高考物理一轮复习 专题7-12 带电体在非匀强电场中的运动千题精练.doc

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1、1 / 9【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选高考物理一轮复习 专题专题 7-127-12 带电体在非匀强电带电体在非匀强电场中的运动千题精练场中的运动千题精练一选择题1. (多选)如图 14 所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是 O，最低点是 P，直径 MN 水平。a、b 是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷)，b 固定在 M 点，a 从 N 点静止释放，沿半圆槽运动经过 P 点到达某点 Q(图中未画出)时速度为零。则小球 a( )图 14A.从 N 到 Q 的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小B.从 N 到 P 的过程中，速率先增大后减小C.从 N 到 Q 的过程

2、中，电势能一直增加D.从 P 到 Q 的过程中，动能减少量小于电势能增加量【参考答案】BC【名师解析】a 从 N 点静止释放，过 P 点后到 Q 点速度为零，整个运动过程只有重力和库仑力做功，库仑力方向与 a 速度方向夹角一直大于 90，所以库仑力整个过程做负功。小球 a 从 N 到 Q 的过程中，库仑力增大，库仑力与重力的夹角从 90一直减小，所以它们的合力一直增大，故 A 错误；带电小球 a 受力如图所示，在靠近 N 点的位置，合力与速度夹角小于 90，在 P 点合力与速度夹角大于 90，所以小球 a 从 N 到 P 的过程中，速率应先增大后减小，故 B 正确；2 / 9从 N 到 Q 的

3、过程中，库仑力一直做负功，所以电势能一直增加，故 C 正确；根据能量守恒可知，P 到 Q 的过程中，动能的减少量等于重力势能和电势能的增加量之和，故 D 错误。2.如图 16 所示，表面均匀带电的圆盘水平放置，从靠近圆心 O 处以初速度 v0竖直向上抛出一个质量为 m、带电荷量为q 的小球(看作试探电荷)，小球上升的最高点为 B 点，经过 A 点时速度最大，已知 OAh1，OBh2，重力加速度为g，取 O 点电势为零，不计空气阻力，则可以判断( )图 16A.小球与圆盘带异种电荷B.A 点的场强大小为mg qC.B 点的电势为(v2gh2)D.若 UOAUAB，则 h1h2h1【参考答案】B3

4、 （2018 中原名校联盟）如图所示，三个带电小球 A、B、C 可视为点电荷，所带电荷量分别为Q、Q、qA、B 固定在绝缘水平桌面上，C 带有小孔，穿在动摩擦因数处处相同的粗糙绝缘杆上，绝缘杆竖直放置在 A、B 连线的中点处，将 C 从杆上某一位置由静止释放，下落至桌面时速度恰好为零C 沿杆下滑时带电荷量保持不变那么 C 在下落过程中，以下判断正确的是A所受摩擦力变大 B电场力做正功C电势能不变 3 / 9D下落一半高度时速度一定最大 【参考答案】AC4. (2018洛阳联考)如图所示，一个电荷量为Q 的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的 O 点。另一个电荷量为q、质量为 m 的点电荷乙，从 A

5、点以初速度 v0沿它们的连线向甲运动，运动到 B 点时速度为 v，且为运动过程中速度的最小值。已知点电荷乙受到的阻力大小恒为 f，A、B 两点间距离为 L0，静电力常量为k，则下列说法正确的是( )A点电荷乙从 A 点向甲运动的过程中，加速度先增大后减小B点电荷乙从 A 点向甲运动的过程中，其电势能先增大再减小CO、B 两点间的距离为 kQq fD在点电荷甲形成的电场中，A、B 两点间的电势差为 UABfL012mv2 q【参考答案】C【名师解析】点电荷乙从 A 点向甲运动的过程中，受向左的静电力和向右的摩擦力，两球靠近过程中库仑力逐渐增大，小球先减速后加速，所以加速度先减小后增大，故 A 错

