2022年高考物理總復(fù)習(xí)講義：5、帶電物體在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

5、帶電物體在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

[P3.].如圖所示，帶電體。固定，帶電體。的帶電量為9，質(zhì)量為小,

與絕緣的水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，將P在A點(diǎn)由靜止釋放，則

在Q的排斥下運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)停下，A、B相距s,下列說法正確的是

（AD）

A.將P從8點(diǎn)由靜止拉到A點(diǎn)，水平拉力最少做功2〃mgs

B.將P從8點(diǎn)由靜止拉到A點(diǎn)，水平拉力最少做功上/////y

C.將尸從A點(diǎn)由靜止拉到8點(diǎn)，電勢(shì)能增加/zmgs

D.將。從A點(diǎn)由靜止拉到3點(diǎn)，電勢(shì)能減小/優(yōu)gs

[P4.].如圖所示，在光滑絕緣水平面上有兩個(gè)分別帶異種電荷的小

球力和笈，它們均在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，縣始

'R~*'

終保持相對(duì)靜止。設(shè)小球A的電量為QA,6小球的電毛三正色了

列判斷正確的是：（D）

A.小球/帶正電，小球6帶負(fù)電，且QA>QB

3.小球/帶正電，小球6帶負(fù)電，且QA<QB

C.小球/帶負(fù)電，小球6帶正電，且QA>QB

。.小球/帶負(fù)電，小球/帶正電，且以<QB

如圖所示，在光滑絕緣水平面上的M、N兩點(diǎn)各放有一個(gè)電荷量分別

為+,和+2鄉(xiāng)的完全相同的金屬球A、B。在某時(shí)刻，使A、8以相等

的初動(dòng)能后開始沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)（這時(shí)它們的動(dòng)量大小均為P）,

若它們?cè)谂鲎策^程中無機(jī)械能損失，碰后又各自返回。它們返回M、

N兩點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為Ei和E2,動(dòng)量大小分別為P\和Pi，則下列結(jié)

論正確的是：（A）

E\^E?E,尸]=。2>尸+q+2q

....

77777777777777777

B.E1=E?=E,PI=P2=PMN

C.碰撞一定發(fā)生在M、N連線中點(diǎn)的左側(cè)

D.兩球不可能同時(shí)返回到M、N兩點(diǎn)

[P6.]光滑水平面上有直角坐標(biāo)系％0y,坐標(biāo)系的第I、W象限內(nèi)有

沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一只質(zhì)量為100g的帶電小球靜止于x負(fù)

半軸上某一點(diǎn)。小球受到一個(gè)沿％軸正向的瞬時(shí)沖量/后開始運(yùn)動(dòng)。

從小球通過原點(diǎn)時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，小球沿％、y軸方向的分運(yùn)動(dòng)的速度

圖象分別如圖所示。下列判斷正確的是（B）

A.沿％軸正向的瞬時(shí)沖量/的大小是2Ms

B.開始計(jì)時(shí)后2s內(nèi)小球的動(dòng)量變化大小是0.3k&mls

（｝）

Avxlrn's'A

C.開始計(jì)時(shí)后2s內(nèi)小球的位移是3〃23t3p-V

D.開始計(jì)時(shí)后2s末小球所在點(diǎn)的坐標(biāo)是（2,^；/

\23tls123r/5

[P7.].如圖所示，處于真空中的勻強(qiáng)電場(chǎng)與水平方向成15。角，AB

直線與強(qiáng)場(chǎng)E互相垂直.在A點(diǎn)，以大小

為。的初速度水平拋出一質(zhì)量為機(jī)，帶電

荷量為+q的小球，經(jīng)時(shí)間，，小球下落一段

距離過。點(diǎn)（圖中未畫出）時(shí)其速度大小仍為%,在小球由A點(diǎn)運(yùn)

