高考物理易错题精选Word下载.docx
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当闭合K1,K2中的任何一个以后,便把导体与大地连通,使大地也参与了电荷转移。
因此,导体本身的电荷不再守恒,而是导体与大地构成的系统中电荷守恒。
由于静电感应,a端仍为负电荷,大地远处感应出等量正电荷,因此无论闭K1还是K2,都是有电子从地流向导体,应选答案C。
练习1、如图所示,一个不带电的绝缘导体P正在向带负电的小球Q缓慢靠近,(不接触,且未发生放电现象),是下列说法正确的是()
A.B端的感应电荷越来越多
B.导体内的电场越来越强
C.导体上的感应电荷在C点产生的场强始终大于在D点产生的场强
D.感应电荷在CD两点产生的场强相等
E.若用一根导线将A端接地一段时间后,移开导线后接着移开小球Q,绝缘导体将对外不显电性。
例2、在平行板电容器之间有匀强电场,一带电粒子以速度v垂直电场线射入电场,在穿越电场的过程中,粒子的动能由Ek增加到2Ek,若这个带电粒子以速度2v垂直进入该电场,则粒子穿出电场时的动能为多少?
设粒子的的质量m,带电量为q,初速度v;
匀强电场为E,在y方向的位移为y,如图所示。
认为两次射入的在Y轴上的偏移量相同。
实际上,由于水平速度增大带电粒子在电场中的运动时间变短。
在Y轴上的偏移量变小。
4.25EK
建立直角坐标系,初速度方向为x轴方向,垂直于速度方向为y轴方向。
匀强电场为E,在y方向的位移为y。
速度为2v时通过匀强电场的偏移量为y′,平行板板长为L。
由于带电粒子垂直于匀强电场射入,粒子做类似平抛运动。
两次入射带电粒子的偏移量之比为
练习2、A、B两支手枪在同一高度沿水平方向各射出一粒子弹,打在前方100m远处的同一块竖直靶上,如图所示,A枪击中了a点,B枪击中了b点,a、b两点的竖直高度差为5cm。
若A枪子弹离开枪口时的速度大小为500m/s,求B枪子弹离开枪口时的速度大小。
不计空气阻力,取g=10m/s2。
例3、一均匀带电金属小球固定在空间A点,小球带电量为-2Q,设无穷远处电势为0,电场中某点B的电势为
,若将金属球的带电量由-2Q变为-Q,则B点的电势将如何变化?
【错解分析】:
错解:
因为产生电场的电荷量变少了,所以空间的电场变弱了,将电荷从B点移动至无穷远时电场力做功少了,即B与无穷远间的电势差U变小了,所以
变小了。
产生错误的原因是没有依照电势差的定义
来判定。
【解题指导】:
变大了
【解析】:
电场变弱了,则将电荷从B点移动至无穷远处电场力做的功变少了。
根据公式
知B∞间的电势差变小了,因为电势沿着电场线方向降低,产生电场的电荷为负电荷,所以B点的电势低于∞处的电势。
因为
=0,所以B点电势
小于0,B与∞电势差变小,即B点电势与0靠近了,负数与0靠近是变大了。
练习3、A,B两块平行带电金属板,A板带负电,B板带正电,并与大地相连接,P为两板间一点。
若将一块玻璃板插入A,B两板间,则P点电势将怎样变化。
例4、一个质量为m,带有电荷-q的小物块,可在水平轨道Ox上运动,O端有一与轨道垂直的固定墙,轨道处于匀强电场中,场强大小为E,方向沿Ox轴正方向,如图所示,小物体以初速v0从x0沿Ox轨道运动,运动时受到大小不变的摩擦力f作用,且f<qE。
设小物体与墙碰撞时不损失机械能且电量保持不变。
求它在停止运动前所通过的总路程s。
错解一:
物块向右做匀减速运动到停止,有
错解二:
小物块向左运动与墙壁碰撞后返回直到停止,有W合=△Ek,得
错误的要害在于没有领会题中所给的条件f>Eq的含义。
当物块初速度向右时,先减速到零,由于f<Eq物块不可能静止,它将向左加速运动,撞墙后又向右运动,如此往复直到最终停止在轨道的O端。
初速度向左也是如此。
【解题指导】:
【解析】:
设小物块从开始运动到停止在O处的往复运动过程中位移为x0,往返路程为s。
根据动能定理有
练习4、如图所示,在绝缘水平面上,相距为L的AB两点分别固定着两个带电量相等的正电荷,a、O、b三点将L分为四等份。
一质量为m带电量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能
从a点出发,沿直线AB向b点运动,其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍(n>
1),到达b点时动能恰好为0,小滑块最终停在O点,求
(1)
小滑块与水平面间的动摩擦因数。
(2)O、b两点间的电势差
(3)小滑块运动的总路程
例5、如图所示,在水平向右的匀强电场中,一长为L的绝缘轻杆,一端固定于O点,杆可绕O点在竖直平面内转动。
杆的另一端连接一质量为m的带正电小球,小球受到的电场力是重力的
倍,要使小球能在竖直平面内做圆周运动,则小球经过最高点的速度最小为多少?
