经典高考物理静电场专题复习题(共27页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上选修3-1静电场专题复习专题1：电场力的力学特性-含电场力作用下的平衡、非平衡问题总结1、（单选）将两个质量均为m的小球a、b用绝缘细线相连，竖直悬挂于O点，其中球a带正电、电荷量为q，球b不带电，现加一电场强度方向平行竖直平面的匀强电场(没画出)，使整个装置处于平衡状态，且绷紧的绝缘细线Oa与竖直方向的夹角为30°，如图所示，则所加匀强电场的电场强度大小可能为（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】取小球a、b整体作为研究对象，则受重力2mg、悬线拉力FT和电场力F作用处于平衡，此三力满足如图所示的三角形关系，由图知F的最小值为，由，知 ，故B对综上所述所述本题答案是：B 2、（单选）如图所示，一质量为m、电荷量为Q的小球A系在长为l的绝缘轻绳下端，另一电荷量也为Q的小球B位于悬挂点的正下方（A、B均视为点电荷），轻绳与竖直方向成30°角，小球A、B静止于同一高度已知重力加速度为g，静电力常量为k，则两球间的静电力为（ ）A. B. C. mg D. 【答案】 A3、（单选）如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab=5 cm，bc=3 cm，ca=4 cm。小球c所受库仑力的合力的方向平衡于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则（ ）A. a、b的电荷同号， B. a、b的电荷异号，C. a、b的电荷同号， D. a、b的电荷异号，4、（单选）在光滑绝缘的水平地面上放置四个相同的可看作质点的金属小球，小球A、B、C位于等边三角形的三个顶点上，小球D位于三角形的中心，如图所示现让小球A、B、C都带电荷量为Q的正电荷，让小球D带电荷量为q的负电荷，若四个小球均处于静止状态，则Q与q的比值为()A. B. C3 D.【答案】D【解析】设等边三角形的边长为a，由几何知识可知，BDa·cos 30°·a，以B为研究对象，由平衡条件可知，cos 30°×2，解得，D项正确5、（单选）如图，绝缘光滑圆环竖直放置，a、b、c为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c位于圆环最高点，ac连线与竖直方向成60°角，bc连线与竖直方向成30°角，三个小球均处于静止状态。下列说法正确的是（ ）A. a、b、c小球带同种电荷B. a、b小球带异种电荷，b、c小球带同种电荷C. a、b小球电量之比为D. a、b小球电量之比【来源】【全国市级联考】山东省青岛市2018 届高三统一质量检测理综物理试题【答案】 D【解析】AB：对c小球受力分析可得，a、b小球必须带同种电荷c小球才能平衡。对b小球受力分析可得，b、c小球带异种电荷b小球才能平衡。故AB两项错误。CD：对c小球受力分析，将力正交分解后可得：，又，解得：。故C项错误，D项正确。6、质量都是m的两个完全相同、带等量异种电荷的小球A、B分别用长l的绝缘细线悬挂在同一水平面上相距为2l的M、N两点，平衡时小球A、B的位置如图甲所示，线与竖直方向夹角30°，当外加水平向左的匀强电场时，两小球平衡位置如图乙所示，线与竖直方向夹角也为30°，求：(1)A、B小球电性及所带电荷量Q；(2)外加匀强电场的场强E.【答案】(1)A带正电，B带负电， (2) 【解析】（1）由图乙用假设法可判定A球带正电，B球带负电，否则A球、B球均不能处于平衡状态。由图甲得两小球相距d2l2lsin30°l7、如图所示，长l=1 m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角=37°。已知小球所带电荷量q=1.0×106 C，匀强电场的场强E=3.0×103 N/C，取重力加速度g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。求：（1）小球所受电场力F的大小。（2）小球的质量m。（3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小。