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2022年2022年高考典型例题:等效重力场

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2022年2022年高考典型例题:等效重力场_第1页
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精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备 欢迎下载1.如下列图,在水平方向的匀强电场中的 O点,用长为 l 的轻.软绝缘细线悬挂一质量为 m的带电小球,当小球位于 B 点时处于静止状态,此时细线与竖直方向(即θOA方向)成 θ 角.现将小球拉至细线与竖直方向成 2θ 角的 C 点,由静止将小球释 O E放.如重力加速度为 g ,就对于此后小球的受力和运动情形,以下判定中正确选项 θA.小球所受电场力的大小为 mgtan θ CB.小球到 B点的速度最大 A BC.小球可能能够到达 A 点,且到 A 点时的速度不为零D.小球运动到 A 点时所受绳的拉力最大.2. 半径 R=0.8m 的光滑绝缘导轨固定于竖直面内, 加上某一方向的匀强电场后, 带电小球沿轨道内侧做圆周运动, 小球动能最大的位置在 A 点,圆心 O与 A 点的连线与竖直方向的夹角为 , B如下列图 . 在 A 点时小球对轨道的压力 FN=120N,如小球的最大动能比最小动能多 32J ,且小球能够到达轨道上的任意一点(不计空气阻力) . 试求:( 1)小球最小动能等于多少?〔2〕 如小球在动能最小位置时突然撤去轨道,并保持其他量不变,就小球经0.04s 时间后,其动能与在 A 点时的动能相等,小球的质量为多少?3.如图 14 所示, ABCD为表示直立放在场强为 E=104V/m 的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的 BCD部分为半径为 R 的半圆环,轨道的水平部⌒分与半圆环相切 A 为水平轨道的一点,而且AB R 0.2m. 把一质量 m=100g.带电 q=10- 4C 的小球,放在水平轨道的 A 点上面2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载由静止开头被释放后,在轨道的内侧运动; ( g=10m/s( 1)它到达 C 点时的速度为多大?( 2)它到达 C 点时对轨道压力为多大?( 3)小球所能获得的最大动能为多少?)求:精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载4.水平放置带电的两平行金属板, 相距 d、 质量为 m的微粒由板中间以某一初速平行于板的方向进入, 如微粒不带电,因重力作用在离开电场时,向下偏转 d/4 ,如微粒带正电,电量为 q,仍以相同的初速度进入电场, 微粒恰好不再射出电场,就两板的电势差应为多少?并说明上下板间带电性?5.如下列图,绝缘光滑轨道 AB部分为倾角为 30的斜面, AC部分为竖直平面上半径为 R 的圆轨道,斜面与圆精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载轨道相切;整个装置处于场强为 E.方向水平向右的匀强电场中;现有一质量为 m的带正电,电量为 q小球,要使小球能安全通过圆轨道,在 O点的初速度应为多大?R 3003mg 3EEO精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载6.如下列图,在离坡顶为 l 的山坡上的 C 点树直固定一根直杆,杆高也为 L ;杆上端 A 到坡底AB 之间有一光滑细绳, 一个带电量为 q.质量为 m的物体穿心于绳上, 整个系统处在水平向右的E匀强电场中,已知细线与竖直方向的夹角 30 ;如物体从 A 点由静止开头沿绳无摩擦的滑 C精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载下,设细绳始终没有发生形变,求物体在细绳上滑行的时间; ( g10m /s2 sin 37B0.60 ,精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载,cos 37 0.80 )精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载7 . 如 图 所 示 , 匀 强 电 场 水 平 向 右 , E10 3N/C , 一 带 正 电 的 油 滴 的 质 量 m2.0510 kg , 电 量精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载q 2.010 C;在 A 点时速度大小为 v学习必备 欢迎下载20 m/s,方向为竖直向上, 就油滴在何时速度最小且求出最小速度?精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载5v EA4.如右图所示, M.N 为竖直放置的两平行金属板, 分别带等量异种电荷, 两极间产生一个水平向右的匀强电场, 场强为 E,一质量为 m.电荷量为+ q 的微粒,以初速度 v 0 竖直向上从两极正中间的 A 点射入匀强电场中,微粒垂直打到 N极上的 C点,已知 AB= BC.不计空气阻力,就可知( )A.微粒打到 C 点时的速率与射入电场时的速率相等 B.微粒打到 C 点以前最小动能为初动能的一半精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载C. MN板间的电势差为mv0 D.MN板间的电势差为 U2qEv202g精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载.如下列图, A.B.C三个小球(可视为质点)的质量分别为 m.2m.3m,B 小球带负电,电荷量为 q,A.C 两小球不带电(不考虑小球间的电荷感应) ,不行伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在 O点,三个小球均处于竖直向上的匀强电场中,电场强度大小为 E.