部編版2020高考物理一輪復(fù)習(xí)第七章靜電場(chǎng)第4講力電綜合問題練習(xí)

1、 第4講力電綜合問題高效演爆知能提升隨堂檢測(cè),鞏固落其1.（多選）如圖所示，粗糙絕緣的水平面附近存在一個(gè)平行于水平面的電場(chǎng)，其中某一區(qū)域的電場(chǎng)線與軸平行，在x軸上的電勢(shì)。與坐標(biāo)x的關(guān)系用圖中曲線表示，圖中斜線為該曲線過點(diǎn)（0.15 , 3）的切線.現(xiàn)有x=0.10 m處由靜止釋放，其與水平面一質(zhì)量為0.20 kg ,電荷量為+ 2.0 X10-8C的滑塊P（可視為質(zhì)點(diǎn)），從 的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02.取重力加速度g= 10 m/s 2.則下列說(shuō)法正確的是（A. x=0.15 m 處的場(chǎng)強(qiáng)大小為 2.0X106N/CB.滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸減小C.滑塊運(yùn)動(dòng)的最大速度約為0.1 m/sD.滑塊最終在

2、0.3 m處停下解析：選 AC. 4x的斜率等于該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，所以 x=0.15 m處的場(chǎng)強(qiáng)大小為 上A 巾 3X10Ax 0.155-N/C= 2.0 X 106 N/C,選項(xiàng)A正確；圖象斜率的絕對(duì)值逐漸減小，因?yàn)樵趚=0.15 m處，Eq=科mg= 0.04 N ,所以B錯(cuò)誤；當(dāng)滑動(dòng)摩擦力等于從x = 0.1 m開始，滑塊向右運(yùn)動(dòng)的過程中，加速度向右先減小后反向變大，選項(xiàng)電場(chǎng)力時(shí)，滑塊的速度最大，此時(shí)對(duì)應(yīng)的x= 0.15 m ,由動(dòng)能定理有 Uq- w mS x=mV, U= 1.5 x 10 5V,= 0.05 m ,解得v=0.1 m/s ,選項(xiàng)C正確；假設(shè)滑塊在-. -3電場(chǎng)力做功

3、 WqU =6X10 J,克服摩擦力做功 W=x= 0.3 m 處停下，則從 x= 0.1 m 處到x = 0.3 mm mgAx =8X10 3J,因?yàn)?WW,所以滑塊滑不到處,x=0.3 m處，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.2.N（2018 杭州一中月考）如圖所示，A B為平行金屬板，兩板相距為d且分別與電源兩極相連，兩板的中央各有一小孔 M和N今有一帶電質(zhì)點(diǎn)，自A板上方相距為d的P點(diǎn)由靜止自由下落（P、M N在同一豎直線上），空氣阻力忽略不計(jì)， 到達(dá)N孔時(shí)速度恰好為零,然后沿原路返回.若保持兩極板間的電壓不變， 則下列說(shuō)法不正確的是（）A.把A板向上平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后仍能返回B.把A板向

4、下平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落C.把B板向上平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后仍能返回D.把B板向下平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落解析：選B.移動(dòng)A板或B板后，質(zhì)點(diǎn)能否返回 P點(diǎn)的關(guān)鍵是質(zhì)點(diǎn)在 A B間運(yùn)動(dòng)時(shí)到達(dá) B板之前速度能否減為零，如能減為零，則一定沿原路返回P點(diǎn)；如不能減為零，則穿過 B板后只受重力，將繼續(xù)下落.因質(zhì)點(diǎn)到達(dá)N孔時(shí)速度恰為零，由動(dòng)能定理得mg-2dqU= 0.因極板一直與電源兩極連接，電壓U一直不變，當(dāng) A TOC o 1-5 h z 板上移、下移時(shí)，滿足 qU mgh= 0的條件，即h=2d,則質(zhì)點(diǎn)到達(dá)N孔時(shí)速度恰好為

5、零，然后按原路返回，A 1c 正確，B錯(cuò)反.當(dāng)把B板上移后，設(shè)質(zhì)點(diǎn)仍能到達(dá) B板，則由動(dòng)能te理得 mgh- qU= mv,因B板上移后h界線左側(cè)的運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律， f = ma, 聯(lián)立解得：f ： F=2： 5,選項(xiàng)C正確.在滑塊運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中，滑動(dòng)摩擦力做的功可表示為：W= f 2.5 V0,電場(chǎng)力做的功可表示為 W/= F - V0= 2.5 f - V0,二者做功相等，選項(xiàng) D錯(cuò)誤.4.（多選）（2018 湖北八校聯(lián)考）如圖所示，在豎直平面內(nèi) xOy坐標(biāo)系中分布著與水平方向成45角的勻強(qiáng)電場(chǎng)，將一質(zhì)量為 m帶電荷量為q的小球，以某一初速度從 O點(diǎn)豎直向上拋出，它的軌跡恰好滿足拋

