2021屆高考物理三輪復(fù)習(xí)-復(fù)合場綜合-檢測訓(xùn)練

2021屆高考物理三輪復(fù)習(xí)復(fù)合場綜合檢測訓(xùn)練1.如圖所示,長的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定,下端連接一個可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球,小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場中,繩與豎直方向的夾角。已知小球所帶電荷量,勻強(qiáng)電場的場強(qiáng),取重力加速度,,,求:(1)小球所受電場力F的大小。(2)小球的質(zhì)量m。2.如圖所示，半徑為R,內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎直放置，整個裝置處在方向豎直向上的勻強(qiáng)電場中，兩個質(zhì)量均為m、帶電量相同的帶正電小球,以不同的速度進(jìn)入管內(nèi)（小球的直徑略小于半圓管的內(nèi)經(jīng)，且忽略兩小球之間的相互作用），a通過最高點(diǎn)A時,對外管壁的壓力大小為通過最高點(diǎn)A時,對內(nèi)管壁的壓力大小，已知兩小球所受電場力的大小為重力的一半．求

（1）兩球落地點(diǎn)距A點(diǎn)水平距離之比；（2）兩球落地時的動能之比．3.如圖所示，在豎直平面內(nèi)，一半徑為的光滑絕緣圓弧軌道和光滑絕緣水平軌道在點(diǎn)相切.為圓弧軌道的直徑,為圓心,和之間的夾角為，在水平軌道上方區(qū)域存在水平向右的勻強(qiáng)電場.一質(zhì)量為，帶電荷量為的小球由點(diǎn)靜止釋放，經(jīng)點(diǎn)沿圓弧軌道通過點(diǎn)，落至水平軌道.已知小球在點(diǎn)所受合力的方向指向圓心，且此時小球?qū)壍赖膲毫η『脼榱?不計空氣阻力，重力加速度大小為，，求：（1）場強(qiáng)的大??；（2）小球到達(dá)點(diǎn)時電場力的功率；（3）小球從點(diǎn)落至水平軌道所用的時間；4.如圖所示,空間某區(qū)域內(nèi)存在足夠大的水平方向的勻強(qiáng)電場,將一長為的不可伸長的絕緣細(xì)線一端固定于O點(diǎn),另一端連接—個質(zhì)量為的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球,小球帶電荷量,現(xiàn)將絕緣細(xì)線拉至與電場線平行位置,且細(xì)線剛好拉直,讓小球從A處靜止釋放,取.（1）求小球第一次到達(dá)O點(diǎn)正下方的B點(diǎn)時細(xì)線的拉力F;（2）求小球從A運(yùn)動到B過程中,小球的最大速度;（3）若讓小球在如圖所示的豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動,則需在A處給小球一個垂直于細(xì)線的初速度,求該初速度的最小值.(以上結(jié)果可用根式表示)5.如圖所示，一條長為L的細(xì)線上端固定，下端拴一個質(zhì)量為m，電荷量為q的小球，將它置于方向水平向右的勻強(qiáng)電場中，使細(xì)線豎直拉直時將小球從A點(diǎn)靜止釋放，當(dāng)細(xì)線離開豎直位置偏角α=60°時，小球速度為0。(1)求小球帶電性質(zhì)和電場強(qiáng)度E；(2)若小球恰好完成豎直圓周運(yùn)動，求小球在A點(diǎn)應(yīng)有的初速度vA的大小(可含根式)。I視IAI邊界上的DD。