán)P連接，且小環(huán)套在絕緣的均勻光滑直桿

9、上(環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑)，已知小環(huán)P帶電q= 4X10-5C,另一端加一恒定的力 F = 4N。已知直桿下端有一固定轉(zhuǎn)動軸0,上端靠在光滑豎直墻上的 A處，其質(zhì)量M = 1kg,長度L=1m,桿與水平面的夾角為 0= 53°,直桿上C點與定滑輪在同一高度，桿上 CO=0.8m,滑輪01在桿中點的正上方，整個裝置在同一豎直平面內(nèi)，處于豎直向下的大小E=5X104N/C的勻強電場中?，F(xiàn)將小環(huán) P從C點由靜止釋放，求：(取g=10m/s2)(1)剛釋放小環(huán)時，豎直墻 A處對桿的彈力大小；(2)下滑過程中小環(huán)能達到的最大速度；(3)若僅把電場方向反向，其他條件都不變，則環(huán)運動過程中電

10、勢能變化的最大值1. (14分)如圖所示，電源電動勢為s,內(nèi)阻為r,滑動變阻器總阻值為 3r,間 A . d距為d的兩平行金屬板 AB、CD豎直放置，閉合電鍵 S時，板間電場可視為勻強.電場。板間有一長為 L的絕緣細輕桿，能繞水平固定轉(zhuǎn)軸O在豎直面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動，桿上端固定質(zhì)量為m、帶電量為+ q的金屬小球a,下端固定質(zhì)量為 2m、帶電量為一q的金屬小球b,已知Ob=2Oa,并且q=2mgd ,兩帶電小球可視為點 £電荷，不影響勻強電場的分布，兩電荷間相互作用力不計，重力加速度為go現(xiàn)調(diào)節(jié)滑片P使其位于滑動變阻器的中點，閉合電鍵S,待電場穩(wěn)定后：(1)求兩極板間電場強度 E的表達式;(

11、2)將輕桿從如圖位置順時針轉(zhuǎn)過。時(9< 360。)由靜止釋放，輕桿恰能靜止，求0；(3)若將輕桿從如圖位置由靜止釋放，輕桿將繞軸 O順時針轉(zhuǎn)動，求小球 a運動的最大速度。2. （ 14分）兩個帶電量均為+q小球，質(zhì)量均為 m,固定在輕質(zhì)絕緣直角框架OAB （框架的直角邊長均直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。（1）若施加豎直向上的勻強電場大？（2）若改變勻強電場的大小和方向為L）的兩個端點 A、B上，另一端點用光滑鍍鏈固定在。點，整個裝置可以繞垂直于紙面的水平軸在豎Ei,使框架OA邊水平、OB邊豎直并保持靜止狀態(tài)，則電場強度Ei多（電場仍與框架面平行），為使框架的OA邊水平、OB邊豎直（B在O的正下方）

12、，則所需施加的勻強電場的場強E2至少多大？方向如何？（3）若框架處在勻強電場 Ei中OA邊水平、OB邊豎直并保持靜止狀態(tài)時，對小球 B施加一水平向右的 恒力F ,則小球B在何處時速度最大？最大值是多少？E惠老師高三物理3. (14分)關(guān)于點電荷周圍電勢大小的公式為kQ/r,式中常量k>0, Q為點電荷所帶的電量，r為電場中某點距點電荷的距離。如圖所示，兩個帶電量均為+q的小球B、C,由一根長為L的絕緣細桿連接，并被一根輕質(zhì)絕緣細線靜止地懸掛在固定的小球A上，C球離地的豎直高度也為 L。開始時小球A不帶電，此時細線內(nèi)的張力為 To；當(dāng)小球A帶Qi的電量時，細線內(nèi)的張力減小為Ti;當(dāng)小球A帶

13、Q2的電量時，細線內(nèi)的張力大于 To。(1)分別指出小球 A帶Qi、Q2的電荷時電量的正負；(2)求小球A分別帶Qi、Q2的電荷時，兩小球 B、C整體受到小球 A的庫侖力Fi與F2大小之比；(3)當(dāng)小球A帶Q3的電量時細線恰好斷裂，在此瞬間B、C兩帶電小球的加速度大小為 a,求Q3；(4)在小球A帶Q3 (視為已知)電量情況下，若 B球最初離A球的距離為L,在細線斷裂到 C球著地的 過程中，小球A的電場力對B、C兩小球整體做功為多少？(設(shè)B、C兩小球在運動過程中沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動)BI2惠老師高三物理4. (14分)如圖所示，均可視為質(zhì)點的三個物體A、B、C在傾角為30。光滑斜面上，A與B緊靠在一起

