教科版高中物理总复习巩固练习 带电体在电场中的运动基础Word文档格式.docx

教科版高中物理总复习巩固练习 带电体在电场中的运动基础Word文档格式.docx

《教科版高中物理总复习巩固练习 带电体在电场中的运动基础Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《教科版高中物理总复习巩固练习 带电体在电场中的运动基础Word文档格式.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

C.电势能先减小后增大D.电势能先增大后减小

4、（2016浙江宁波二模）如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E，ACB为光滑固定的半圆形轨道，圆轨道半径为R，AB为圆水平直径的两个端点，AC为1/4圆弧。

一个质量为m电荷量为-q的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道。

不计空气阻力及一切能量损失，关于带电小球的运动情况，质量释放正确的是（）

A.小球一定能从B点离开轨道

B.小球在AC部分可能做匀速圆周运动

C.若小球能从B点离开，上升的高度一定小于H

D.小球到达C点的速度可能为零

5、（2016衡水模拟）如图所示，地面上某个空间区域存在这样的电场，水平虚线上方为场强E1，方向竖直向下的匀强电场；

虚线下方为场强E2，方向竖直向上的匀强电场。

一个质量为m，带电量为+q的小球从上方电场的A点由静止释放，结果刚好到达下方电场中与A关于虚线对称的B点，则下列结论正确的是（）

A.若AB高度差为h，则

B.带电小球在AB两点电势能相等

C.在虚线上下方的电场中，带电小球运动的加速度相同

D.两电场强度大小关系满足E2=2E1

6、一半径为R的光滑圆环竖直放在水平向右的场强为E的匀强电场中，如图所示，环上a、c是竖直直径的两端，b、d是水平直径的两端，质量为m的带电小球套在圆环上，并可沿环无摩擦滑动，已知小球自a点由静止释放，沿abc运动到d点时速度恰好为零，由此可知（）

①．小球所受重力与电场力大小相等一半径为R的光滑圆环竖直

②．小球在b点时的机械能最小

③．小球在d点时的电势能最大

④．小球在c点时的动能最大

A.①②B.②③C.②④D.①③

7、如图所示，平行的实线代表电场线，方向未知，电荷量为1×

10-2C的正电荷在电场中只受电场力作用，该电荷由A点移到B点，动能损失了0.1J，若A点电势为

V，则（）

A．B点电势为零

B．电场线方向向左

C．电荷运动的轨迹可能是图中曲线a

D．电荷运动的轨迹可能是图中曲线b

8、如图所示，在点电荷Q形成的电场中，a、b两点在同一等势面上，c、d两点在另外同一等势面上，甲、乙两带电粒子的运动轨迹分别为acb和adb曲线。

若两粒子通过a点时具有相同的动能，则（）

A．甲、乙两粒子带异号电荷

B．甲粒子经过c点时与乙粒子经过d点时的动能相同

C．两粒子经过b点时的动能相同

D．若取无穷远处为零电势，则甲粒子在c点的电势能小于乙粒子在d点时的电势能

9、如图所示，在光滑的水平面上有一个绝缘弹簧振子，小球带负电，在振动过程中，当弹

簧压缩到最短时，突然加上一个水平向左的匀强电场，

A．振子振幅增大

B．振子振幅减小

C．振子的平衡位置不变

D．振子的周期增大

10、如图所示，a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为6V、4V和1.5V。

一质子（

）从等势面a上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则对质子的运动有下列判断，正确的是（）

A．质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5eV

B．质子从a等势面运动到c等势面动能增加4.5eV

C．质子经过等势面c时的速率为2.25v

D．质子经过等势面c时的速率为1.5v

二、填空题

1、如图所示，实线为匀强电场中的电场线，虚线为等势面，且相邻等势面间的电势差相等。

一正电荷在等势面A处的动能为20J，运动到等势面C处的动能为零。

现取B等势面为零电势能面，则当此电荷的电势能为2J时的动能是__________J。

（不计重力和空气阻力）

2、一个竖直放置的半径为R的光滑绝缘大圆环，置于水平方向的匀强电场中，电场强度为E，有一质量为m、电量为q的带正电的空心小环穿在大环上，如图所示，当小环由静止开始从大环顶端A下滑1/4圆弧长到位置B时，小环速度大小为__________。