【错解分析】:
错解一、忽略电场的作用,直接应用结论,小球在最高点的最小速度为0。
错解二、不知杆与绳的区别,不会用合场的思想类比重力场进行解题,错解答案较多。
这是一个复合场问题:
重力场与电场的复合场,我们最习惯于研究重力场中的竖直平面内的圆周运动,我们就把复合场类比于重力场进行解题,首先确定复合场方向即小球的平衡位置。
受力分析知,小于的平衡位置为与竖直方向夹角30°
,复合场的等效成重力场的等效加速度为
如下图A点是平衡位置,B点是等效重力场中的最高点,C点是几何上最高点,也就是我们要求的最高点
因为是杆子所以B点的最小速度为0,再在BC间用动能定理可求得C点的速度;
或类比于重力场中的运动进行计算,最后只需将g改成
即可。
【小结】
用等效的观点解决陌生的问题,能收到事半功倍的效果。
然而等效是有条件的。
在学习交流电的有效值与最大值的关系时,我们在有发热相同的条件将一个直流电的电压(电流)等效于一个交流电。
本题中,把两个场叠加成一个等效的场,前提条件是两个力做功都与路径无关。
练习5、如图所示,长为L的绝缘细线,一端悬于O点,另一端连接一质量为m的带负电小球,置于水平向右的匀强电场中,在O点正下方钉一个钉子O′,已知小球受到的电场力是重力的
,现将细线向右水平拉直后从静止释放,细线碰到钉子后要使小球刚好饶钉子O′在竖直平面内作圆周运动,求OO′长度。
例6、闭合铜环与闭合金属框接触良好,放在匀强磁场中,如图所示,当铜环向右移动时,金属框不动,下列说法正确的是()
A.铜环内没有感应电流,因为磁通量没有发生变化
B.金属框内没有感应电流,因为磁通量没有发生变化
C.金属框ab边中有感应电流,因为回路abfgea中磁通量增加了
D.铜环的半圆egf中有感应电流,因为回路egfcde中的磁通量减小了
认为整个电路中磁能量没有变化,所以电路中没有电流所以选择AB
CD
对多回路问题,只要穿过任一回路的磁通量发生变化,该回路中就产生感应电流。
如abfge回路中磁通量增加,产生逆时针方向的感应电流,所以金属框ab边中有从a到b方向的电流,而环的左半边有fge的电流。
其余可类似分析。
也可将环的两半边等效成两根导体杆向右平动切割磁感线,产生感应电流,由右手定则判断。
练习6、图中均匀金属环半径是10cm,电阻是4Ω,绝缘导线Oa和Ob的电阻均为2Ω,其中Oa和b端则接在环上,一垂直环面的匀强磁场,它的磁感应强度为4T,当Oa转动角速度ω=100rad/s时,若Oa与Ob重合,流过Oa的电流为;
若Oa与Ob处于同一直径上时流过Oa的电流为。
练习答案
练习1、【答案】:
AC
因为是缓慢移动,每个状态均可以看作一个平衡态,处于静电平衡的导体内部场强处处为零。
C点场强为0是因为感应电荷在C点产生的电场与电荷Q在C点产生的电场相互抵消,所以感应电荷在C点和D点产生的电场大小等于电荷Q在C点和D点产生的电场,所以C正确。
E选项考察知识点与例7一样,用导线连接导体后,导体与大地构成的系统中电荷守恒。
由于静电感应,导体上全部是正电荷,大地远处感应出等量负电荷
练习2、【答案】:
447m/s
看右图侧视图
AB子弹做的均是平抛运动,于是
对A有:
对B有:
x=447m/s
易错点:
不少同学误认为两子弹是同时打到木板上的。
仔细分析题意知,它们并不是同时的。
练习3、【答案】:
上升
【解析】:
按照题意作出示意图,画出电场线,我们知道电场线与等势面间的关系:
“电势沿着电场线的方向降落”所以UpB=Up-UB<0,B板接地UB=0
UBp=UB-Up=0-Up
Up=-Ed
Q不变,d不变,根据
E有
,插入玻璃板,介电常数ε增大,电场强度减小,导致Up上升。
练习4、【答案】:
对ab过程用动能定理,因为ab过程中电场力做功之和为0;
对Ob有动能定理,再结合上面的式子可求得电势差;
最后停在O点,对整个过程用动能定理,可求得路程。
注意电场力做功与路径无关,只与初末位置有关,摩擦力做功与路程有关。
练习5
【正确解答】
本题是一个摆在重力场和电场的叠加场中的运动问题,由于重力场和电场力做功都与路径无关,因此可以把两个场叠加起来看成一个等效力场来处理,如图所示,
∴θ=60°
。
开始时,摆球在合力F的作用下沿力的方向作匀加速直线运动,从A点运动到B点,由图8-23可知,△AOB为等边三角形,则摆球从A到B,在等效力场中,由能量守恒定律得:
在B点处,由于在极短的时间内细线被拉紧,摆球受到细线拉力的冲量作用,法向分量v2变为零,切向分量
接着摆球以v1为初速度沿圆弧BC做变速圆周运动,碰到钉子O′后,在竖直平面内做圆周运动,在等效力场中,过点O′做合力F的平行线与圆的交点为Q,即为摆球绕O′点做圆周运动的“最高点”,在Q点应满足
过O点做OP⊥AB取OP为等势面,在等效力场中,根据能量守恒定律得:
练习6、【答案】:
0.5A0.4A
Oa相当于电源,电动势
,内阻r=2Ω。
Oa与Ob重合时,外电阻为R=r=2Ω,得电流为0.5A;
当两导线处于同一直径上时,外电阻R=3Ω,电流为0.4A。