6、物線方程x= ky2,且小球通過點(diǎn)1 .已知重力加速度為g,則（A.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為mgqB.小球初速度的大小為C.小球通過點(diǎn)P時(shí)的動(dòng)能為5mgD.小王從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的過程中，電勢(shì)能減少 2mg k解析：選BC.小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，則電場(chǎng)力與重力的合力沿x軸正方向，qE=娘mg電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為=立mg, a錯(cuò)誤；尸合=m ma所以a=g,由類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有 ： = vt, - = gt2,得小球初速度大小為 V0二 qk k 2工惶,B正確；由P點(diǎn)的坐標(biāo)分析可知所以小球通過點(diǎn)P時(shí)的動(dòng)能為;mV=gn(v2+vx) =C正確;2 kVx 2224k小球從O到P過程中電勢(shì)能減少，且減少的電勢(shì)能等于

7、電場(chǎng)力做的功，即W= qE- 1一=誓 D錯(cuò)誤.kcos 45k5.在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一質(zhì)量為m帶正電的小千用長(zhǎng)為 l的絕緣細(xì)線懸掛于 O點(diǎn)，當(dāng)小球靜止時(shí)，細(xì)線與豎直方向夾角為0 ,如圖所示，現(xiàn)給小球一個(gè)垂直于懸線的初速度，小球恰能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，試問：(1)小球在做圓周運(yùn)動(dòng)的過程中，在哪一位置速度最?。克俣茸钚≈刀啻?？F= COTT .重力場(chǎng)與電場(chǎng)的疊g=身下,其方向與F同向,(2)小球在B點(diǎn)的初速度多大？解析：(1)如圖所示，小球所受到的重力、電場(chǎng)力均為恒力，二力的合力為 加場(chǎng)為等效重力場(chǎng)，F(xiàn)為等效重力，小球在疊加場(chǎng)中的等效重力加速度為 此B點(diǎn)為等效最低點(diǎn)，A點(diǎn)為等效最高點(diǎn)

8、，小球在 A點(diǎn)速度最小，設(shè)為 Va,此時(shí)細(xì)線的拉力為零，等效重力提 供向心力，則 2mg = mp,得小球的最小速度為(2)設(shè)小球在B點(diǎn)的初速度為vb,由能量守恒得:1212 ,2mb= 2miv+ mg - 2 l ,將va的數(shù)值代入得：VB=，5glcos 0答案：(1) A點(diǎn)速度最小cogl e (2)c：gl eCOS u c COS u6.如圖甲所示，長(zhǎng)為 L、間距為d的兩金屬板 A B水平放置，ab為兩板的中心線，一個(gè)帶電粒子以速度V0從a點(diǎn)水平射入，沿直線從b點(diǎn)射出，若將兩金屬板接到如圖乙所示的交變電壓上，欲使該粒子仍能從 b點(diǎn)以速度V0射出，求:(1)交變電壓的周期 T應(yīng)滿足什

9、么條件?(2)粒子從a點(diǎn)射入金屬板的時(shí)刻應(yīng)滿足什么條件?解析：(1)為使粒子仍從b點(diǎn)以速度V0分出電場(chǎng),在垂直于初速度方向上， 粒子的運(yùn)動(dòng)應(yīng)為：加速，減速,反向加速，(反向)減速，經(jīng)歷四個(gè)過程后,回到中心線上時(shí)，在垂直于金屬板的方向上速度正好等于零，這段時(shí)間等于一個(gè)周期，故有 L=nTv。，解得L T= nvo,、，1粒子在4T內(nèi)離開中心線的距離為1y=aqEU0qUT2又=而，E=1解得y=32md在運(yùn)動(dòng)過程中離開中心線的最大距離為qUT2ym= 2尸砥1 .粒子不撞擊金屬板，應(yīng)有 ymW 2d2m qU0解得Tw 2 d故2短盛即n取大于等于如jqm的整數(shù)所以粒子的周期應(yīng)滿足的條件為T=總其中