高考物理二輪復(fù)習(xí)精講精練專題07 電場 帶電粒子在電場中的運(yùn)動（精練）（解析版）

專題07電場帶電粒子在電場中的運(yùn)動（精練）一、單項(xiàng)選擇題1．如圖所示，有一個均勻帶正電的絕緣球體，球心為SKIPIF1<0，球體內(nèi)有一個球形空腔，球心為SKIPIF1<0，M、N為兩球心連線上兩點(diǎn)，P、Q連線過球心SKIPIF1<0且與M、N連線垂直，且M、N、P、Q四點(diǎn)到SKIPIF1<0距離相等，則下列說法正確的是（）A．P、Q兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同B．P、Q兩點(diǎn)電勢相等C．M點(diǎn)電場強(qiáng)度比N點(diǎn)小D．M點(diǎn)電勢比N點(diǎn)低【答案】B【詳解】A．根據(jù)對稱性可知P、Q兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相同但P點(diǎn)電場強(qiáng)度方向朝右上方，而Q點(diǎn)電場強(qiáng)度方向朝右下方，兩點(diǎn)場強(qiáng)方向不同，故A錯誤；B．規(guī)定無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，由于P、Q到O1的距離相等，所以完整的均勻帶正電球體O1在P、Q產(chǎn)生的電勢相等；由于P到O2的距離等于Q到O2的距離，所以完整的均勻帶負(fù)電球體O2在P產(chǎn)生的電勢等于于在Q產(chǎn)生的電勢，根據(jù)電勢的疊加可知P、Q產(chǎn)生的電勢相等，故B正確；C．將球形空腔視看作填滿了等量正、負(fù)電荷，且電荷量密度與球體實(shí)心部分相同，則M、N、P、Q四點(diǎn)的電場強(qiáng)度和電勢均可視為完整的均勻帶正電球體O1與均勻帶負(fù)電球體O2產(chǎn)生的電場強(qiáng)度和電勢的疊加。由于M、N到O1的距離相同，所以完整的均勻帶正電球體O1在M、N產(chǎn)生的電場強(qiáng)度（分別設(shè)為EM1和EN1）大小相同，且方向均背離圓心O1，而完整的均勻帶負(fù)電球體O2在N點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度EN2一定大于在M點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度EM2，易知EN1和EN2方向相反，EP1和EP2方向相反，根據(jù)電場強(qiáng)度的疊加法則可知M點(diǎn)電場強(qiáng)度比N點(diǎn)的大，故C錯誤；D．規(guī)定無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，由于M、N到O1的距離相等，所以完整的均勻帶正電球體O1在M、N產(chǎn)生的電勢相等；由于M到O2的距離大于N到O2的距離，所以完整的均勻帶負(fù)電球體O2在M產(chǎn)生的電勢高于在N產(chǎn)生的電勢，根據(jù)電勢的疊加可知M點(diǎn)電勢比N點(diǎn)的高，故D錯誤。故選B。2．如圖所示，電量為Q的正電荷均勻地分布在半徑為r的圓環(huán)上M為圓環(huán)平面內(nèi)的點(diǎn)，過圓心O點(diǎn)的x軸垂直于環(huán)面，N為x軸上一點(diǎn)，ON=h，靜電力常量為k。則（）A．M、O兩點(diǎn)場強(qiáng)都為零B．N點(diǎn)場強(qiáng)大小為SKIPIF1<0C．M、O、N三點(diǎn)中O點(diǎn)電勢最高D．過M點(diǎn)以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓上各點(diǎn)電勢不相等【答案】B【詳解】A．在圓環(huán)上任取一點(diǎn)，則在圓環(huán)上一定存在關(guān)于O點(diǎn)對稱的另一點(diǎn)，這兩個對稱的點(diǎn)在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小相同方向相反，則O點(diǎn)總場強(qiáng)為零。下圖為圓環(huán)的平面圖，線段AB為過M點(diǎn)的直徑。線段CD垂直于線段AB，A點(diǎn)到M點(diǎn)的距離小于B點(diǎn)到M點(diǎn)的距離。所以A、B兩點(diǎn)在M點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度指向圓心。C、D兩點(diǎn)到M點(diǎn)的距離相同，所以C、D兩點(diǎn)在M點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為0。在圓弧AC上任取一點(diǎn)F。連接F與M并延長交于圓上K點(diǎn)。由幾何關(guān)系得F點(diǎn)到M點(diǎn)的距離小于K點(diǎn)到M點(diǎn)的距離。所以F、K兩點(diǎn)在M點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度指向K點(diǎn)。F點(diǎn)關(guān)于直徑AB對稱的點(diǎn)為G點(diǎn)。連接GM并延長交于圓上J點(diǎn)。同理，G、J兩點(diǎn)在M點(diǎn)的電場強(qiáng)度指向J點(diǎn)。整個圖關(guān)于直徑AB對稱，綜上根據(jù)對稱性和矢量疊加原理得M點(diǎn)的電場強(qiáng)度指向圓心。故A錯誤；B．設(shè)圓環(huán)上電荷的線密度為SKIPIF1<0，則有SKIPIF1<0在圓環(huán)上任取一小段SKIPIF1<0，這一小段小到其上的電荷可以看成點(diǎn)電荷，則該小段上的電荷量為SKIPIF1<0則該小段上的電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度在x軸上的分量為SKIPIF1<0（方向沿著x軸正方向）則圓環(huán)上的所有電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度，沿x軸的分量為SKIPIF1<0（方向沿著x軸正方向）根據(jù)對稱性和矢量疊加原理可得，圓環(huán)上的所有電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度，沿垂直于x軸方向的分量為零。故B正確；C．