【答案】（1）3.0×103 N （2）4.0×104 kg （3）2.0 m/s 8、如图所示，光滑绝缘水平面上固定着A、B、C三个带电小球，它们的质量均为m，间距均为r，A带电量QA=10q，B带电量QB=q，若小球C上加一个水平向右的恒力，欲使A、B、C始终保持r的间距运动，求：(1)C球的电性和电量QC；(2)水平力F的大小。【答案】（1）C球带负电QC=q（2）F=70k【解析】（1）对A、B、C系统研究得： A球受到B球库仑斥力F1和C球库仑力F2后，要产生水平向右加速度，故F2必为引力，C球带负电。对AB两球有 联立可得： （2）对整体和A有 专题2：电场力的力学特性电场力做功问题总结1、（多选）如图所示，在一个匀强电场中有一个三角形ABC，AC的中点为M，BC的中点为N. 将一个带正电的粒子从A点移动到B点，电场力做功为W AB =6.0×10-9J. 则以下分析正确的是（ ）A. 若将该粒子从M点移动到N点，电场力做功W MN可能小于3.0×10-9JB. 若将该粒子从点M移动到N点，电势能减少3.0×10-9JC. 若该粒子由B点移动到N点，电场力做功为 3.0×10-9JD. 若被移动的粒子的电量为+2×10-9C，可求得A、B之间的电势差U AB为3V【来源】2017届江西省重点中学盟校高三第一次联考理综物理试卷（带解析）【答案】 BD【解析】根据匀强电场中，U=Edcos，设AB与MN跟电场线的夹角为则由几何关系得： ， ；则粒子从M点移动到N点，电场力做功为WMN=qUMN=qUABWAB3.0×109J故A正确，B错误由于电场方向未知，不能得到BN两点间的电势差，故不能求解粒子由B点移动到N点电场力做功故C错误若粒子的电量为q=2×10-7C，由WAB=qUAB得A、B之间的电势差故D正确故选BD2、（多选）如图，同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点。一电荷量为q（q>0）的粒子从a点移动到b点，其电势能减小W1：若该粒子从c点移动到d点，其电势能减小W2，下列说法正确的是（ ）A. 此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行 B. 若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为C. 若c、d之间的距离为L，则该电场的场强大小一定为D. 若W1=W2，则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差【来源】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国II卷）【答案】 BDC、因为不知道匀强电场方向，所以场强大小不一定是，故C错误；D、若W1=W2，说明由因为；解得： ，故D正确；故选BD3、（单选）一电场线在竖直平面上的分布如图所示。电场中的A、B两点的电场强度分别为、，电势分别为、。一个质量为m、电荷量为q的带电小球，从电场中的A点运动到B点，A、B两点间的高度差为h。小球经过A点时的速度大小为，运动至B点时的速度大小为，该过程的速度偏向角为，电场力做功为W，则以下判断中正确的是(   ) A. > B. <C. 如果电荷为负电荷，则> D. 【答案】D4、(多选)如图所示，长为L、倾角为30°的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为q，质量为m的小球，以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端的速度仍为v0，则 ()A小球在B点的电势能一定大于小球在A点的电势能BA、B两点的电势差一定为C若电场是匀强电场，则该电场的电场强度的最小值一定是D若该电场是AC边中垂线上某点的点电荷Q产生的，则Q一定是正电荷解析：小球初、末速度均为v0，从A到B，由动能定理得qUABmgLsin 