動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是（B）

（4）電場(chǎng)力對(duì)小球做功為零

（8）小球的電勢(shì)能增加

22

（C）小球機(jī)械能減少量為蟹二

2

（P）。點(diǎn)可能位于43直線的左方

[P8.]如圖所示，兩平行金屬板水平放置并接到電源上，一個(gè)帶電微

粒尸位于兩板間恰好平衡，現(xiàn)用外力將尸固定?。ū３制潆姾闪坎?/p>

變），然后使兩板各繞其中點(diǎn)轉(zhuǎn)過a角，如圖中虛線所示，再撤去外

力以后，則尸在兩板間（）

A.重力勢(shì)能將保持不變

B.重力勢(shì)能將變小

C.電勢(shì)能將變大

D.電勢(shì)能將變小

如圖所示，。是一只二極管，它的作用是只允許電流從。流向。，不

允許電流從人流向&平行板電容器A3內(nèi)部原有產(chǎn)電感繚匕處M厚止

狀態(tài)，當(dāng)兩極板A和B的間距稍增大一些后，微粒P的運(yùn)瑋贏是

（A）

A.仍靜止不動(dòng)B.向下運(yùn)動(dòng)

C.向上運(yùn)動(dòng)D.無法判斷

〔pi。」如圖，。為一理想二極管（正向電阻為o,反向電阻無窮大），

-7段帶

平行金屬板M、N水平放置，兩板之間有一帶電微粒以速度均沿圖一口^

示方向做直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)微粒運(yùn)動(dòng)到尸點(diǎn)時(shí)，將M板迅速向上平移一

小段距離，則此后微粒的運(yùn)動(dòng)情況是（B）

A.沿軌跡①運(yùn)動(dòng)

B.沿軌跡②運(yùn)動(dòng)

C.沿軌跡③運(yùn)動(dòng)

D.沿軌跡④運(yùn)動(dòng)

[P11.].光滑水平面上有一邊長(zhǎng)為I的正方形區(qū)域處在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻

強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與正方形一邊平行，一質(zhì)量為"2,帶電量為夕的

小球由某一邊的中點(diǎn)，以垂直于該邊的初速度W進(jìn)入該正方形區(qū)域。

當(dāng)小球再次運(yùn)動(dòng)到該正方形區(qū)域的邊緣時(shí)，具有的動(dòng)能可能為

(ABC)

A.0B.g/nMj+ggE/「12D.“+|汨

[P13.].如圖二所示，在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，

絕緣細(xì)線的一端固定在O點(diǎn)，另一端系一帶正電一

的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球所受的電；1

、、__IJ

場(chǎng)力大小等于重力大小，比較。、AC、d這四ZA

點(diǎn)，小球（BC）

A.在最高點(diǎn)。處動(dòng)能較其他三點(diǎn)都小

B.在最低點(diǎn)c處重力勢(shì)能最小

C.在水平直徑右端8處機(jī)械能最大

D.在水平直徑左端d處總能量最大

[P14.].在豎直平面內(nèi)有水平向右、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，----e----?

在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線，一端固定在。點(diǎn)，/飛E

另一端系一質(zhì)量為根的帶電小球，它靜止時(shí)位于A點(diǎn)，此時(shí)'、4是"

----

細(xì)線與豎直方向成37。角，如圖所示.現(xiàn)對(duì)在A點(diǎn)的該小球施加一沿

與細(xì)線垂直方向的瞬時(shí)沖量/,小球恰能繞。點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周

運(yùn)動(dòng).下列對(duì)小球運(yùn)動(dòng)的分析，正確的是(不考慮空氣阻力，細(xì)線不

會(huì)纏繞在O點(diǎn)上)(BD)

A.小球運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小

3.小球運(yùn)動(dòng)到方點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小

C.小球運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大

。?小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)機(jī)械能最小

［P5.］如圖所示，兩塊豎直放置的平行金屬板相距d=L2m,接電壓

U=2400V的直流電源，一條長(zhǎng)l=50cm的絕緣細(xì)線的一端系住一個(gè)質(zhì)

量m=50g的帶電小球，另一端固定在。點(diǎn),

小球在豎直平面內(nèi)作以O(shè)為圓心，/為半徑的圓周運(yùn)動(dòng).當(dāng)細(xì)線

平位置時(shí)，小球具有豎直向下的速度也=20m/s,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到

最低點(diǎn)，細(xì)線豎直時(shí)，小球的速度也=16m/s,問:

(1)小球帶何種電荷？電量多少?