根據(jù)B選項(xiàng)的分析，在線段ON上除O點(diǎn)外任取一點(diǎn)，該點(diǎn)的電場強(qiáng)度沿x軸正方向，沿著電場線方向前進(jìn)電勢降低所以SKIPIF1<0根據(jù)A選項(xiàng)的分析，在線段MO上除O點(diǎn)外任取一點(diǎn)，該點(diǎn)的電場強(qiáng)度指向圓心，沿著電場線方向前進(jìn)電勢降低所以SKIPIF1<0故C錯誤；D．根據(jù)A選項(xiàng)的分析，過M點(diǎn)以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度都指向圓心，所以在該圓上移動電荷時，每時每刻電場力與位移方向垂直，即電場力不做功，所以該圓上的每個點(diǎn)的電勢相同。故D錯誤。故選B。3．如圖所示，一絕緣圓環(huán)水平放置，圓心為O，其上放置四個電荷量相等的點(diǎn)電荷，這四個點(diǎn)電荷處于互相垂直的兩直徑的兩端，一直徑兩端的電荷均為正電荷，另一直徑兩端的電荷均為負(fù)電荷。直線SKIPIF1<0為圓環(huán)的中軸線，且SKIPIF1<0兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對稱。下列說法中正確的是（）A．SKIPIF1<0兩點(diǎn)的場強(qiáng)不相等B．SKIPIF1<0上各點(diǎn)的電勢不相等C．兩正電荷所在直徑上以O(shè)為對稱中心的兩個點(diǎn)的場強(qiáng)相同D．兩負(fù)電荷所在直徑上以O(shè)為對稱中心的兩個點(diǎn)的電勢相等【答案】D【詳解】A．由對稱性可知，兩個正電荷在O1處的合場強(qiáng)沿O1O2向上，兩個負(fù)電荷在O1處的合場強(qiáng)沿O1O2向下，且兩正電荷和兩負(fù)電荷分別在O1處的場強(qiáng)大小相等，所以SKIPIF1<0同理可得SKIPIF1<0所以O(shè)1、O2兩點(diǎn)的場強(qiáng)相等且為0，故A錯誤；B．四個點(diǎn)電荷分成兩組等量異種點(diǎn)電荷，直線O1O2在任一組等量異種點(diǎn)電荷的中垂面上，則直線O1O2上所有點(diǎn)的電勢相等且為0，故B錯誤；C．兩等量同種正電荷連線上以O(shè)為對稱中心的任取兩對稱點(diǎn)，場強(qiáng)等大反向且指向O點(diǎn)，同時這兩點(diǎn)也是另外兩等量同種負(fù)電荷中垂線上以O(shè)為對稱中心的兩對稱點(diǎn)，則場強(qiáng)也滿足等大反向且指向O點(diǎn)，所以兩對稱點(diǎn)的合場強(qiáng)滿足等大反向，故C錯誤；D．電勢是標(biāo)量，大小由離場源電荷的距離決定，兩負(fù)電荷所在直徑上以O(shè)為對稱中心的兩個點(diǎn)，離正場源電荷的距離相等，同時離兩負(fù)場源電荷的距離具有對稱性，所以對稱點(diǎn)電勢相等，故D正確。故選D。4．避雷針附近的電場分布如圖所示，實(shí)線為電場線，虛線為等勢面，等勢面和電場線關(guān)于避雷針?biāo)诘呢Q直線對稱分布，曲線為某帶電粒子僅在電場力作用下的運(yùn)動軌跡，A、B、C為軌跡上的三個點(diǎn)，A、B是關(guān)于避雷針?biāo)诘呢Q直線對稱的兩點(diǎn)，C點(diǎn)在豎直線上，則（）A．A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同B．此時避雷針的尖端聚集大量正電荷C．粒子在A點(diǎn)具有的電勢能比在C點(diǎn)的電勢能大D．粒子在A點(diǎn)具有的動能比在C點(diǎn)的動能大【答案】D【詳解】A．電場線疏密表示電場強(qiáng)度的大小，電場線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向。A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相同，方向不同。A錯誤；B．電場線從無窮遠(yuǎn)終止于負(fù)電荷，此時避雷針的尖端聚集大量負(fù)電荷。B錯誤；C．由運(yùn)動軌跡可知，電場力指向軌跡的凹側(cè)，可知該帶電粒子帶負(fù)電。電場線由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，可知SKIPIF1<0又SKIPIF1<0粒子在A點(diǎn)具有的電勢能比在C點(diǎn)的電勢能小。C錯誤；D．運(yùn)動過程中，只有電場力做功，動能和電勢能之間相互轉(zhuǎn)化，動能和電勢能的和保持不變。粒子在A點(diǎn)具有的電勢能比在C點(diǎn)的電勢能小，粒子在A點(diǎn)具有的動能比在C點(diǎn)的動能大。D正確。故選D。5．粗細(xì)均勻的圓形絕緣環(huán)位于空間直角坐標(biāo)系中的xOy平面內(nèi)，其幾何中心與坐標(biāo)原點(diǎn)O重合，處于每個象限的SKIPIF1<0圓環(huán)都均勻帶有相同電量的電荷，電性如圖所示。點(diǎn)1、2，3、4，5、6分別位于z、x、y軸上，它們與原點(diǎn)O間距相同，以下說法正確的是（）A．把一個正電荷沿z軸從點(diǎn)2移動到點(diǎn)1電場力先做正功再做負(fù)功B．把一個正電荷沿x軸從點(diǎn)4移動到點(diǎn)3電場力先做正功再做負(fù)功C．把一個正電荷沿直線從點(diǎn)4移動到點(diǎn)6電場力先做正功再做負(fù)功D．把一個正電荷沿直線從點(diǎn)5移動到點(diǎn)1電場力先做正功再做負(fù)功【答案】C【詳解】A．由對稱性分析可得z軸上各點(diǎn)電場強(qiáng)度都為零，在z軸上移動電荷都不做功，故A錯誤。B．x軸上各點(diǎn)電場強(qiáng)度方向相當(dāng)于關(guān)于x軸對稱的等量異種電荷電場的疊加，則電場強(qiáng)度方向都垂直于x軸，在x軸上移動電荷都不做功，故B錯誤。C．根據(jù)等量異種電荷電場分布特點(diǎn)可知，點(diǎn)4處電場強(qiáng)度方向沿y軸負(fù)方向，點(diǎn)6處電場強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向，把一個正電荷沿直線從點(diǎn)4移動到點(diǎn)6電場力電場力與位移夾角先是銳角后是鈍角，因此先做正功再做負(fù)功，故C正確。D．根據(jù)等量異種電荷電場分布特點(diǎn)可推出，yOz平面電場線方向垂直與平面，則電場力方向與運(yùn)動方向垂直，點(diǎn)5移動到點(diǎn)1電場力不做功，故D錯誤。