30°0，解得A、B两点的电势差为UAB，qUAB，电场力做正功电势能减少EpB<EpA，A错误，B项正确；若电场是匀强电场，该电场的电场强度的最小值为，C项正确；若该电场是AC边中垂线上某点的点电荷Q产生的，则Q可以是负电荷，D项错误答案：BC5、（多选）如图所示，在光滑绝缘水平面的P点正上方O点固定了一电荷量为+Q的正点电荷，在水平面上的N点，由静止释放质量为m，电荷量为q的负检验电荷，该检验电荷经过P点时速度为v，图中=60°，规定电场中P点的电势为零则在+Q形成的电场中（）AN点电势高于P点电势BN点电势为CP点电场强度大小是N点的4倍D检验电荷在N点具有的电势能为mv2答案及解析：.BC解：A、根据顺着电场线方向电势降低可知，M点的电势高于N点的电势，而M、P两点的电势相等，则N点电势低于P点电势故A错误B、根据动能定理得：检验电荷由N到P的过程：q（NP）=mv2，由题，P点的电势为零，即P=0，解得，N点的电势N=故B正确C、P点电场强度大小是EP=k，N点电场强度大小是EN=k，则EP：EN=： =4：1故C正确D、检验电荷在N点具有的电势能为EP=qN=mv2故D错误故选BC6、（多选）如图所示，倾角为=30°的光滑绝缘直角斜面ABC，D是斜边AB的中心，在C点固定一个带电荷量为+Q的点电荷一质量为m，电荷量为q的小球从A点由静止释放，小球经过D点时的速度为v，到达B点时的速度为0，则（）A小球从A到D的过程中静电力做功为mv2B小球从A到D的过程中电势能逐渐减小C小球从A到B的过程中电势能先减小后增加DAB两点间的电势差UAB=答案及解析：.CD解：A、斜面的倾角为=30°，斜面上AD=DB，由几何关系可知，AC=AD=CD，即A到C的距离与D到C的距离是相等的，所以D与A的电势相等，则由W=qU，知A到D的过程中电场力做的功等于0故A错误；B、由于即A到C的距离与D到C的距离是相等的，由几何关系可知，沿AD的方向上的各点到C的距离先减小后增大，距离减小的过程中电场力对负电荷做正功，所以从A懂啊D的过程中负电荷的电势能先减小后增大，故B错误；C、结合B的分析，同理可知，小球从A到B的过程中电势能先减小后增加故C正确；D、设AB的长度为2L，则AD=DB=L，在小球从A到D两点得过程中，由动能定理有：在小球从A 到B的过程中有：mg2L+（q）UAB=00所以：故D正确故选：CD7、（单选）如图甲所示，一绝缘的竖直圆环上均匀分布着正电荷一光滑细杆从圆心垂直圆环平面穿过圆环，杆上套有带正电的小球，现使小球从a点由静止释放，并开始计时，后经过b、c两点，运动过程中的vt图如图乙所示下列说法正确的是()A 带电圆环在圆心处产生的场强不为零B a点场强大于b点场强C 电势差Uab小于UbcD 小球由b到c的过程中平均速度小于0.55m/s【答案】CA、根据电场的叠加原理和对称性可以知道,带电圆环在圆心处产生的场强为零，故A错误；B、由乙图知,小球在a处的加速度小于b处加速度,由 知,a点场强小于b点场强,故B错误.C、根据动能定理得: 可得 ，故C正确D、小球由b到c的过程中做非匀加速运动,位移大于匀加速运动的位移,所以平均速度大于故D错误；综上所述本题答案是：C8、（多选）如图所示，O、B、A为一粗糙绝缘水平面上的三点，一电荷量为Q的点电荷固定在O点，现有一质量为m，电荷量为+q的小金属块（可视为质点），从A点以初速度v0沿它们的连线向固定点电荷运动，到B点时速度最小，其大小为v已知小金属块与水平面间的动摩擦因数为，AB间距离为L、静电力常量为k，则（）AOB间的距离为B小金属块由A向O运动的过程中，电势能先增大后减小C小金属块由A向O运动的过程中，加速度先减小后增大D在点电荷Q形成的电场中，A、B两点间的电势差UAB=AC解：A、由题意知，A到B过程，金属块做减速运动，B到O过程做加速运动，在B点金属块所受的滑动摩擦力与库仑力平衡，则有 mg=K，得r=故A正确B、小金属块由A点向O点运动的过程中，电场力一直做正功，电势能一直减小故B错误C、A到B过程，库仑力小于滑动摩擦力，库仑力增大，合力减小，加速度减小；B到O过程，库仑力大于滑动摩擦力，库仑力增大，合力增大，加速度增大；故C正确D、滑块从A到B过程，由动能定理得：qUABmgL=mv2，得UAB=故D错误故选AC9、如图所示，在绝缘水平面上，相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷a、b是AB连线上两点，其中AaBbL/4，O为AB连线的中点一质量为m、带电荷量为q的小滑块(可视为质点)以初动能E0从a点出发，沿AB直线向b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点时动能恰好为零，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UO b；(3)小滑块运动的总路程s. 