三、计算题

1、如图所示，光滑竖直绝缘杆与一圆周交于B、C两点，圆心固定有电量为＋Q的点电荷，一质量为m，电量为＋q的环从杆上A点由静止释放。

已知AB＝BC＝h，q≪Q，环沿绝缘杆滑到B点时的速度

。

求A、C两点间的电势差及到达C点时的速度。

2、如图所示，一个竖直放置的半径为R的光滑绝缘环，置于水平方向的匀强电场中，电场强度为E。

有一质量为m、电量为q的带正电的空心小球套在环上，并且qE=mg.

（1）当小球由静止开始从环的顶端A下滑1/4圆弧长到位置B时，小球速度为多大？

环对小球的压力为多大？

（2）小球从环的顶端A滑到底端C的过程中，小球的最大速度为多少？

3、如图所示，长L＝1.2m、质量M＝3kg的木板静止放在倾角为37°

的光滑斜面上，质量m＝1kg、带电荷量q＝＋2.5×

10－4C的物块放在木板的上端，木板和物块间的动摩擦因数μ＝0.1，所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E＝4.0×

104N/C的匀强电场。

现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F＝10.8N。

取g＝10m/s2，斜面足够长。

求：

（1）物块经多长时间离开木板；

（2）物块离开木板时木板获得的动能；

（3）物块在木板上运动的过程中，由于摩擦而产生的内能。

【答案与解析】

1、【答案】C

【解析】带电小球（可视为点电荷）恰好围绕O点在桌面上做匀速圆周运动，说明小球受到的两个电场力在水平面上分力的合力提供向心力，所以电场力的合力方向斜向上，但是不能确定两个点电荷是否是异种电荷，故A错误；

由题意，根据电场线的分布情况可知：

圆轨道上电场线疏密处处相同，电场强度的大小处处相等，但方向不同，所以电场强度不相同，故B错误；

根据两个点电荷q1、q2电场中等势面分布的对称性可知，圆轨道上的电势处处相等，故C正确；

带电小球做匀速圆周运动，合外力提供向心力，由于两个电荷的电荷量相等，q1离带电小球比q2近，库仑力较大，水平方向的分力较大，则q1对小球的库仑力必定是吸引力，故D错误。

2、B　

解析：

如果小球A带正电，小球B带负电，两球相距L，由牛顿第二定律得：

对小球B：

.