故選C。6．如圖，圓環(huán)均勻帶正電，沿其中心軸線建立x軸。將另一點(diǎn)電荷SKIPIF1<0從圓心SKIPIF1<0處沿x軸正方向移到無窮遠(yuǎn)處的過程中，電場力做功為SKIPIF1<0。取無窮遠(yuǎn)處為電勢能零點(diǎn)，則電荷SKIPIF1<0具有的電勢能SKIPIF1<0與位置坐標(biāo)x的關(guān)系圖像正確的是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】點(diǎn)電荷SKIPIF1<0從圓心SKIPIF1<0處沿x軸正方向移到無窮遠(yuǎn)處的過程中，電場力做功為SKIPIF1<0，由電勢能的定義可知，點(diǎn)電荷SKIPIF1<0在SKIPIF1<0處的電勢能SKIPIF1<0又SKIPIF1<0與SKIPIF1<0的關(guān)系圖像的斜率的絕對值表示靜電力的大小，將圓環(huán)分成很多可以看成點(diǎn)電荷的小段，由電場疊加原理可知，SKIPIF1<0處電場強(qiáng)度為零，且從SKIPIF1<0向左、向右電場強(qiáng)度都變小，無窮遠(yuǎn)處電場強(qiáng)度為零。電荷SKIPIF1<0從SKIPIF1<0向左、向右受到的靜電力SKIPIF1<0都是先增大后減小。SKIPIF1<0與SKIPIF1<0的關(guān)系圖像的斜率的絕對值從SKIPIF1<0向左、向右都是先增大后減小。故選A。7．某靜電場在x軸上的場強(qiáng)E隨x的變化關(guān)系如圖所示，x軸正方向?yàn)閳鰪?qiáng)正方向，一個帶負(fù)電的點(diǎn)電荷只在電場力的作用下以一定初速度沿x軸正方向運(yùn)動，x1、x2、x3、x4四點(diǎn)間隔相等，則以下說法不正確的是（）A．點(diǎn)電荷在x2和x4處電勢能相等B．點(diǎn)電荷由x1運(yùn)動到x3的過程中電場力做負(fù)功C．x1、x2兩點(diǎn)之間的電勢差小于x3、x4兩點(diǎn)之間的電勢差D．點(diǎn)電荷由x1運(yùn)動到x4的過程中電場力先增大后減小【答案】A【詳解】A．x2-x4處場強(qiáng)方向沿x軸正方向，根據(jù)沿著電場線方向電勢降低，x2處電勢高于x4處電勢，帶負(fù)電的點(diǎn)電荷在x2處電勢能比在x4處的小，A錯誤；B．x1-x3處場強(qiáng)為x軸正方向，則從x1到x3處順著電場線方向移動負(fù)點(diǎn)電荷，電場力做負(fù)功，B正確；C．由U=Ed知E-x圖線與x軸所圍的面積表示電勢差，則知x1、x2兩點(diǎn)之間的電勢差小于x3、x4兩點(diǎn)之間的電勢差，C正確；D．由x1運(yùn)動到x4的過程中，電場強(qiáng)度的絕對值先增大后減小，由SKIPIF1<0知，電場力先增大后減小，D正確。此題選擇不正確的選項(xiàng)，故選A。8．傳感器根據(jù)具體工作原理的不同，可分為電阻式、電容式、電感式、……等等，下列關(guān)于傳感器的分類及工作原理正確的是（）A．熱敏電阻和金屬熱電阻都是電阻式傳感器，兩者的電阻都隨溫度的升高而增大B．圖1所示的傳感器是電容式傳感器，當(dāng)被測物體向右運(yùn)動時，電容器的電容增大C．圖2所示的傳感器是電感式傳感器，當(dāng)被測物體向右運(yùn)動時，電感線圈的自感系數(shù)增大D．金屬電阻應(yīng)變片是電阻式傳感器，當(dāng)應(yīng)變片上的金屬絲受到拉力時，應(yīng)變片的電阻增大【答案】D【詳解】A．熱敏電阻是用半導(dǎo)體材料制成，阻值隨溫度的升高而減??；金屬熱電阻的電阻率隨溫度的升高而增大，故A錯誤；B．圖1所示的傳感器是電容式傳感器，當(dāng)被測物體向右運(yùn)動時，電容器極板間電介質(zhì)SKIPIF1<0減小，根據(jù)SKIPIF1<0可知，電容器的電容減小，故B錯誤；C．圖2所示的傳感器是電感式傳感器，當(dāng)被測物體向右運(yùn)動時，鐵芯抽出，則自感系數(shù)減小，故C錯誤；D．金屬電阻應(yīng)變片是電阻式傳感器，當(dāng)應(yīng)變片上的金屬絲受到拉力時，應(yīng)變片的電阻增大，故D正確。故選D。9．如圖所示，平行板電容器水平放置，開關(guān)S斷開，電源通過二極管給電容器充電，一帶電粒子從上、下極板左側(cè)正中央的O點(diǎn)以一定速度平行于極板射入，恰好從下極板右側(cè)邊緣飛出，不計(jì)粒子自身重力和空氣阻力，極板間電場可視為勻強(qiáng)電場，若粒子打到極板上即被吸收。以下情形，保持入射點(diǎn)O的位置不變，其中說法正確的是（）A．將開關(guān)保持閉合，若將上極板稍向下移動，要求粒子仍能從下極板右側(cè)邊緣飛出，則需要增大入射速度B．將開關(guān)保持閉合，若將下極板稍向上移動，粒子在極板間運(yùn)動時電勢能減少量不變C．開關(guān)保持?jǐn)嚅_，若將上極板稍向下移動，粒子仍能從極板右端射出D．開關(guān)保持?jǐn)嚅_，若將上極板稍向上移動，粒子不能從極板右端射出【答案】A【詳解】A．將開關(guān)保持閉合，電容器的電壓不變，若將上極板稍向下移動，由SKIPIF1<0可知，極板間電場強(qiáng)度變大，根據(jù)類平拋運(yùn)動的特點(diǎn)可知，豎直方向的位移不變，加速度變大，則飛行時間變小，要求粒子仍能從下極板右側(cè)邊緣飛出，則需要增大入射速度，故A正確；B．將開關(guān)保持閉合，電容器的電壓不變，由SKIPIF1<0可知，極板間電場強(qiáng)度變大，粒子一定打到下極板上，由SKIPIF1<0可知，O與上極板的電勢差變大，則O與下極板的電勢差變小，由電場力做功公式SKIPIF1<0可知，電場力做功減小，根據(jù)功能關(guān)系可知，粒子在極板間運(yùn)動時電勢能減少量變小，故B錯誤；C．開關(guān)保持?jǐn)嚅_時，若將上極板稍向下移動，由SKIPIF1<0和SKIPIF1<0可知，極板上帶電量增大，二極管導(dǎo)通，故極板上電壓不變，由SKIPIF1<0可知，極板間電場強(qiáng)度變大，故粒子一定打到下極板上，故C錯誤；D．開關(guān)保持?jǐn)嚅_時，若將上極板稍向上移動，由SKIPIF1<0和SKIPIF1<0可知，電容器將放電，由于二極管中的電流只能從左向右流，則電容器上電荷量不變，結(jié)合公式SKIPIF1<0可知，極板間電場強(qiáng)度不變，則粒子仍能從極板右端射出，故D錯誤。故選A。10．如圖所示，傾角為SKIPIF1<0的絕緣斜面始終靜止在水平面上。一質(zhì)量為m、帶電荷量為SKIPIF1<0的滑塊沿斜面勻速下滑。