【解析】(1)由AaBb，O为AB连线的中点得：a、b关于O点对称，则Ua b0.设小滑块与水平面间的摩擦力大小为f，对于滑块从ab过程，由动能定理得：q·Ua bf·0E0而fmg解得：.10、在某匀强电场中有M、N、P三点，在以它们为顶点的三角形中，M30°、P90°，直角边NP的长度为4 cm。已知电场方向与三角形所在平面平行，M、N和P点的电势分别为3 V、15 V和12 V。则电场强度的大小为 （ ）A. B. C. D. 【答案】A11、（单选）如图所示，梯形abdc位于某匀强电场所在平面内，两底角分别为60°、30°，cd2ab4 cm，已知a、b两点的电势分别为4 V、0 V，将电荷量q1.6×103 C的正电荷由a点移动到c点，克服电场力做功6.4×103 J，则下列关于电场强度的说法正确的是()A.垂直ab向上，大小为400 V/mB.垂直bd斜向上，大小为400 V/mC.平行ca斜向上，大小为200 V/mD.平行bd斜向上，大小为200 V/m12、（多选）一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10 V、17 V、26 V。下列说法正确的是（ ）A电场强度的大小为2.5 V/cmB坐标原点处的电势为1 VC电子在a点的电势能比在b点的低7 eVD电子从b点运动到c点，电场力做功为9 eV【答案】ABD13、（多选）如图所示，一带电粒子在匀强电场中只受电场力而运动，经过一平面直角坐标系中的a、O、b 三点时的动能分别为10eV、4eV、12eV，下列说法正确的有( )A. 该电场方向一定与xOy平面平行B. 该电场场强大小为200V/mC. O点是该粒子轨迹上电势能最高的点D. 该粒子轨迹为抛物线【答案】 AD【解析】粒子在电场中运动时，粒子的电势能和动能之和守恒，设粒子带电量为q，总能量为E，则在a点时：10eV+aq=E；在O点时：4eV+Oq=E；在b点时：12eV+bq=E；则；，因电势差与两点间距离成正比，可知该电场方向一定与xOy平面平行，选项A正确；因电荷所带的电量未知，不能确定两点电势差的数值，则不能求解场强大小，选项B错误；O点时粒子的动能不等于零，则电势能不是最大的位置，选项C错误；粒子只在恒定的电场力作用下做曲线运动，则轨迹一定为抛物线，选项D正确；故选AD.14、（多选）在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势在x轴上分布如图所示下列说法正确有（ ）Aq1和q2带有异种电荷Bx1处的电场强度为零C负电荷从x1移到x2，电势能减小D负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大【答案】AC15、（多选）某静电场中，与x轴重合的电场线的电势在x轴上的分布如图所示下列说法正确的是 （ ）A. 在x轴上，x3处的电场强度最大B. x1处的电场强度大于x4处的电场强度C. 负电荷从x2移到x4，电势能减小D. 电荷量为q的正点电荷从x3移到x4，电场力做功为【答案】BD16、（多选）在一静止点电荷的电场中，任一点的电势与该点到点电荷的距离r的关系如图所示。电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别Ea、Eb、Ec和Ed。点a到点电荷的距离ra与点a的电势a已在图中用坐标（ra，a）标出，其余类推。现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为Wab、Wbc和Wcd。下列选项正确的是（ ）AEa：Eb=4:1BEc：Ed=2:1CWab:Wbc=3:1DWbc:Wcd=1:3【答案】AC【解析】由题图可知，a、b、c、d到点电荷的距离分别为1 m、2 m、3 m、6 m，根据点电荷的场强公式可知，故A正确，B错误；电场力做功，a与b、b与c、c与d之间的电势差分别为3 V、1 V、1 V，所以，故C正确，D错误。