問：(1)滑塊進(jìn)入?yún)^(qū)域II時的速度是多少？(2)D點(diǎn)與B點(diǎn)的水平距離、豎直距離分別為多少？7.一勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)方向是水平的（如圖）.一個質(zhì)量為的帶電的小球，從點(diǎn)出發(fā)，初速度的大小為，在電場力與重力的作用下，恰能沿與場強(qiáng)的反方向成角的直線運(yùn)動.求：（1）小球的電性？（2）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度？（3）小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時其電勢能變化了多少？.8.如圖所示，在的豎直勻強(qiáng)電場中，有一光滑的半圓形絕緣軌道與一水平絕緣軌道連接，半圓形軌道平面與電場線平行，為圓弧的中點(diǎn)，其半徑，一帶正電的小滑塊質(zhì)量，與水平軌道間的動摩擦因數(shù)，位于點(diǎn)右側(cè)處，取，求：(1)要使小滑塊恰能運(yùn)動到圓軌道的最高點(diǎn)，則滑塊應(yīng)以多大的初速度向左運(yùn)動？(2)這樣運(yùn)動的滑塊通過點(diǎn)時對軌道的壓力是多大？9.如圖所示，質(zhì)量、帶電量的球用長度的不可伸長的絕緣輕線懸吊在點(diǎn)，點(diǎn)右側(cè)有豎直向下的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng).質(zhì)量不帶電的球靜止在光滑水平軌道上，右側(cè)緊貼著壓縮并鎖定的輕質(zhì)彈簧，彈簧右端與固定擋板連接，彈性勢能為現(xiàn)將球拉至左邊與圓心登高處由靜止釋放，將彈簧解除鎖定，球離開彈簧后，恰好與第一次運(yùn)動到最低點(diǎn)的球相碰，并結(jié)合為一整體，同時撤去水平軌道.均可視為質(zhì)點(diǎn)，線始終未被拉斷，.求：(1)兩球碰前瞬間速度各為多大；(2)碰撞過程中球?qū)η虻臎_量；(3)碰后第一次離開電場時的速度大小。10.如圖所示，在電場強(qiáng)度為水平向右的勻強(qiáng)電場中，有一固定且足夠長的傾角為45°的斜面。現(xiàn)在斜面上的一點(diǎn)以初速豎直向上拋出一個電量為的帶正電的小球。小球質(zhì)量為重力加速度.試求：(1)小球在空中運(yùn)動過程中的最小動能；(2)小球再次落到斜面上時的位置與點(diǎn)的距離及小球的速度；(3)小球在空中運(yùn)動過程中距離斜面最遠(yuǎn)的距離。11.如圖所示，光滑絕緣水平面與豎直放置半徑為的光滑絕緣半圓弧在點(diǎn)平滑連接，在水平面上方，存在電場強(qiáng)度的水平方向勻強(qiáng)電場。一可視為質(zhì)點(diǎn)帶電量為的小球從距點(diǎn)的點(diǎn)無初速釋放，從點(diǎn)飛出后落在水平面上的點(diǎn)。小球質(zhì)量為，重力加速度為。求：（1）小球運(yùn)動到點(diǎn)的速度大小；（2）小球運(yùn)動到點(diǎn)時，軌道對小球壓力的大??；（3）的長度。12.將一個質(zhì)量為m，帶電荷量為的微粒自A點(diǎn)以大小為的初速度垂直射入水平向右的勻強(qiáng)電場（如圖所示），微粒運(yùn)動到最高點(diǎn)B時速度變?yōu)?，求：?）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小E；（2）兩點(diǎn)間電勢差；（3）微粒自A點(diǎn)至B點(diǎn)過程中速度的最小值。