在此空間突然加上豎直方向的勻強(qiáng)電場，已知滑塊受到的電場力小于滑塊的重力。則（）A．若加上豎直向上的電場后，地面對斜面的摩擦力可能變小B．若加上豎直向下的電場后，地面對斜面的摩擦力一定變大C．若加上豎直向上的電場后，地面對斜面的摩擦力情況不變D．若加上豎直向下的電場后，地面對斜面的摩擦力可能變大【答案】C【詳解】若滑塊勻速下滑，由平衡條件可得SKIPIF1<0對滑塊和斜面整體分析可知，地面對斜面的摩擦力為零，當(dāng)加上豎直向上的電場后，滑塊受到向上的電場力F，在沿斜面方向滿SKIPIF1<0受力仍保持平衡，則滑塊仍勻速下滑，同理可知，當(dāng)加上豎直向下的電場后，滑塊受到向下的電場力F，在沿斜面方向滿足SKIPIF1<0受力仍保持平衡，則滑塊仍勻速下滑?？芍瑝K和斜面都處于平衡狀態(tài)，對整體由平衡條件可知地面對斜面的摩擦力保持不變，為零。故選C。二、多項(xiàng)選擇題11．2022年2月4日北京冬奧會開幕式上，由一朵朵代表各個參賽國家的“小雪花”組成一朵“大雪花”后，奧運(yùn)圣火在其中央點(diǎn)燃，如圖甲，讓全世界驚嘆。某同學(xué)發(fā)現(xiàn)每朵“小雪花”的基本形狀如圖乙所示，他利用絕緣弧形細(xì)條擺成模型，若其相鄰兩條邊分別均勻分布著等量的異種電荷如圖乙所示，P、Q兩點(diǎn)位于對稱軸CF上，且它們與中心點(diǎn)O的距離均相等，若用直線連接相鄰各點(diǎn)ABCDEF構(gòu)成的是正六邊形，取無窮遠(yuǎn)電勢為0，則（

）A．O點(diǎn)場強(qiáng)大小為0 B．O點(diǎn)電勢不為0C．P、Q兩點(diǎn)的電勢相等 D．P、Q兩點(diǎn)的場強(qiáng)相同【答案】ACD【詳解】A．根據(jù)圖像對稱性分析可知，AF、CD在O點(diǎn)形成的場強(qiáng)方向右下30°，BC、EF在O點(diǎn)形成的場強(qiáng)方向左下30°，AB、DE在O點(diǎn)形成的場強(qiáng)方向豎直向上，且這三個場強(qiáng)大小相等，方向互成120°，故O的合場強(qiáng)為0，A正確；BC．以CF為線，上下電荷對稱為等量異種電荷，即CF為等量異種電荷連線的中垂線，為等勢線且電勢為0，B錯誤、C正確；D．由對稱性可知，左側(cè)兩條邊和右側(cè)兩條邊在P、Q兩點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)相同，上下兩條邊在P、Q兩點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)也相同，故P、Q兩點(diǎn)的合場強(qiáng)相同，D正確。故選ACD。12．某中學(xué)生助手在研究心臟電性質(zhì)時，當(dāng)興奮在心肌傳播，在人體的體表可以測出與之對應(yīng)的電勢變化，可等效為兩等量電荷產(chǎn)生的電場。如圖是人體表面的瞬時電勢分布圖，圖中實(shí)線為等差等勢面，標(biāo)在等勢面上的數(shù)值分別表示該等勢面的電勢，SKIPIF1<0為等勢面上的點(diǎn)，SKIPIF1<0為兩電荷連線上對稱的兩點(diǎn)，SKIPIF1<0為兩電荷連線中垂線上對稱的兩點(diǎn)。則（）A．SKIPIF1<0兩點(diǎn)的電勢差SKIPIF1<0B．負(fù)電荷從SKIPIF1<0點(diǎn)移到SKIPIF1<0點(diǎn)，電勢能增加C．SKIPIF1<0兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度等大反向D．SKIPIF1<0兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同，從SKIPIF1<0到SKIPIF1<0的直線上電場強(qiáng)度先變大后變小【答案】AD【詳解】該瞬時電勢分布圖可等效為等量異種電荷產(chǎn)生的，等量異種電荷的電場線分布如圖A．d、a兩點(diǎn)的電勢差SKIPIF1<0選項(xiàng)A正確；B．從SKIPIF1<0點(diǎn)移到SKIPIF1<0點(diǎn)電勢升高，但由于是負(fù)電荷所以電勢能減小，選項(xiàng)B錯誤；C．a(chǎn)、b為兩電荷連線上對稱的兩點(diǎn)，所以a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小、方向相同，C錯誤；D．c、d為兩電荷連線中垂線上對稱的兩點(diǎn)，c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小方向都相同，根據(jù)等勢線的密程度可判斷出從SKIPIF1<0到SKIPIF1<0的直線上電場強(qiáng)度先變大后變小，選項(xiàng)D正確。故選AD。13．如圖甲所示，x軸上固定著兩個點(diǎn)電荷A和B，帶電量分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，點(diǎn)電荷A在原點(diǎn)上，點(diǎn)電荷B的坐標(biāo)SKIPIF1<0。已知點(diǎn)電荷電勢公式為SKIPIF1<0，其中k為靜電力常量，其值為SKIPIF1<0，r為到點(diǎn)電荷的距離，取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，通過電勢測量儀定量描繪出x軸上各點(diǎn)電勢SKIPIF1<0隨位置變化規(guī)律如圖乙所示。下列說法正確的是（

）A．SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0，SKIPIF1<0C．在SKIPIF1<0處附近無初速度釋放電子，不可能做往復(fù)運(yùn)動D．在SKIPIF1<0處附近無初速度釋放正電子，其最大動能可能為45eV【答案】BC【詳解】A．根據(jù)SKIPIF1<0軸上電勢SKIPIF1<0變化規(guī)律，SKIPIF1<0區(qū)域電勢為負(fù)，可以判斷A帶負(fù)電，B帶正電，且A帶電量比B的電量多，SKIPIF1<0處電勢為零，電勢疊加原理為代數(shù)運(yùn)算，根據(jù)點(diǎn)電荷電勢公式，有SKIPIF1<0得SKIPIF1<0選項(xiàng)A錯誤；B．x1處電勢為零，有SKIPIF1<0得SKIPIF1<0在SKIPIF1<0圖像中斜率為電場強(qiáng)度，故x2處電場強(qiáng)度為零，由點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式,有SKIPIF1<0得SKIPIF1<0選項(xiàng)B正確；C．