17、（单选）在某一静电场中建立x轴，其电势随坐标x变化的图线如图所示。若将一带负电的粒子（重力不计）从坐标原点O处由静止释放，电场中P、Q两点位于x轴上，其横坐标分别为lcm、4cm。则下列说法正确的是（ ）A. 粒子经过P点与Q点时，动能相等B. 粒子经过P、Q两点时，加速度大小之比1：1C. 粒子经过P、Q两点时，电场力功率之比1：1D. 粒子恰能运动到离原点12cm处【答案】 A18、（多选）一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能E随位移x变化的关系如图所示，其中0段是对称的曲线， 段是直线，则下列说法正确的是（ ）A. 处电场强度为零B. 、处电势、的关系为>>C. 粒子在0段做匀变速运动， 段做匀速直线运D. 段是匀强电场【答案】ABD【解析】A、根据电势能与电势的关系：Ep=q，场强与电势的关系： ，得： ，由数学知识可知Ep-x图象切线的斜率处为零，电场强度等于零，A正确；B、由图可知， 、处电势能EP1EP2EP3，根据电势能与电势的关系：Ep=q，粒子带负电，所以、处电势、的关系为>>C、粒子在0段斜率变化，电场强度变化，电场力变化，粒子做变速运动，不是匀变速运动， 段图线斜率不变，电场强度不化，电场力不化，粒子做匀速运动，C错误，D正确；19、（单选）两电荷量分别为和的点电荷固定在x轴上的O、M两点，规定无穷远处为电势能零点，一带负电的试探电荷在x轴上各点具有的电势能随x变化关系如图所示，其中试探电荷在A、N两点的电势能为零，在ND段中C点电势能最大，则下列说法正确的是（ ）A. 为正电荷，为负电荷B. 电荷量小于的电荷量 C. 将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功D. 将一正点电荷从N点静止释放后会沿x轴正方向运动且到达C点时速度最大【答案】 D专题3：带电粒子在电场中（仅受电场力）的运动1、（单选）如图所示，三块平行放置的带电金属薄板、中央各有一小孔，小孔分别位于、点由点静止释放的电子恰好能运动到点现将板向右平移到点，则由点静止释放的电子（ ）A运动到点返回B运动到和点之间返回C运动到点返回D穿过点【2017·江苏卷】【答案】A【解析】设A、B板间的电势差为U1，B、C板间的电势差为U2，板间距为d，电场强度为E，第一次由O点静止释放的电子恰好能运动到P点，根据动能定理得：qU1=qU2=qEd，将C板向右移动，B、C板间的电场强度，E不变，所以电子还是运动到P点速度减小为零，然后返回，故A正确；2、（单选）如图，平行板电容器两极板的间距为d，极板与水平面成45°角，上极板带正电。一电荷量为q（q>0）的粒子在电容器中靠近下极板处，以初动能Ek0竖直向上射出。不计重力，极板尺寸足够大。若粒子能打到上极板，则两极板间电场强度的最大值为（ ）A B C D【2016·海南卷】【答案】B3、（单选）如图所示，在真空中电荷量相等的离子P1、P2分别以相同初速度从O点沿垂直于电场强度的方向射入匀强电场，粒子只在电场力的作用下发生偏转，P1打在极板B上的C点，P2打在极板B上的D点G点在O点的正下方，已知GCCD，则离子P1、P2的质量之比为（ ）A. 11 B. 12 C. 13 D. 14【答案】 D4、（单选）如图所示，在真空中有一对带电的平行金属板水平放置一带电粒子沿平行于板面的方向，从左侧两极板中央射入电场中，恰能从右侧极板边缘处离开电场不计粒子重力若可以改变某个量，下列哪种变化，仍能确保粒子一定飞出电场()A只增大粒子的带电量 B只增大电场强度C只减小粒子的比荷 D只减小粒子的入射速度【答案】C【解析】设极板长为L，极板间的距离为d，带电粒子的质量为m、电荷量为q、加速度为a，沿平行板面方向带电粒子做匀速直线运动Lvt，垂直板面方向做初速度为零的匀加速运动at2，qEma，由以上三式解得，若只增大粒子的带电量或只增大电场强度或只减小粒子的入射速度，则粒子在竖直方向的位移y>，粒子将打在极板上，不能飞出电场，选项A、B、D错误；若只减小粒子的比荷，则粒子在竖直方向的位移y<，粒子能飞出电场，选项C正确5、（单选）一电子以初速度v0，垂直于场强方向射入平行板电容器，射出电容器时的速度为v0。