6、误；在小球向左运动过程中电场力一直做正功，因此电势能一直减小，故 B 错误；当速度最小时有：fF 库k，解得：r ，故 C 正确；点电荷从 A 运动到 B 过程中，根据动能定理有：UABqfL0mv2mv02，解得UAB，故 D 错误。4 / 95. （2018 南宁摸底）如图所示，在光滑水平面内有一固定光滑绝缘挡板 AB，P是 AB 上的一点。以 A 为坐标原点在水平面建立直角坐标系，y 轴一挡板 AB 重合，x 轴上固定一个带正电的点电荷 Q。将一个带电小球（可视为质点）轻放到挡板的左侧的 P 处，在静电力作用下小球沿挡板向 A 运动，则下列说法中正确的是A小球带负电B由 P 点到 A 点

7、小球做匀加速直线运动CP 点的场强比 A 点的场强大D小球在 P 点的电势能比在 A 点的电势能大【参考答案】AD6.6. （20172017 武昌模拟）一质量为武昌模拟）一质量为 m m 的带电小球，在竖直方向的匀强电场中以水平的带电小球，在竖直方向的匀强电场中以水平速度抛出，小球的加速度竖直向下，大小为速度抛出，小球的加速度竖直向下，大小为 2g/32g/3，空气阻力不计。小球在下落，空气阻力不计。小球在下落h h 个过程中，关于其能量的变化，下列说法中正确的是个过程中，关于其能量的变化，下列说法中正确的是A动能增加了 mgh/3B电势能增加了 mgh/3C重力势能减少了 2mgh/3D机

8、械能减少了 mgh/3【参考答案】BD7 （2018 中原名校联盟）如图所示，三个带电小球 A、B、C 可视为点电荷，所5 / 9带电荷量分别为Q、Q、qA、B 固定在绝缘水平桌面上，C 带有小孔，穿在动摩擦因数处处相同的粗糙绝缘杆上，绝缘杆竖直放置在 A、B 连线的中点处，将 C 从杆上某一位置由静止释放，下落至桌面时速度恰好为零C 沿杆下滑时带电荷量保持不变那么 C 在下落过程中，以下判断正确的是A所受摩擦力变大 B电场力做正功C电势能不变 D下落一半高度时速度一定最大 【参考答案】AC【名师解析】由于两个等量异种点电荷连线的中垂线上，从连线中点向上各点的电场强度逐渐减小，所以 C 从杆上

9、某一位置由静止释放，在下落过程中所受的水平向右的电场力逐渐增大，C 与杆间的压力逐渐增大，所受摩擦力逐渐增大，选项 A 正确；由于电场力水平向右，C 沿竖直杆运动，电场力做功为零，选项 B 错误；由于两个等量异种点电荷连线的中垂线是等势线，各点电势相等，所以 C 从杆上某一位置由静止释放下落过程中，电势能不变，选项 C 正确；C 从杆上某一位置由静止释放下落过程中，当摩擦力增大到等于重力时，速度最大，不一定是下落了一半高度，选项 D 错误8. (2018洛阳联考)如图所示，一个电荷量为Q 的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的 O 点。另一个电荷量为q、质量为 m 的点电荷乙，从 A 点以初速度 v

10、0沿它们的连线向甲运动，运动到 B 点时速度为 v，且为运动过程中速度的最小值。已知点电荷乙受到的阻力大小恒为 f，A、B 两点间距离为 L0，静电力常量为k，则下列说法正确的是( )6 / 9A点电荷乙从 A 点向甲运动的过程中，加速度先增大后减小B点电荷乙从 A 点向甲运动的过程中，其电势能先增大再减小CO、B 两点间的距离为 kQq fD在点电荷甲形成的电场中，A、B 两点间的电势差为 UABfL012mv2 q【参考答案】C9. （2018 南宁摸底）如图所示，在光滑水平面内有一固定光滑绝缘挡板 AB，P是 AB 上的一点。以 A 为坐标原点在水平面建立直角坐标系，y 轴一挡板 AB

11、重合，x 轴上固定一个带正电的点电荷 Q。将一个带电小球（可视为质点）轻放到挡板的左侧的 P 处，在静电力作用下小球沿挡板向 A 运动，则下列说法中正确的是A小球带负电B由 P 点到 A 点小球做匀加速直线运动CP 点的场强比 A 点的场强大D小球在 P 点的电势能比在 A 点的电势能大【参考答案】AD【名师解析】根据题述，静止带电小球从 P 处在静电力作用下沿挡板向 A 运动，说明带电小球受到的是库伦吸引力，小球带负电，选项 A 正确；由于点电荷 Q的电场不是匀强电场，带电小球在运动过程中所受的合外力不可能保持不变，所以小球由 P 到 A 不可能做匀加速直线运动，选项 B 错误；根据点电荷电