在x2處附近無初速度釋放電子，電子可能向右運(yùn)動到達(dá)無窮遠(yuǎn)或是向左運(yùn)動被點(diǎn)電荷B吸附，不可能做往復(fù)運(yùn)動，選項(xiàng)C正確；D．x2處左側(cè)場強(qiáng)方向向右，右側(cè)場強(qiáng)方向向左，在x2處附近無初速度釋放正電子，正電子一定做往復(fù)運(yùn)動，其最大動能不可能為45eV，選項(xiàng)D錯誤。故選BC。14．如圖所示，光滑定滑輪SKIPIF1<0、SKIPIF1<0位于同一水平線上，輕繩一端跨過定滑輪SKIPIF1<0與沙桶連接，另一端跨過定滑輪SKIPIF1<0與輕彈簧一端連接，輕彈簧另一端連接帶正電的小球B，帶正電的小球A固定在定滑輪SKIPIF1<0正下方。初始時沙桶、小球B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，且此時SKIPIF1<0。小球A、B的電荷量不變，輕彈簧始終在彈性限度內(nèi)。若輕輕取走少許沙子，調(diào)整沙桶高度使系統(tǒng)再次平衡。則（）A．小球A、B間的距離不變B．小球B與SKIPIF1<0間的距離不變C．SKIPIF1<0減小D．小球A、B間的庫侖力減小【答案】AC【詳解】AD．以小球B為對象，設(shè)A、B間的庫侖力為SKIPIF1<0，彈簧彈力為SKIPIF1<0，根據(jù)相似三角形有SKIPIF1<0根據(jù)庫侖定律可得SKIPIF1<0聯(lián)立可得SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0不變，則小球A、B間的庫侖力大小不變，故A正確，D錯誤；BC．由于沙桶中沙子取走少許，則彈簧的彈力SKIPIF1<0減小，故SKIPIF1<0減小，小球B沿圓弧移動，則SKIPIF1<0減小，故B錯誤，C正確。故選AC。15．如圖所示，在水平線ab上方有方向豎直向下的勻強(qiáng)電場I，在水平線cd下方有方向豎直向上的勻強(qiáng)電場Ⅱ，ab、cd間的距離為2.5h，在ab上方高為h的P點(diǎn)，由靜止釋放一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球，過一段時間小球再次回到P點(diǎn)，此過程小球在兩個電場中運(yùn)動的時間之比為1:2，重力加速度為g，電場I的電場強(qiáng)度大小為SKIPIF1<0，則（）A．小球帶正電B．電場Ⅱ的電場強(qiáng)度大小為SKIPIF1<0C．若將小球在P點(diǎn)以大小為SKIPIF1<0的初速度水平拋出，此后小球重力做功的瞬時功率最大值為SKIPIF1<0D．若將小球在P點(diǎn)以大小為SKIPIF1<0的初速度水平拋出，此后小球第一次速度最小時離P點(diǎn)的水平距離為3h【答案】AC【詳解】A．由題意可知，小球在電場Ⅱ中做減速運(yùn)動，因此小球帶正電，故A正確；B．設(shè)小球出電場Ⅰ時的速度大小為SKIPIF1<0，根據(jù)動能定理有SKIPIF1<0則SKIPIF1<0設(shè)小球進(jìn)電場Ⅱ時的速度大小為SKIPIF1<0，根據(jù)動能定理有SKIPIF1<0則SKIPIF1<0根據(jù)動量定理SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故B錯誤；C．將小球在P點(diǎn)以大小為SKIPIF1<0的初速度水平拋出，重力做功的瞬時功率等于重力與豎直分速度的乘積，即SKIPIF1<0小球到cd時豎直分速度最大，所以小球重力做功的瞬時功率最大值為SKIPIF1<0故C正確；D．從P點(diǎn)到cd的過程，由豎直方向由動量定理SKIPIF1<0結(jié)合B項(xiàng)中的分析可得SKIPIF1<0；SKIPIF1<0若將小球在P點(diǎn)以大小為SKIPIF1<0的初速度水平拋出，此后小球第一次速度最小時離P點(diǎn)的水平距離為SKIPIF1<0故D錯誤。故選AC。16．如圖所示，固定光滑絕緣的直桿上套有一個質(zhì)量為m、帶電量為SKIPIF1<0的小球和兩根原長均為L的輕彈簧，兩根輕彈簧的一端與小球絕緣相連，另一端分別固定在桿上相距為SKIPIF1<0的A、B兩點(diǎn)，空間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場。已知直桿與水平面的夾角為SKIPIF1<0，兩彈簧的勁度系數(shù)均為SKIPIF1<0，小球在距B點(diǎn)SKIPIF1<0的P點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，Q點(diǎn)距A點(diǎn)SKIPIF1<0，小球在Q點(diǎn)由靜止釋放，重力加速度為g。則（）A．勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為SKIPIF1<0B．小球在Q點(diǎn)的加速度大小為SKIPIF1<0C．小球運(yùn)動的最大動能為SKIPIF1<0D．小球運(yùn)動到最低點(diǎn)的位置離B點(diǎn)的距離為SKIPIF1<0【答案】BD【詳解】A．由題可知，小球在距B點(diǎn)SKIPIF1<0的P點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，小球受到兩根彈簧的彈力合力大小為SKIPIF1<0對小球由共點(diǎn)力平衡可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故A錯誤；B．根據(jù)對稱性，可知小球在Q點(diǎn)的受兩彈簧彈力合力情況與P點(diǎn)大小相等，方向相反，根據(jù)牛頓第二定律，有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故B正確；C．小球從Q點(diǎn)由靜止下滑時，運(yùn)動到P點(diǎn)時受力平衡，加速度為0，速度最大，動能最大，從Q到P過程中，彈簧彈力總功為零，根據(jù)動能定理可得SKIPIF1<0由幾何關(guān)系可求得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故C錯誤；D．由題可知，小球從Q點(diǎn)靜止運(yùn)動到最低點(diǎn)時，小球做簡諧振動，P點(diǎn)為平衡位置，根據(jù)簡諧運(yùn)動的對稱性可知，小球運(yùn)動最低點(diǎn)到P點(diǎn)距離為SKIPIF1<0，所以小球運(yùn)動到最低點(diǎn)的位置離B點(diǎn)距離SKIPIF1<0故D正確。