若上述过程中电子的初速度变为原来的2倍，电子重力不计，则电子射出电容器时的速度为（ ）A. B. C. D. 【来源】【全国市级联考】安徽合肥市2018届高三调研性考试物理试题【答案】 A6、（多选）如图所示，初速度不计的电子从电子枪中射出，在加速电场中加速，从正对P板的小孔射出，设加速电压为U1，又垂直偏转电场方向射入板间并射出，设偏转电压为U2。则（ ）A. U1变大，则电子进入偏转电场的速度变大B. U1变大，则电子在偏转电场中运动的时间变短C. U2变大，则电子在偏转电场中运动的加速度变小D. 若要电子离开偏转电场时偏移量变小，仅使U1变大，其它条件不变即可【答案】ABD7、（多选）光滑水平面上有一边长为L的正方形区域处存在场强为E的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行，一质量为m、带电量为q的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速v0进入该正方形区域当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能不可能为（ ）A. 0 B. C. D. 【答案】 ABC8、如图所示，虚线PQ、MN间存在水平匀强电场，一带电粒子质量为，带电量为，从a点由静止开始经电压为U=100V的电场加速后，垂直于匀强电场方向进入匀强电场，从虚线MN上的某点b（图中未画出）离开匀强电场时速度与电场方向成30º角已知PQ、MN间距离为20cm，带电粒子的重力忽略不计求：带电粒子刚进入匀强电场时的速度；匀强电场的电场强度大小【答案】 104m/s； N/C；9、如图所示，虚线MN左侧有一场强为E1=E的匀强电场，在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2=2E的匀强电场，在虚线PQ右侧相距为L处有一与电场E2平行的屏。现将一电子（电荷量为e，质量为m）无初速度地放入电场E1中的A点，最后电子打在右侧的屏上，AO连线与屏垂直，垂足为O，电子重力忽略不计。求：（1）电子从释放到打到屏上所用的时间；（2）电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角的正切值tan；（3）电子打到屏上的点P到点O的距离y。【答案】 （1） ；（2） ； （3）（2）设粒子射出电场时平行电场方向的速度为 ，由牛顿第二定律得：电子进入电场时的加速度为： 电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角的正切值为； 得： （3）带电粒子在电场中的运动轨迹如图所示：设电子打到屏上的点P到O点的距离y，根据上图有几何关系得： 得： 综上所述本题答案是：（1） ；（2） ； （3）10、在如图甲所示的平面坐标系内，有三个不同的静电场：第一象限内有固定在O点处的点电荷产生的电场E1(未知)，该点电荷的电荷量为Q，且只考虑该点电荷在第一象限内产生的电场；第二象限内有水平向右的匀强电场E2(未知)；第四象限内有大小为、方向按如图乙所示规律周期性变化的电场E3，以水平向右为正方向，变化周期,一质量为m，电荷量为q的离子从(x0，x0)点由静止释放，进入第一象限后恰能绕O点做匀速圆周运动以离子到达x轴为计时起点，已知静电力常量为k，不计离子重力求：(1)离子在第一象限运动时速度大小和第二象限内电场强度E2的大小；(2)当和tT时，离子的速度分别是多少；(3)当tnT时，离子的坐标【答案】 (1) (2) ，沿y轴负向(3) (4n1)x0，2nx0，(n1、2、3、)【解析】(1)设离子在第一象限的速度为，在第一象限内，由库仑力提供离子做圆周运动的向心力得： ，解得： 在第二象限内，只有电场力对离子做功，由动能定理得： ，解得： ；(2)离子进入第四象限后，在x方向上，前半个周期向右做匀加速直线运动，后半个周期向右做匀减速直线运动直到速度为0.当时：所以此时离子的合速度： 方向：与x轴正向成角偏向y轴负向： 当时： ，此时离子的合速度，沿y轴负向。