第03講 電場(chǎng)中的功能關(guān)系及重電復(fù)合場(chǎng)模型 課后專項(xiàng)突破（原卷版）-2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期中期末復(fù)習(xí)精細(xì)講義

第03講電場(chǎng)中的功能關(guān)系及重電復(fù)合場(chǎng)模型——?jiǎng)澲攸c(diǎn)之高二期中期末復(fù)習(xí)精細(xì)講義一、單選題1．如圖所示，豎直平面內(nèi)兩個(gè)帶電小油滴a、b在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中分別以速度v1、vA．a(chǎn)、b帶異種電荷B．a(chǎn)比b的比荷大C．a(chǎn)的電勢(shì)能減小，b的電勢(shì)能增加D．a(chǎn)的機(jī)械能減小，b的機(jī)械能增加2．如圖所示，水平放置的輕質(zhì)絕緣彈簧左端固定在豎直墻壁上，右端連接一放置在光滑絕緣水平面上的帶正電小球，水平面上方存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。初始時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，將小球由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)過程中彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則在小球向右運(yùn)動(dòng)的過程中（）A．彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，小球的速度最大B．小球運(yùn)動(dòng)到最右端時(shí)，小球的加速度為零C．小球運(yùn)動(dòng)到最右端時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大D．小球運(yùn)動(dòng)到最右端時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能與初始時(shí)相等3．豎直面內(nèi)，一帶電小球以一定的速度進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖所示，虛線為勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面，實(shí)線為帶電小球的軌跡。下列說法正確的是（）A．小球從O到N機(jī)械能守恒B．從O到M與從M到N，小球的動(dòng)能的增加量相同，且小球是一定從O運(yùn)動(dòng)到N的C．從O到N小球的機(jī)械能減少，重力勢(shì)能減小D．小球所受電場(chǎng)力方向一定豎直向上，所以勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向也一定豎直向上4．一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向是水平的（如圖），一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電的小球，從O點(diǎn)出發(fā)，初速度的大小為v0，在電場(chǎng)力與重力的作用下，恰能沿與場(chǎng)強(qiáng)的反方向成θ角做直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)小球在O點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能為（）A．12mv02 C．12mv02tan2θ 5．O點(diǎn)處固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，P點(diǎn)在O點(diǎn)右上方。從P點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶負(fù)電的小球，小球僅在重力和該點(diǎn)電荷電場(chǎng)力作用下在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其一段軌跡如圖所示。M、N是軌跡上的兩點(diǎn)，OP>OM，OM=ON，則小球（）

A．在P點(diǎn)的電勢(shì)能小于在M點(diǎn)的電勢(shì)能B．在運(yùn)動(dòng)過程中，電勢(shì)能先增加再減小C．在M點(diǎn)的機(jī)械能等于在N點(diǎn)的機(jī)械能D．從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力始終不做功6．如圖所示，傾角為α的光滑斜面下端固定一個(gè)絕緣輕彈簧，M點(diǎn)固定一個(gè)帶電量為?q的小球Q，整個(gè)裝置處在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向沿斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中?，F(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球P從N點(diǎn)由靜止釋放，釋放后P沿著斜面向下運(yùn)動(dòng)，N點(diǎn)距彈簧的上端和M點(diǎn)的距離均為s0，P、Q兩小球連線ab過彈簧的軸線且與斜面平行，兩小球均可視為質(zhì)點(diǎn)，彈簧的勁度系數(shù)為k0，靜電力常量為k，已知重力加速度為g，則下列說法正確的是（A．小球P返回時(shí)，有可能撞到小球QB．小球P在N點(diǎn)的加速度大小qE+mgC．小球P沿著斜面向下運(yùn)動(dòng)的過程中，其電勢(shì)能不一定減小D．當(dāng)彈簧的壓縮量為qE+mgsin7．質(zhì)量1kg的帶正電滑塊，輕輕放在傳送帶底端。