12、场特征，P 点的电场强度比 A 点的电场强度小，选项 C 错误；小球由 P 到 A 运动，静电力做功，电势能减小，小区装 P 点的电势能比在 A 点的电势能大，选项 D 正确。7 / 910.10. （20172017 武昌模拟）一质量为武昌模拟）一质量为 m m 的带电小球，在竖直方向的匀强电场中以水的带电小球，在竖直方向的匀强电场中以水平速度抛出，小球的加速度竖直向下，大小为平速度抛出，小球的加速度竖直向下，大小为 2g/32g/3，空气阻力不计。小球在下，空气阻力不计。小球在下落落 h h 个过程中，关于其能量的变化，下列说法中正确的是个过程中，关于其能量的变化，下列说法中正确的是A动能

13、增加了 mgh/3B电势能增加了 mgh/3C重力势能减少了 2mgh/3D机械能减少了 mgh/3【参考答案】BD二计算题1.(2017湖南长沙模拟)如图 6 所示，在 A 点固定一正电荷，电荷量为 Q，在离A 高度为 H 的 C 处由静止释放某带同种电荷的液珠，开始运动瞬间向上的加速度大小恰好等于重力加速度 g。已知静电力常量为 k，两电荷均可看成点电荷，不计空气阻力。求：图 6(1)液珠的比荷；(2)液珠速度最大时离 A 点的距离 h；(3)若已知在点电荷 Q 的电场中，某点的电势可表示成 ，其中 r 为该点到 Q的距离(选无限远的电势为零)。求液珠能到达的最高点 B 离 A 点的高度

14、rB。(3)设 BC 间的电势差大小为 UCB，由题意得UCBCBkQ rB对液珠由释放处至液珠到达最高点(速度为零)的全过程应用动能定理得8 / 9qUCBmg(rBH)0即 q()mg(rBH)0解得：rB2H，rBH(舍去)答案 (1) (2)H (3)2H2.如图 8 所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成 45角的绝缘直杆 AC，其下端(C 端)距地面高度 h0.8 m。有一质量为 500 g 的带电小环套在直杆上，正以某一速度沿杆匀速下滑。小环离杆后正好通过 C 端的正下方 P 点处。(g 取 10 m/s2)求：图 8(1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向；(2

15、)小环从 C 运动到 P 过程中的动能增量；(3)小环在直杆上匀速运动速度的大小 v0。(2)设小环从 C 运动到 P 的过程中动能的增量为EkW 重W 电其中 W 重mgh4 J，W 电0，所以 Ek4 J。(3)环离开杆做类平抛运动，平行杆方向匀速运动，有hv0t22垂直杆方向匀加速运动，有 hat2，解得 v02 m/s。答案 (1) 10 m/s2 垂直于杆向下 (2)4 J (3)2 m/s9 / 93.在绝缘水平面上放有一带正电的滑块、质量为 m，带电荷量为 q，水平面上方虚线左侧空间有水平向右的匀强电场，场强为 E，qEmg，虚线右侧的水平面光滑。一轻弹簧右端固定在墙上，处于原长

16、时，左端恰好位于虚线位置，把滑块放到虚线左侧 L 处，并给滑块一个向左的初速度 v0，已知滑块与绝缘水平面间的动摩擦因数为 ，求：图 11(1)弹簧的最大弹性势能；(2)滑块在整个运动过程中产生的热量。由能量守恒定律得qE(sL)Ekmg(sL)解得 Ek(qEmg)L,2（qEmg）)滑块从虚线处压缩弹簧至最短的过程，机械能守恒，动能全部转化为弹性势能，所以弹簧的最大弹性势能为Epm(qEmg)L,2（qEmg）)。(2)滑块往返运动，最终停在虚线位置，整个过程电场力做正功，为 WqEL，电势能减少量为 qEL，由能量守恒定律，整个过程产生的热量等于滑块机械能的减少量与电势能的减少量之和，即 QqELmv。答案 (1)(qEmg)L,2（qEmg）)(2)qELmv2 0