就以下说法正确选项( )A.静止时, A.B 两小球间细线的拉力为 5mg+ qEB.静止时, A.B 两小球间细线的拉力为 5mg- qEC.剪断 O点与 A 小球间细线瞬时,A. B 两小球间细线的拉力为qE/3D.剪断 O点与 A 小球间细线瞬时,A. B 两小球间细线的拉力为qE/68.如下列图,带电平行金属板 A.B,板间的电势差大小为 U, A 板带正电, B 板中心有一小孔.一带正电的微粒,带电荷量为 q,质量为 m,自孔的正上方距板高 h 处自由落下,如微粒恰能落至 A.B 板的正中心 C 点,就( )精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载A.微粒下落过程中重力做功为 mg( h+ 12d),电场力做功为 1 qU2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载B.微粒落入电场中,电势能逐步增大,其增加量为 1 qU2C.如微粒从距 B 板高 2h 处自由下落,就恰好能达到 A 板 D.微粒在下落过程中动能逐步增加,重力势能逐步减小7.如下列图,一电容为 C 的平行板电容器,两极板 A.B 间距离为 d,板间电压为 U,B板电势高于 A 板.两板间有 M.N.P 三点, MN连线平行于极板, N.P 连线垂直于极板, M.P 两点间距离为 L,∠ PMN= .以下说法正确选项( )A.电容器带电量为 UCU精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载B.两极板间匀强电场的电场强度大小为L sin精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载C. M. P 两点间的电势差为 ULd精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载D.如将带电量为+ q 的电荷从 M移到 P,该电荷的电势能削减了q ULsin d精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载11.如下列图,竖直平面内有一个圆, BD为其竖直直径, AC为其另一条直径,该圆处于匀强电场中,场强方向 平行于圆周所在平面; 带等量负电荷的相同小球从圆心 O以相同的初动能沿不同方向射出, 小球会经过圆周上不同的点,其中通过圆周上 A 点的小球动能最小,忽视空气阻力,以下说法中正确选项( )精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备 欢迎下载A.电场方向沿 OA方向B.小球经过圆周上的不同点时,过 B 点的小球的动能和电势能之和最小 C.小球经过圆周上的不同点时,过 C点的小球的电势能和重力势能之和最小 D.小球经过圆周上的不同点时,机械能最小的小球应经过圆弧 CND上的某一点【答案】 BC【解析】试题分析:第一明确一点,在这个电场中,小球受到两个力影响: 1.重力, 2.电场力,在 A 点动能最小,那说 明速度最小了,说明 OA方向发射的小球克服合力做功最大,也就为说在这个电场跟重力场中,合力方向为 OC, 对 O点小球受力分析,重力竖直向下,合力方向指向 OC,受力方向指向为 OB与 OC之间,即电场方向应当为由 O指向 AD弧方向,故 A 错误;由于只有重力和电场力做功,故任何点的小球,动能 +重力势能 +电势能 =定值; 明 显 B 点的重力势能最大, 那么确定 B 点的动能与电力势能之和最小了, 故 B 正确; 动能 +重力势能 +电势能 =定值,从 O到 C 合力做功最多,故 C 点动能最大,所以过 C 点电势能和重力势能之和最小,故 C 正确;机械能(重力势 能+动能)最小,那么确定就为电势能最大的地方,负电荷球沿着电场线方向,电场力做负功,电势能增大,所以应当在弧线 AD(劣弧)之间,故 D错误; 考点:电势差与电场强度的关系.功能关系.电势能【名师点睛】 小球运动过程中受到重力和电场力, 依据动能最小点判定出合力方向, 运用平行四边形定就得到电场力方向;最终依据功能关系列式分析;12.如下列图,在 P 板邻近有一电子由静止开头向 Q板运动,就关于电子在两板间的运动情形,以下表达正确选项:A.两板间距增大,不影响加速时间 B.两板间距离越小,加速度就越大,就电子到达 Q板时的速度就越大 C.电子到达 Q板时的速度与板间距离无关,仅与加速电压有关 D.电子的加速度和末速度都与板间距离无关【答案】 C【解析】精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载试题分析:依据牛顿其次定律得,加速度qE qUa =,加速的时间 t2d 2 md,可知两板间距增大,精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载加速时间增大,选项 A错误;依据动能定理知,m md12,解得 v2qUa qU,知电子到达 Q板时的速度与板间距精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载qU= mv2 m离无关,仅与加速电压有关,故 B 错误, C 正确.电子的加速度与板间距离有关,末速度与板间距离无关.故 D错误.应选 C;考点:带电粒子在电场中的运动【名师点睛】 依据电子的运动的规律, 列出方程来分析电子的加速度. 运动的时间和速度分别与哪些物理量有关,精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备 欢迎下载依据关系式判定即可;13.如下列图,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的 P 点,固定一电荷量为+ Q的点电荷.一质量为 m.带电荷量为+ q 的物块(可视为质点的检验电荷) ,从轨道上的 A 点以初速度 v0 沿轨道向右运动,当运动到 P 点正下方 B 点时速度为 v.已知点电荷产生的电场在 A 点的电势。

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