傳送帶與水平方向夾角為θ=37°，與滑塊間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)傳送帶以3m/s速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)?；瑝K受到沿斜面向上的4N恒定電場(chǎng)力作用，則1s內(nèi)（）A．滑塊動(dòng)能增加4J B．滑塊機(jī)械能增加12JC．由于放上滑塊電機(jī)多消耗電能為12J D．滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)熱為4J8．如圖所示，豎直平面內(nèi)14光滑圓弧軌道半徑為R，等邊三角形ABC的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，頂點(diǎn)C恰好位于圓周最低點(diǎn)，CD是AB邊的中垂線。在A、B兩頂點(diǎn)上放置一對(duì)等量異種電荷?，F(xiàn)把質(zhì)量為m帶電荷量為+Q的小球由圓弧的最高點(diǎn)M處?kù)o止釋放，到最低點(diǎn)C時(shí)速度為v0。不計(jì)+Q對(duì)原電場(chǎng)的影響，取無窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)，靜電力常量為A．M點(diǎn)電勢(shì)為1B．C點(diǎn)電勢(shì)與D點(diǎn)電勢(shì)不相同C．小球在圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)過程機(jī)械能守恒D．小球?qū)壍雷畹忘c(diǎn)C處的壓力大小為mg+m9．如圖所示，真空中豎直固定一表面粗糙程度處處相同的金屬板，其正前方固定一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷Q，OQ垂直于金屬板。已知OM＝ON，一表面絕緣帶正電的小滑塊（可視為試探電荷且不影響原電場(chǎng)）從金屬板上端的M點(diǎn)以v0為初速度，運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，下列說法不正確的是（）A．小滑塊在M、N點(diǎn)的加速度相同B．小滑塊的電勢(shì)能不變C．小滑塊在OM段和ON段摩擦力做的功一定相等D．小滑塊的動(dòng)能一定先減小后增大10．一根用絕緣材料制成的輕彈簧，勁度系數(shù)為k，一端固定，另一端與質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球相連，靜止在光滑絕緣的水平面上，當(dāng)施加一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E后（如圖所示），小球開始作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)有如下說法中正確的是（）A．球的速度為零時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)qEB．球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為2qEC．運(yùn)動(dòng)過程中，小球的機(jī)械能守恒D．運(yùn)動(dòng)過程中，小球動(dòng)能的改變量、彈性勢(shì)能的改變量、電勢(shì)能的改變量的代數(shù)和為零11．如圖所示，一個(gè)電量為-Q的甲物體，固定在絕緣水平面上的O點(diǎn)。另一個(gè)電量為+q及質(zhì)量為m的乙物體，從A點(diǎn)以初速度v0沿它們的連線向甲運(yùn)動(dòng)，到B點(diǎn)時(shí)速度最小且為v。已知乙物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ、AB間距離為L(zhǎng)0及靜電力常量為kA．乙物體越過B點(diǎn)后繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能減少B．在甲物體形成的電場(chǎng)中，乙物體從B到O的過程中，它的電勢(shì)能隨位移變化越來越慢C．OB間的距離為μmgD．從A到B的過程中，電場(chǎng)力對(duì)乙物體做的功W=μmg12．如圖所示為兩個(gè)固定在同一水平面上的點(diǎn)電荷，距離為d，電荷量分別為+Q和-Q，在它們連線的豎直中垂線上固定一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)管，有一電荷量為+q的小球（直徑略比細(xì)管?。┮猿跛俣葀0從上端管口射入，重力加速度為g，靜電力常量為k，則小球（）A．受到的庫(kù)侖力不做功B．下落過程中加速度先增大后減小C．速度先增大后減小，射出時(shí)速度仍為v0D．管壁對(duì)小球的彈力的最大值為4k二、多選題13．如圖所示，在地面上方的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電的電荷量為q的小球，系在一根長(zhǎng)為R的絕緣細(xì)線的一端，可以在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)。AB為圓周的水平直徑，CD為豎直直徑。已知重力加速度的大小為g，電場(chǎng)強(qiáng)度E=3mgqA．小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)細(xì)線的拉力最大 B．小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能最大C．小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能最大 D．小球運(yùn)動(dòng)過程中的最小速度為2gR14．如圖所示，絕緣光滑圓軌道豎直放置，其所處空間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，圓軌道的半徑為R，在圓軌道的最高點(diǎn)A處?kù)o止著一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球?