參考答案1.答案：(1)由得.

(2)對小球進(jìn)行受力分析,如下圖。因為小球靜止,處于平衡狀態(tài),所以,由共點(diǎn)力的平衡條件得.即:.2.答案：（1）4:3（2）8:3解析：（1）以a球為研究對象，設(shè)其到達(dá)最高點(diǎn)時的速度為，根據(jù)向心力公式有：

其中

解得：

以b球為研究對象，設(shè)其到達(dá)最高點(diǎn)時的速度為，根據(jù)向心力公式有：其中

解得：

兩小球脫離半圓管后均做平拋運(yùn)動，根據(jù)可得它們的水平位移之比：（2）兩小球做類平拋運(yùn)動過程中，重力做正功，電場力做負(fù)功，根據(jù)動能定理有：

對a球：

解得：

對b球：

解得：

則兩球落地時的動能之比為：3.答案：（1）小球到達(dá)點(diǎn)時有得場強(qiáng)大小（2）小球到達(dá)點(diǎn)時的速度大小為，由牛頓第二定律得小球過程,由動能定理有小球到達(dá)點(diǎn)時電場力的功率聯(lián)立得（3）小球離開點(diǎn)后,豎直方向上,在重力作用下做勻加速直線運(yùn)動，由運(yùn)動學(xué)公式有解得4.答案：（1）因為,,所以小球沿圓弧運(yùn)動小球從A到B的過程中利用動能定理得代入數(shù)據(jù)可得所以,于是.（2）如圖所示,由題意可得小球運(yùn)動到圓弧的中點(diǎn)C時,速度最大.由A到C利用動能定理可得代入數(shù)據(jù)得.（3）根據(jù)題意可得當(dāng)小球運(yùn)動到圓周上與C關(guān)于圓心對稱的D處時有小球由A到D的過程中利用動能定理得代入數(shù)據(jù)可得.5.答案：(1)根據(jù)電場方向和小球受力分析可知小球帶正電。小球由A點(diǎn)釋放到速度等于零，由動能定理有,解得.(2)如圖所示，將小球的重力和電場力的合力作為小球的等效重力G′，則，方向與豎直方向夾角為30°偏向右下,若小球恰能做完整的圓周運(yùn)動，在等效最高點(diǎn),小球從A點(diǎn)以初速度vA運(yùn)動，由動能定理知,聯(lián)立解得.解析：6.答案：（1）滑塊在區(qū)域Ⅰ中有解得：（2）滑塊在區(qū)域Ⅱ中解得若滑塊從區(qū)域Ⅱ右側(cè)穿出，則有：，解得故滑塊應(yīng)從上邊界穿出，此時有解得所以，D點(diǎn)與B點(diǎn)的水平距離、豎直距離分別為7.答案：（1）正電（2）（3）解析：（2）結(jié)合平行四邊形定則作圖，有：得：（3）設(shè)小球從O到最高點(diǎn)的路程為s，合力根據(jù)動能定理得：，得：物體運(yùn)動的水平距離為：電場力做功為：根據(jù)功能關(guān)系可知：小球的電勢能變化為：8.答案：(1)設(shè)小球到達(dá)點(diǎn)時速度為，則滑塊從開始運(yùn)動到達(dá)點(diǎn)過程中：聯(lián)立方程組，解得：(2)設(shè)滑塊到達(dá)點(diǎn)時速度為，則從開始運(yùn)動到點(diǎn)過程：又在點(diǎn)時：代入數(shù)據(jù)，解得：由牛頓第三定律：即壓力為9.答案：(1)碰前，對球由能量守恒定律得對由動能定理得(2)碰撞過程由動量守恒定律得則球?qū)η虻臎_量方向：水平向右(3)碰后，整體受到電場力因為，故先做類平拋運(yùn)動則當(dāng)線被拉直時有聯(lián)立解得則剛好在與圓心登高處時線被拉直，此時向上的速度為設(shè)第一次運(yùn)動到最高點(diǎn)速度為v1，由動能定理得10.答案：（1）重力豎直向下電場力水平向右則兩者的合力的大小為，方向與豎直向下的方向夾角為將小球的初速度沿合力方向與垂直于合力方向分解可得：當(dāng)小球在垂直合力方向的速度為零時速度最小，即動能最小。將小球的運(yùn)動沿水平向右方向和豎直向上方向分解，設(shè)小球落在斜面上時距拋出點(diǎn)的豎直高度為。水平方向：初速為零，水平位移：豎直方向：同時還滿足：解之得：，所以小球落在斜面上時，距點(diǎn)，速度大小為，方向斜向下與豎直方向夾角正切為：（3）將小球的運(yùn)動沿斜面與垂直斜面分解。則在垂直斜面方向的加速度在垂直斜面方向的初速度為：因此小球運(yùn)動過程中距斜面的最遠(yuǎn)距離為：11.答案：（1）小球從點(diǎn)到點(diǎn)的過程中，由動能定理點(diǎn)時的速度：（2）小球從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)的過程中，由動能定理：點(diǎn)時的速度：小球在點(diǎn)，沿半徑方向由牛頓第二定律： 小球在點(diǎn)受到軌道的壓力為：（3）小球從點(diǎn)飛出后，豎直方向做自由落體運(yùn)動：水平方向做勻