1、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【巩固练习】一、选择题1、(2015 深圳三调)如图,在光滑绝缘的水平桌面上方固定着电荷量大小相等的两个点电荷,一个带电小球(可视为点电荷)恰好围绕O点在桌面上做匀速圆周运动。已知O、q1、q2在同一竖直线上,下列判断正确的是()Aq1、q2为异种电荷B圆轨道上的电场强度处处相同C圆轨道上的电势处处相等D点电荷q1对小球的静电力是斥力2、如图所示,在光滑绝缘水平面上有两个带异种电荷的小球A和B,它们均在水平向右的匀强电场中向右做匀加速运动,且始终保持相对静止设小球A的电荷量为QA,小球B的电荷量为QB,则下列判断正确的是() A小球A带正电
2、,小球B带负电,且QAQBC小球A带负电,小球B带正电,且QAQBD小球A带负电,小球B带正电,且QAQB,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解析: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
3、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解析: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
4、定理,动能的增量为零,重力与电场力做的功大小相等,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,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,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,对。故选D. 7、ABD 解析: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、
5、ACD;解析: 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解析: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
6、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。二、填空题1、8 J.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、解析:小环从AB时电场力和重力都对它做了功,根据动能定
7、理, .三、计算题1、【答案】 【解析】环从AB由动能定理得: 由解得: 又因B、C处在同一等势面上,所以 环从AC由动能定理得: 由式解得:.2、(1),;(2) 解析:(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 解得 (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:mgsin 37(mgcos 37qE)ma1代入数据,求得:a14.2 m/s2,对木板:Mgsin 37(mgcos 37qE)FMa2代入数据,求得:a23m/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=(mgcos 37+qE)L2.16 J.
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