，F(xiàn)給小球一個(gè)v0=5gR的初速度，小球剛好能通過圓軌道的最低點(diǎn)BA．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2mgB．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為3mgC．從A運(yùn)動(dòng)到B的過程，小球電勢(shì)能的增量為4mgRD．從A運(yùn)動(dòng)到B的過程，小球動(dòng)能減少了4mgR15．如圖所示，在平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子僅在電場(chǎng)力作用下先后以同樣大小的速度v經(jīng)過同一條直線上的a，b兩點(diǎn)，在a點(diǎn)的速度方向與直線的夾角θ1=30°，a，b兩點(diǎn)間的距離為A．電場(chǎng)強(qiáng)度垂直a，b所在的直線向左 B．在b點(diǎn)的速度方向與直線的夾角θC．從a到b運(yùn)動(dòng)的過程的中最小速度為v2 D．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為16．空間有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)（未畫出），一帶電小球質(zhì)量為m，經(jīng)過運(yùn)動(dòng)軌跡上的A、B兩點(diǎn)時(shí)，速度大小均為v，如圖所示。已知小球在A點(diǎn)時(shí)的速度方向水平向右且與AB連線的夾角為θ，重力加速度為g，則下列說法正確的是（

）A．小球受到的電場(chǎng)力大小為mgB．小球在B點(diǎn)時(shí)的速度方向與AB連線的夾角也為θC．小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，小球電勢(shì)能變化量最大值為1D．小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中速度最小值為v17．如圖所示，在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線一端固定于O點(diǎn)，另一端系著一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球，小球靜止在M點(diǎn)。現(xiàn)給小球一垂直于OM的初速度v0，使其在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)恰好做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，AB為圓的豎直直徑。已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為4mg3q，重力加速度為g。當(dāng)小球第二次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)細(xì)線突然斷裂，則下列說法正確的是（

A．小球做完整的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，粒子初速度的最小值vB．細(xì)線斷裂后，小球速度的最小值為3C．從細(xì)線斷裂到小球的動(dòng)能與B點(diǎn)動(dòng)能相等的過程中，電勢(shì)能增加了32D．從細(xì)線斷裂到小球的電勢(shì)能與B點(diǎn)電勢(shì)能相等的過程中，重力勢(shì)能減少了2mgL18．如圖所示，平行金屬板A、B水平正對(duì)放置，A板中心有一小孔（小孔對(duì)電場(chǎng)的影響可忽略不計(jì)）。閉合開關(guān)后，將質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電微粒從小孔正上方的M點(diǎn)由靜止釋放，微粒穿過A板上的小孔后，剛好能到達(dá)靠近B板的N點(diǎn)。A、B兩板的間距和M點(diǎn)到A板的距離均為d，重力加速度大小為g，兩板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，不考慮空氣阻力。下列說法正確的是（??）A．微粒帶負(fù)電B．微粒從M點(diǎn)到N點(diǎn)的過程中，電勢(shì)能增加了2mgdC．微粒從M點(diǎn)到N點(diǎn)的過程中，重力勢(shì)能增加了2mgdD．A，B兩板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2mg三、解答題19．如圖所示，在豎直平面內(nèi)有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線，細(xì)線一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的帶電小球，小球電荷量大小為q。小球靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向成θ角，此時(shí)讓小球獲得初速度且恰能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)順時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g。(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大??；(2)求小球動(dòng)能的最小值；(3)若小球恰好能夠完成圓周運(yùn)動(dòng)，求小球運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)繩的最大拉力的大小。20．如圖所示，在第一象限內(nèi)，以P為圓心、半徑為R的圓與x軸相切于C點(diǎn)，跟圓相切于A點(diǎn)的虛線MN垂直于x軸，虛線MN與y軸間存在沿y軸負(fù)方向、電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E0的