故選BD。17．制備納米薄膜的裝置可簡化為真空中的兩平行極板，如圖所示，B板接地，A板上電勢隨時間做周期性變化，A板電勢最大值為SKIPIF1<0，周期為T，極板間距為d，電荷量為q在兩板中央固定一帶負(fù)電的粒子，其質(zhì)量為m，重力忽略不計(jì)，下列說法正確的是（）A．若在SKIPIF1<0時刻釋放該粒子，粒子到達(dá)極板的最大速度可能為SKIPIF1<0B．若在SKIPIF1<0時刻釋放該粒子，粒子可能在SKIPIF1<0時刻到達(dá)B板C．若在SKIPIF1<0時刻釋放該粒子，粒子的運(yùn)動方向不變D．在任何時刻釋放該粒子，粒子的動量變化量大小的都不可能大于SKIPIF1<0【答案】ACD【詳解】AD．由于B板接地，所以SKIPIF1<0，那么平行板電容器板間電壓大小為SKIPIF1<0電場強(qiáng)度SKIPIF1<0粒子在板間受到的電場力SKIPIF1<0所以粒子受到的電場力與時間t為線性關(guān)系，根據(jù)動量定理得在SKIPIF1<0時刻釋放的粒子，粒子在SKIPIF1<0、SKIPIF1<0時刻速度最大，有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故AD正確；B．在SKIPIF1<0時刻釋放該粒子，粒子在SKIPIF1<0時間內(nèi)一直向B板運(yùn)動，SKIPIF1<0時刻粒子速度為零，如果此時粒子未能到達(dá)B板，則粒子接下來向A板運(yùn)動，所以粒子不可能在SKIPIF1<0時刻到達(dá)B板，故B錯誤；C．SKIPIF1<0時刻釋放該粒子，粒子在SKIPIF1<0時間內(nèi)粒子向A板做加速度增大的加速運(yùn)動，SKIPIF1<0時間內(nèi)粒子向A板做加速度減小的減速運(yùn)動，在SKIPIF1<0時刻粒子速度為零，故C正確。故選ACD。18．在如圖甲所示的兩平行金屬板上加有如圖乙所示的電壓，該電壓的周期為T，大量電子（其重力不計(jì)）以相同的初速度連續(xù)不斷地沿平行于金屬板的方向從兩板間射入電場，并都能從兩板間通過，且飛行時間為T，不考慮電子間的相互作用力，下列說法正確的是（）A．0時刻射入電場的電子離開電場時側(cè)移量最大B．SKIPIF1<0時刻射入電場的電子離開電場時側(cè)移量最大C．在一個周期內(nèi)，不同時刻進(jìn)入電場的電子離開電場時速度大小都相同D．在一個周期內(nèi)，不同時刻進(jìn)入電場的電子離開電場時速度方向都不同【答案】AC【詳解】AB．設(shè)板間距為d，電子質(zhì)量為m、電量為e，從0時刻射入電場的電子，在電場力作用下做類平拋運(yùn)動，側(cè)移量為SKIPIF1<0當(dāng)SKIPIF1<0到T時間內(nèi)沿著速度方向做勻速直線運(yùn)動，側(cè)移量為SKIPIF1<0SKIPIF1<0時刻射入電場的電子離開電場時側(cè)移量是T到SKIPIF1<0時間內(nèi)的側(cè)移量，為SKIPIF1<0故0時刻射入電場的電子離開電場時側(cè)移量最大，故A正確，B錯誤；C．在一個周期內(nèi)不同時刻進(jìn)入電場的電子離開電場時速度均是SKIPIF1<0速度方向與垂直電場方向夾角的正切為SKIPIF1<0方向相同，故C正確，D錯誤。故選AC。19．如圖所示，相距SKIPIF1<0的SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩直線間的區(qū)域存在著兩個大小不同、方向相反的有界勻強(qiáng)電場。其中SKIPIF1<0上方的電場SKIPIF1<0的場強(qiáng)方向豎直向下，SKIPIF1<0下方的電場SKIPIF1<0的場強(qiáng)方向豎直向上。若從SKIPIF1<0點(diǎn)以初速度SKIPIF1<0水平射入電量為SKIPIF1<0、質(zhì)量為SKIPIF1<0的粒子，SKIPIF1<0，通過SKIPIF1<0上的某點(diǎn)SKIPIF1<0進(jìn)入勻強(qiáng)電場SKIPIF1<0后從SKIPIF1<0邊上的SKIPIF1<0點(diǎn)水平射出，其軌跡如圖且SKIPIF1<0，不計(jì)粒子的重力。則下列說法正確的是（）A．SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0D．從SKIPIF1<0點(diǎn)正下方距SKIPIF1<0點(diǎn)SKIPIF1<0處水平射入與SKIPIF1<0點(diǎn)相同的粒子（初速度仍為SKIPIF1<0），則該粒子也會垂直SKIPIF1<0邊界離開電場【答案】ACD【詳解】ABC．粒子經(jīng)PT直線上的點(diǎn)R由E0電場進(jìn)入E1電場，由Q到R及R到M點(diǎn)的時間分別為t2與t1，到達(dá)R時豎直速度為vy，由牛頓第二定律得F=qE=ma；SKIPIF1<0可知在下方電場中的加速度a2與上方電場中的加速度a1的關(guān)系是a1=2a2豎直方向vy=a2t2=a1t1可知t2=2t1由位移公式得3L=v0t2+v0t1可得SKIPIF1<0豎直方向SKIPIF1<0；SKIPIF1<0因SKIPIF1<0；SKIPIF1<0選項(xiàng)AC正確，B錯誤；D．從SKIPIF1<0點(diǎn)正下方距SKIPIF1<0點(diǎn)SKIPIF1<0處水平射入與SKIPIF1<0點(diǎn)相同的粒子（初速度仍為SKIPIF1<0），根據(jù)SKIPIF1<0則SKIPIF1<0根據(jù)上述分析可知SKIPIF1<0要想粒子垂直SKIPIF1<0邊界離開電場，水平方向要滿足SKIPIF1<0當(dāng)從SKIPIF1<0點(diǎn)正下方距SKIPIF1<0點(diǎn)SKIPIF1<0處水平射入與SKIPIF1<0點(diǎn)相同的粒子（初速度仍為SKIPIF1<0）時，帶入數(shù)據(jù)解得SKIPIF1<0滿足條件，則該粒子也會垂直SKIPIF1<0邊界離開電場，故D正確。故選ACD。20．如圖所示，光滑水平桌面上固定一光滑擋板ABCD，構(gòu)成小球的運(yùn)動軌道。其中AB段直軌道與半徑為R的半圓軌道BCD在B處相切，BD為半圓軌道直徑。整個軌道都處在大小為E、方向水平且與AB垂直的勻強(qiáng)電場中。一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球靜止在擋板內(nèi)側(cè)A處，小球大小可以忽略?，F(xiàn)給小球沿AB方向的瞬時沖量，使小球開始運(yùn)動，經(jīng)過D處時剛好對擋板無壓力。已知重力加速度為g，則小球（