专题4：带电粒子在重力场+电场=复合场中的运动1、（多选）如图所示，一质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E、区域足够大的匀强电场中，以初速度v0沿ON在竖直面内做匀变速直线运动ON与水平面的夹角为30°，重力加速度为g，且mg=Eq，则（）A电场方向竖直向上 B小球运动的加速度大小为gC小球上升的最大高度为D若小球在初始位置的电势能为零，则小球电势能的最大值为答案及解析：.BD解：A、B小球做匀变速直线运动，合力应与速度在同一直线上，即在ON直线上，因mg=Eq，所以电场力Eq与重力关于ON对称，根据数学知识得：电场力qE与水平方向的夹角应为30°，受力情况如图一所示，合力沿ON方向向下，大小为mg，所以加速度为g，方向沿ON向下故A错误，B正确C、经对A的分析可知，小球做匀减速直线运动，由运动学公式可得最大位移为 x=，则最大高度为h=xsin30°=故C错误D、若小球在初始位置的电势能为零，在减速运动至速度为零的过程中，小球克服电场力做功和克服重力做功是相等的，由能量的转化与守恒可知，小球的初动能一半转化为电势能，一半转化为重力势能，初动能为，小球的最大电势能为，故D正确故选BD2、（单选）如图所示，倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为，极板间距为d，带负电的微粒质量为m、带电量为q，从极板M的左边缘A处以初速度v0水平射入，沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出，则()A微粒达到B点时动能为mvB微粒的加速度大小等于gsin C两极板的电势差UMND微粒从A点到B点的过程电势能减少【答案】C【解析】物体在运动过程中，受力如图所示3、（多选）如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E，ACB为固定的置于竖直平面内的光滑绝缘半圆形轨道，轨道半径为R，A、B为半圆水平直径的两个端点，AC为四分之一圆弧.一个质量为m、电荷量为q的带正电小球，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，重力加速度为g，关于带电小球的运动情况，下列说法正确的是（ ）A. 小球从B点离开后上升的最大高度为B. 小球返回时不能达到刚开始释放时的高度位置C. 小球刚到达A点时瞬间对轨道的压力为零D. 小球到达C点时瞬间对轨道的压力大小为【来源】【全国百强校】吉林省实验中学2018届高三下学期第十次模拟考试理科综合物理试题【答案】AD4、（单选）如图所示，处于真空中的匀强电场水平向右，有一质量为m、带电荷量为-q的小球从P点以大小为v0的初速度水平向右拋出，经过t时间到达Q点（图中未画出）时的速度仍为v0，则小球由P点运动到Q点的过程中，下列判断正确的是（ ）A. Q点在P点正下方B. 小球电势能减少C. 小球重力势能减少量等于D. Q点应位于P点所在竖直线的左侧【全国百强校】2017届安徽省淮北市第一中学高三下学期第三次周考理科综合物理试卷【答案】 C5、（多选）如图所示，一个带电油滴从O点以速度v向右上方射入匀强电场中，v的方向与电场方向成角若测得油滴到达运动轨迹的最高点P时，它的速度大小仍为v，则下列说法正确的是（ ）AP点一定在O点的右上方BOP与初速度v所成的角度可能为C油滴到达最高点时，电场力对小球做功的瞬时功率为0D油滴到达最高点的过程，电场力对小球一定做正功【答案】 BD在最高点P，等效重力与速度v的方向不垂直，所以其瞬时功率不为零，故C错误；油滴从O到P的过程，动能不变，重力势能增加，电势能减小，电场力做正功，故D正确；6、（多选）如图所示，一个竖直放置的平行板电容器，充电后，左板上电荷量为-Q，板间可看成匀强电场。一个带电荷量为-q的油滴，从O点以速度射入板间，v的方向与电场线成角，已知油滴的质量为m，测得油滴到达运动轨迹的最高点时，它的速度大小又为v，并恰好垂直打到平行板上，则以下说法中正确的是（ ）A. 油滴最后打在左板上B. 最高点处（设为N）与O点的电势差为C. 板间的电场强度D. 如果两板间距离变小，O到右板的距离不变，则最高点处（设为N）的位置不变【答案】 BD势差与场强无关，故改变电场强度而O点到右板的距离不变，N点的位置不变，则D正确。