对小球A：

而aA＝aB，所以必有QA>

QB，选项A错误，选项B正确；

如果小球A带负电，小球B带正电，则A所受合外力水平向左，加速度向左，不符合题意，故选项C、D均错误。

3、AC

本题中，我们把Q点的正电荷类比于地球，把电子类比于地球上空只受万有引力的物体，把电势能类比于重力势能后，“近地点”速度最大，自然可选择出A、C。

4、【答案】BC

【解析】由于题中没有给出H与R、E的关系，所以小球不一定能从B点离开轨道，A错；

若重力大小等于电场力，小球在AC部分做匀速圆周运动，B正确；

由于小球在AC部分运动时电场力做负功，所以若小球能从B点离开，上升高度一定小于H，C正确；

若小球到达C点的速度为零，则电场力大于重力，则小球不可能沿半圆轨道运动，所以小球到达C点的速度不可能为零，D错。

故选BC。

5、【答案】A

【解析】对A到B的过程运用动能定理得，qUAB+mgh=0，解得：

，可知A、B的电势不等，则电势能不等，A正确，B错；

A到虚线速度由零加速到v，虚线到B速度v减为零，位移相同，根据匀变速运动的推论知，时间相同，则加速度大小相等，方向相反，C错；

在上方电场，根据牛顿第二定律得：

，在下方电场中，根据牛顿第二定律得：

，因为a1=a2，解得：

，D错。

故选A。

6、D

小球自a点由静止释放，沿abc运动到d点时速度恰好为零，根据动能定理，动能的增量为零，重力与电场力做的功大小相等，①对。

可以判断出小球带负电，a点到b点重力做正功，电场力做正功，动能增大，b点机械能不是最小，而是最大，②错。

a点到c点，重力做正功，重力势能减少，电场力不做功，c点时的动能不是最大，④错。

c点不是等效“最低点”当然动能不是最大。

由以上分析，只有a点到d点时，电场力做负功电势能增大，所以d点电势能最大，③对。

故选D.

7、ABD

正电荷从A点移到B点，动能减少，电场力做负功，电势能增加，电势升高，B点

电势比A点电势高，

，则B点电势为0，电场线方向向左，A

对，B对。

正电荷受力方向向左，即合力向左，故轨迹向上凹，曲线b，D对，故正确选项为ABD。

8、ACD；

从运动轨迹得粒子受力方向肯定指向轨迹曲线凹的一侧，可以判断出：

甲受力为吸引力，乙受力为排斥力，因此甲乙两粒子带异种电荷，A正确。

甲粒子在从a到c的过程中，电场力做正功，动能增大，乙粒子在从a到d的过程中，电场力做负功，动能减小，所以B错误。

两粒子都从a（同一个等势面）出发，在a点动能相同，都到b，b是同一个等势面，电场力不做功，所以在b动能相同，C正确。

甲粒子从c到b电场力做负功，电势能增大，乙粒子从d到b电场力做正功，电势能减少，无穷远处为零电势，则甲粒子在c点的电势能小于乙粒子在d点时的电势能，D正确。

9、A

弹簧振子在加电场前，平衡位置在弹簧原长处，设振幅为A。

当弹簧压缩到最短时，

突然加上一个沿水平向左的恒定的匀强电场，此位置仍为振动振幅处，而且振子的运动是简

谐振动，只是振动的平衡位置改在弹簧原长的右边，且弹簧伸长量x满足kx=qE，即振子振

动的振幅A1=A+x，所以振子的振幅增大，正确答案为A。

10、BD

质子由高电势向低电势运动，动能增加，电势能减少；

由动能定理，

，B对。

解得

，D对。

故BD正确。

1、8J.

解析:

正电荷从等势面A运动到等势面C上，电场力做负功，动能减小，电势能增加，每两个等势面的差值为10J，UB=0，B的电势能为0，总能量为10J，当电势能为2J时，其动能大小为8J。

2、

小环从A→B时电场力和重力都对它做了功，根据动能定理，

.

1、【答案】

【解析】环从A→B由动能定理得：

①

②

由①②解得：

③

又因B、C处在同一等势面上，所以

④

环从A→C由动能定理得：

⑤

由式④⑤解得：

2、

（1）

，

；

（2）

（1）根据动能定理

已知

解得

环对小球的压力与电场力的合力提供向心力

（2）设小球在与竖直方向夹角为

时，速度最大，合力为零

切线方向合力为零：

，

所以

，即

根据动能定理

解得

3、【答案】

（1）

（2）27J　（3）2.16J

【解析】

（1）物块向下做加速运动，设其加速度为a1，木板的加速度为a2，则由牛顿第二定律

对物块：

mgsin37°

－μ（mgcos37°

＋qE）＝ma1

代入数据，求得：

a1＝4.2m/s2，

对木板：

Mgsin37°

＋μ（mgcos37°

＋qE）－F＝Ma2

a2＝3m/s2

又：

得物块滑过木板所用时间

（2）物块离开木板时木板的速度

其动能为

（3）由于摩擦而产生的内能为：

Q=F摩s相=μ（mgcos37°

+qE）·

L＝2.16J.