）A．經(jīng)過D處時速度的大小為SKIPIF1<0B．經(jīng)過B處時速度的大小為SKIPIF1<0C．在B處對擋板壓力的大小為6qED．在A處受到瞬時沖量的大小為SKIPIF1<0【答案】BCD【詳解】A．在D點(diǎn)由牛頓第二定律有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故A錯誤；BC．從B到D由動能定理得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0在B點(diǎn)由牛頓第二定律有SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0由牛頓第三定律可知，在B處對擋板壓力的大小為6qE。故BC正確；D．小球在A處獲得的速度SKIPIF1<0由動量定理可知小球在A處受到瞬時沖量的大小SKIPIF1<0故D正確。故選BCD。三、計(jì)算題21．如圖所示，內(nèi)徑為d=0.06m、高為h=0.42m的圓筒豎直放置，圓筒內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)電場（電場強(qiáng)度大小可調(diào)節(jié)），圓筒縱截面MNOP所在平面有一微粒發(fā)射器，質(zhì)量為SKIPIF1<0、電荷量為SKIPIF1<0的帶負(fù)電微粒（可視為質(zhì)點(diǎn)），被發(fā)射器發(fā)射后水平飛出，恰好沿M點(diǎn)射入圓筒，假設(shè)微粒撞擊圓筒壁時速度的水平分量被完全反彈，豎直分量保持不變，微粒電荷量及電性始終不變。將發(fā)射器發(fā)射端口與M點(diǎn)的豎直距離記為y，水平距離記為x，不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為SKIPIF1<0。（1）若將電場強(qiáng)度大小調(diào)為SKIPIF1<0，要使微粒射入圓筒后，只與其撞擊一次，且恰好從P點(diǎn)射出，求x、y滿足的函數(shù)關(guān)系；（2）若將電場強(qiáng)度大小調(diào)為SKIPIF1<0，且SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，求微粒撞擊圓筒左側(cè)壁MP的次數(shù)。【答案】（1）SKIPIF1<0；（2）2【詳解】（1）微粒從發(fā)射器水平射出沿M點(diǎn)射入圓筒有SKIPIF1<0，SKIPIF1<0到M點(diǎn)豎直方向的速度SKIPIF1<0在圓筒內(nèi)由牛頓第二定律得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0所以微粒在圓筒內(nèi)水平方向與豎直方向均做勻速直線運(yùn)動，則在圓筒中SKIPIF1<0，SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0則SKIPIF1<0因此x、y滿足的函數(shù)關(guān)系是SKIPIF1<0（2）微粒在圓筒中，由牛頓第二定律得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0微粒從發(fā)射器射出到M點(diǎn)做平拋運(yùn)動，則SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0到M點(diǎn)豎直方向的速度SKIPIF1<0水平方向SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0所以微粒在圓筒中水平方向做速度為SKIPIF1<0的勻速直線運(yùn)動，豎直方向做初速度為SKIPIF1<0，加速度為SKIPIF1<0的勻加速直線運(yùn)動，則SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0則水平方向的路程SKIPIF1<0所以碰撞MP的次數(shù)為SKIPIF1<022．如圖，ABD為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中AB段是水平的，BD段為半徑R=0.2m的半圓，兩段軌道相切于B點(diǎn)，整個軌道處在豎直向下的勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)大小E=5.0×103V/m。一不帶電的絕緣小球甲，以速度SKIPIF1<0沿水平軌道向右運(yùn)動，與靜止在B點(diǎn)帶正電的小球乙發(fā)生彈性碰撞，甲乙兩球碰撞后，乙恰能通過軌道的最高點(diǎn)D。已知甲、乙兩球的質(zhì)量均為m=1.0×10-2kg，乙所帶電荷量q=2.0×10-5C，g取10m/s2。（水平軌道足夠長，甲、乙兩球可視為質(zhì)點(diǎn)，整個運(yùn)動過程中甲不帶電，乙電荷無轉(zhuǎn)移）求：(1)乙在軌道上的首次落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離；(2)碰撞前甲球的速度SKIPIF1<0?！敬鸢浮?1)SKIPIF1<0；(2)SKIPIF1<0【分析】(1)根據(jù)乙球恰能通過軌道的最高點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律求出乙球在D點(diǎn)的速度，離開D點(diǎn)后做類平拋運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律求出豎直方向上的加速度，從而求出豎直方向上運(yùn)動的時間，根據(jù)水平方向做勻速直線運(yùn)動求出水平位移。(2)因?yàn)榧滓野l(fā)生彈性碰撞，根據(jù)動量守恒、機(jī)械能守恒求出碰后乙的速度，結(jié)合動能定理求出甲的初速度。