14、，C緊靠在固定擋板上，質(zhì)量 分別為 mA = 0.43kg, mB= 0.20kg, mc= 0.50kg ,其中 A 不帶電，B、 C的電量分別為 甲=+ 2X10-5C、qc=+ 7M0-5C且保持不變，開始時 三個物體均能保持靜止。 現(xiàn)給A施加一平行于斜面向上的力F,使A做加速度a= 2.0m/s2的勻加速直線運動，經(jīng)過時間t,力F變?yōu)楹懔Α?已知靜電力常量 k=9M09N - m2/C2, g=10m/s2。求：(1)開始時BC間的距離L;(2) F從變力到恒力需要的時間t;(3)在時間t內(nèi)，力F做功Wf = 2.31J,求系統(tǒng)電勢能的變化量AEpo14+ + + + + + + +

15、+T-X0B F5. ( 14分)如圖所示，在光滑絕緣水平面上，質(zhì)量為m的均勻絕緣棒 AB長為L、帶有正電，電量為 Q 且均勻分布。在水平面上 O點右側(cè)有勻強電場，場強 大小為 巳 其方向為水平向左，BO距離為xo,若棒在 水平向右的大小為 QE/4的恒力作用下由靜止開始運 動。求：(1)棒的B端進入電場L/8時的加速度大小和方向；(2)棒在運動過程中的最大動能。(3)棒的最大電勢能。(設(shè)。點處電勢為零)惠老師高三物理6. （ 14分）如圖所示，虛線左側(cè)存在非勻強電場，MO是電場中的某條電場線，方向水平向右，長直光滑絕緣細桿CD沿該電場線放置。質(zhì)量為 mi、電量為+qi的A球和質(zhì)量為m2、電量

16、為+q2的B球穿過細桿（均可視為點電荷）。當(dāng)t=0時A在O點獲得向左的初速度 vo,同時B在O點右側(cè)某處獲得向左的初速度vi,且vi>vo。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在B向。點靠近過程中，A始終向左做勻速運動。 當(dāng)t=to時B到達。點（未進入非勻強電場區(qū)域），A運動到P點（圖中未畫出），此時兩球間距離最小。靜電力常量為ko（1）求0to時間內(nèi)A對B球做的功；（2）求桿所在直線上場強的最大值；（3）某同學(xué)計算出0to時間內(nèi)A對B球做的功 Wi后，用下列方法計算非勻強電場PO兩點間電勢差：設(shè)0to時間內(nèi)B對A球做的功為 W2,非勻強電場對 A球做的功為 W3,根據(jù)動能定理W2+W3= 0又因為W2=-Wi非

17、勻強電場區(qū)：PO兩點間電勢差UW3四域上0.；A，Lbqi qiM COD請分析上述解法是否正確，并說明理由。i5惠老師高三物理1. ( 13分)根據(jù)電磁學(xué)有關(guān)知識，在某一空間放一電荷量為Q的點電荷，設(shè)無窮遠處電勢為零，則距離點電荷為r的某點的電勢公式為kQ',其中k為靜電力常量。(1)如圖甲所示，在圓心處有一電荷量為+Q的點電荷，其等勢面上 a、b、c三點所在的圓半徑分別為ra、rb和rc。試用題中公式證明：r越大，點電荷的等勢面越稀，即rcrb>rbra。(2)如圖乙中虛線所示是電荷量分別為+Q和一Q的等勢面，試用題中公式證明：中垂線上任意一點的電勢為零。(3)若將兩個點電荷

18、構(gòu)成如圖丙所示的電偶極子模型(指電荷量為q、相距為l的一對正負點電荷組成的電結(jié)構(gòu))，點電荷q0沿以電偶極子為中心、半徑為 R的半圓弧從 A移動到B,試求q0受到的電場力所做的 功為多大？191. ( 12分)如圖所示，在光滑絕緣水平面上，用長為 2L的絕緣輕桿連接 兩個質(zhì)量均為 m的帶電小球 A和B。A球的帶電量為+ 2q, B球的帶電量 為3q,兩球組成一帶電系統(tǒng)。虛線 MN與PQ平行且相距3L,開始時A 和B分別靜止于虛線 MN的兩側(cè)，虛線 MN恰為AB兩球連線的垂直平分 線。若視小球為質(zhì)點，不計輕桿的質(zhì)量，在虛線 MN、PQ間加上水平向右 的電場強度為 E的勻強電場后，系統(tǒng)開始運動。試求：(1) B球剛進入電場時，帶電系統(tǒng)的速度大??；(2)帶電系統(tǒng)向右運動的最大距離和此過程中B球電勢能的變化量;(3) A球從開始運動至剛離開電場所用的時間。1. （ 14分）在光滑水平面上固定一個豎直圓筒S,圓筒內(nèi)壁光滑（右圖所示為俯視圖），半徑為1m。圓筒圓心O