7、如图所示，倾角=370的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中，电场强度E=103N/C，有一个质量为m=3×10-3kg的带电小球，以速度v=1m/s沿斜面匀速下滑，求：（1）小球带何种电荷？电荷量为多少？（2）在小球匀速下滑的某一时刻突然撤去斜面，此后经t=0.2s内小球的位移是多大？（g取10m/s2）【答案】（1）正电；2.25×10-5C（2）0.32m如图，小球在x轴方向做匀速直线运动，在y轴方向做“自由落体运动”，则有：x=vt；y=gt2，其中v=1m/s，t=0.2s， 解得：y=0.25m，所以t=0.2s内的总位移大小为8、如图所示，AB为固定在竖直平面内粗糙倾斜轨道，BC为光滑水平轨道，CD为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，且AB与BC通过一小段光滑弧形轨道相连，BC与弧CD相切。已知AB长为L=10m，倾角=37°，BC长s=4m，CD弧的半径为R=2m，O为其圆心，COD=143°。整个装置处在水平向左的匀强电场中，电场强度大小为E=1×103N/C。一质量为m=0.4kg、电荷量为q=+3×10 -3C的物体从A点以初速度vA=15m/s沿AB轨道开始运动。若物体与轨道AB间的动摩擦因数为=0.2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，物体运动过程中电荷量不变。求（1）物体在AB轨道上运动时，重力和电场力对物体所做的总功；（2）物体在C点对轨道的压力为多少；（3）用物理知识判断物体能否到达D点；【答案】（1）0（2）27N（3）恰能到达D点从C至D，由动能定理得： 解得： 又，所以物体恰能到达D点.9、如图所示，水平放置、相距为d的两块平行金属板M、N与电源相连，开关S闭合后，M、N间产生了匀强电场，一个重力与电场力相等的带电粒子垂直于电场方向从M板边缘射入电场，粒子恰好打在N板中央，已知重力加速度为g.(1)若开关S闭合，为了让粒子恰能飞出电场，应将N板向下平移多少？(2)若开关S断开且粒子初速度大小变为原来的3倍，重力忽略不计，为了让粒子恰能飞出电场，应将N板向上平移多少？ (2)当开关S断开时，两板所带电荷量不变，电场强度E不变，设N板上移距离为x2，则L3v0t3，dx2··tgt联立解得x2d.10、一带电粒子以竖直向上的初速度v自A点进入场强为E、方向水平向右的匀强电场，粒子受到的电场力大小等于重力，当粒子到达B点时，速度大小仍等于v，但方向变为水平，重力加速度大小为g，求：（1）从A到B所经历的时间；（2）A、B之间的电势差。【答案】 (1) ；(2) 从A点运动到B点所经历的时间为水平位移为则A、B两点的电势差为11、如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系，x轴水平，y轴竖直，在第二象限有沿y轴正方向的匀强电场E，一长为L的绝缘轻绳一端固定在A（0，4L）点，另一端系一个带负电小球，电荷量大小为，开始绳刚好水平伸直。重力加速度为g。求：（1）小球由静止释放，运动到y轴时绳断裂，小球能到达x轴上的B点，B点位置坐标；（2）假设绳长可以0到4L之间调节，小球依然由原位置静止释放，每次到达y轴绳断裂，其他条件不变，则小球在x轴上的落点与原点间距离最大时，求轻绳的长度及该最大距离。【答案】 （1）（2）联立解得则B点位置坐标为(2)设绳长为时，落点与原点间距离最远，由动能定理得由类平抛规律可得： 联立解得，则由数学知识可得当，即绳长时，距离最大，最大值为12、如图所示，在距离某水平面高2h处有一抛出位置P，在距P的水平距离为S=1m处有一光滑竖直挡板AB，A端距该水平面距离为h=0.45m，A端上方整个区域内加有水平向左的匀强电场；B端与半径为R=0.9m的的光滑圆轨道BC连接. 当传送带静止时，一带电量大小为,质量为0.18kg的小滑块,以某一初速度v0从P点水平抛出，恰好能从AB挡板的右侧沿ABCD路径运动到D点而静止，重力加速度 g=10m/s2. （1）求出所加匀强电场的场强大小;（2）当滑块刚运动到C点时,求出对圆轨道的压力;（3）若传送带转动,试讨论滑块达到D时的动能Ek与传送带速率的关系.山西省运城市康杰中学2018届高考模拟（四）理科综合物理试题【答案】 （1）（2） 9N（3）若传送带逆时针转动时,滑块运