【詳解】(1)在乙恰能通過軌道最高點(diǎn)的情況下，設(shè)乙到達(dá)最高點(diǎn)速度為SKIPIF1<0，乙離開SKIPIF1<0點(diǎn)到達(dá)水平軌道的時間為SKIPIF1<0，乙的落點(diǎn)到SKIPIF1<0點(diǎn)的距離為SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0乙球離開D點(diǎn)后做類平拋運(yùn)動，豎直方向SKIPIF1<0水平方向SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0(2)設(shè)碰撞后甲、乙的速度分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，根據(jù)動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律有SKIPIF1<0，SKIPIF1<0聯(lián)立得SKIPIF1<0由動能定理得SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<023．質(zhì)量mA=3.0kg、長度L=0.40m、電量q=+4.0×10-5C的導(dǎo)體板A在足夠大的絕緣水平面上，質(zhì)量mB=1.0kg可視為質(zhì)點(diǎn)的絕緣物塊B在導(dǎo)體板A的左端，開始時A、B保持相對靜止一起向右滑動，當(dāng)它們的速度減小到v0=3.0m/s時，立即施加一個方向水平向左、場強(qiáng)大小E=1.0×105N/C的勻強(qiáng)電場，此時A的右端到豎直絕緣擋板的距離為s=2m，此后A、B始終處在勻強(qiáng)電場中，如圖所示，假定A與擋板碰撞時間極短且無機(jī)械能損失，A與B之間(動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0)及A與地面之間(動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0)的最大靜摩擦力均可認(rèn)為等于其滑動摩擦力，g取10m/s2(不計(jì)空氣的阻力)求：(1)剛施加勻強(qiáng)電場時，物塊B的加速度的大小；(2)導(dǎo)體板A剛離開擋板時，A的速度大小；(3)B能否離開A，若能，求B剛離開A時，B的速度大??；若不能，求B與A的左端的最大距離?！敬鸢浮?1)SKIPIF1<0；(2)SKIPIF1<0=1m/s；(3)B能離開A，vA=SKIPIF1<0m/s，vB=SKIPIF1<0m/s【詳解】（1）設(shè)B受到的最大靜摩擦力為SKIPIF1<0，則有SKIPIF1<0設(shè)A受到地面的滑動摩擦力的SKIPIF1<0，則有SKIPIF1<0施加電場后，設(shè)A、B以相同的加速度向右做勻減速運(yùn)動，加速度大小為a，由牛頓第二定律得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0設(shè)B受到的摩擦力為SKIPIF1<0，由牛頓第二定律得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0=2.0N因?yàn)镾KIPIF1<0<SKIPIF1<0，可以知道電場作用后，A、B仍保持相對靜止以相同加速度a向右做勻減速運(yùn)動；所以剛加上勻強(qiáng)電場時，B的加速度大小為SKIPIF1<0（2）A與擋板碰前瞬間，設(shè)A、B向右的共同速度為SKIPIF1<0，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0=1m/sA與擋板碰撞無機(jī)械能損失，故A剛離開擋板時速度大小為SKIPIF1<0=1m/s（3）A與擋板碰后，以A、B系統(tǒng)為研究對象，則有SKIPIF1<0，故A、B系統(tǒng)動量守恒，設(shè)A、B向左共同速度為v，規(guī)定向左為正方向，則有SKIPIF1<0設(shè)該過程中，B相對于A向右的位移為SKIPIF1<0，由功能關(guān)系得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0=0.60m，因s1>L，所以B能離開A，根據(jù)動量守恒定律和能量守恒定律有SKIPIF1<0；SKIPIF1<0解得vA=SKIPIF1<0m/s；vB=SKIPIF1<0m/s24．如圖（a），同一豎直平面內(nèi)A、B、M、N四點(diǎn)距O點(diǎn)的距離均為SKIPIF1<0，O為水平連線SKIPIF1<0的中點(diǎn)，M、N在SKIPIF1<0連線的中垂線上。A、B兩點(diǎn)分別固定有一點(diǎn)電荷，電荷量均為Q（SKIPIF1<0）。以O(shè)為原點(diǎn)，豎直向下為正方向建立x軸。若取無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，則SKIPIF1<0上的電勢SKIPIF1<0隨位置x的變化關(guān)系如圖（b）所示。一電荷量為Q（SKIPIF1<0）的小球SKIPIF1<0以一定初動能從M點(diǎn)豎直下落，一段時間后經(jīng)過N點(diǎn)，其在SKIPIF1<0段運(yùn)動的加速度大小a隨位置x的變化關(guān)系如圖（c）所示。圖中g(shù)為重力加速度大小，k為靜電力常量。（1）求小球SKIPIF1<0在M點(diǎn)所受電場力大小。（2）當(dāng)小球SKIPIF1<0運(yùn)動到N點(diǎn)時，恰與一沿x軸負(fù)方向運(yùn)動的不帶電絕緣小球SKIPIF1<0發(fā)生彈性碰撞。已知SKIPIF1<0與SKIPIF1<0的質(zhì)量相等，碰撞前、后SKIPIF1<0的動能均為SKIPIF1<0，碰撞時間極短。求碰撞前SKIPIF1<0的動量大小。（3）現(xiàn)將SKIPIF1<0固定在N點(diǎn)，為保證SKIPIF1<0能運(yùn)動到N點(diǎn)與之相碰，SKIPIF1<0從M點(diǎn)下落時的初動能須滿足什么條件？【答案】（1）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0；（3）SKIPIF1<0【詳解】（1）設(shè)A到M點(diǎn)的距離為SKIPIF1<0，A點(diǎn)的電荷對小球SKIPIF1<0的庫侖力大小為SKIPIF1<0，由庫侖定律有SKIPIF1<0

①設(shè)小球SKIPIF1<0在SKIPIF1<0點(diǎn)所受電場力大小為SKIPIF1<0，由力的合成有SKIPIF1<0

②聯(lián)立①②式，由幾何關(guān)系并代入數(shù)據(jù)得SKIPIF1<0

③（2）設(shè)O點(diǎn)下方SKIPIF1<0處為SKIPIF1<0點(diǎn)，SKIPIF1<0與SKIPIF1<0的距離為SKIPIF1<0，小球SKIPIF1<0在SKIPIF1<0處所受的庫侖力大小為SKIPIF1<0，由庫侖定律和力的合成有S