(2)當(dāng)小球在最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)線中的張力多大(g=10m/$2”

答案：(1M&V0.?.電場(chǎng)力做負(fù)功.小球帶負(fù)電荷.(2分)根據(jù)動(dòng)能

定理:

mgl-qUAB=；mv；

’兩式聯(lián)立得［=3.85x10-3。

Ud

(2)由向心力公式得，T-mg=m—T-mg+m--26.17V

RfR

［P17.］如圖所示，在光滑絕緣的水平面上有兩個(gè)相距無窮遠(yuǎn)的帶電

小球A、B,兩球帶同種電荷，A球質(zhì)量為加以速度2均向右運(yùn)動(dòng)，B

球質(zhì)量為4根以速度H)正對(duì)著A向左運(yùn)動(dòng)。設(shè)兩球始終未相撞，求:

(1)當(dāng)兩球相距最近時(shí)A球的速度;

(2)系統(tǒng)的最大電勢(shì)能。

解：1)A、8組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，當(dāng)兩球相距最近時(shí)具有共同速度

v由動(dòng)量守恒

4mv0-2tnv0=(m+4m)v2分

2

以='1分

(2)根據(jù)能量守恒系統(tǒng)最大電勢(shì)能

^max~~~VA+mB)v22分

2V+Vm+

^niax=yfO/~~0~~()2=WVQ1分

[P19.]在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的4點(diǎn)，有一個(gè)質(zhì)量為

m,帶電量為+Q的小球，若將小球以初速度丫逆著電場(chǎng)方向水平拋

出(已知重力加速度為g),求：

(1)小球經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的正下方？一E-----A

(2)小球經(jīng)過A點(diǎn)正下方時(shí)離A點(diǎn)的距離為多大？1盧

(3)小球經(jīng)過A點(diǎn)正下方時(shí)的速度大小多大？1

解：(8分)

(1)EQt-mv-(―mv)(2分)

2mv

得：t=（1分）

~EQ

(2)h=—gt1（1分）

2s

14m2v2^2m2gv2

i=-------=------（1分）

2E2Q2E2Q2

(3)v'=5+(g=2（2分）

4m2v2

2（1分）

+g-芭

[P21.如圖所示，在絕緣水平面上，相距為L(zhǎng)的43兩點(diǎn)處分別固

定著兩個(gè)帶電量相等的正電荷，。是AB連線上的兩點(diǎn)，其中Aa

=Bb=LI4,。為45連線的中點(diǎn)，一質(zhì)量為相帶電量為+q的小滑塊

（可以看作質(zhì)點(diǎn)）以初動(dòng)能伉從Q點(diǎn)出發(fā)，沿直線AB向。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，

其中小滑塊第一次經(jīng)過。點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為初動(dòng)能的〃倍（〃>/）,到達(dá)。

點(diǎn)時(shí)動(dòng)能恰好為零，小滑塊最終停在0點(diǎn)，求：

（1）小滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。尸

為

（2）0、。兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uo*呼T—bbB

（3）小滑塊運(yùn)動(dòng)的總路程。

解：

（1）因?yàn)?/=+%,。、6是以中點(diǎn)。對(duì)稱，所以（/“&=（）.....r

滑塊由。一兒根據(jù)動(dòng)能定理：qUah-/jmg^=-E0...........2'

..................................2'

mgl

（2）對(duì)小滑塊由。一〃的過程，根據(jù)動(dòng)能定理：

qUah-j.img-^-nEi）...2'

“皆4一嗚(l—2n)E0

Uob=

q2q

.