物理高考二轮专题复习与测试：专题强化练八 电场及带电粒子在电场中的运动 Word版含解析

专题强化练(八)考点1电场力的性质1(2019大连模拟)如图所示，在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带正电，另一带正电的物体B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的正上方经过，若此过程中A始终保持静止，A、B两物体可视为质点且只考虑它们之间有库仑力的作用，则下列说法正确的是()A物体A受到地面的支持力先增大后减小B物体A受到地面的支持力保持不变C物体A受到地面的摩擦力先增大后减小D库仑力对物体B先做正功后做负功解析：当物体B由P点运动到最高点的过程中，物体A受力如图甲所示，由平衡条件得，水平方向Fsin Ff0，竖直方向FNFcos mg0，解得FNmgFcos ，FfFsin ，由于mg与F不变，逐渐减小为零，因而支持力FN逐渐变大，Ff逐渐变小当物体B由最高点运动到Q点的过程中，物体A受力如图乙所示，由平衡条件得，水平方向Fsin Ff0，竖直方向FNFcos mg0，解得FNmgFcos ，FfFsin ，由于mg与F不变，由零逐渐增大，因而支持力FN逐渐变小，Ff逐渐变大，因此物体A受到地面的支持力先增大后减小，物体A受到地面的摩擦力先减小后增大，故A正确，B、C错误；物体B受的库仑力方向与物体B的速度总是垂直，库仑力对B不做功，故D错误答案：A2(2019石家庄质检)均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球面顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OMON2R.已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为()A.EB.C.E D.E解析：左半球面AB上的正电荷产生的电场等效为带正电荷量为2q的整个球面的电场和带电荷量q的右半球面的电场的合电场，则EE，E为带电荷量q的右半球面在M点产生的场强大小带电荷量q的右半球面在M点的场强大小与带正电荷量为q的左半球面AB在N点的场强大小相等，则ENEEE，则A正确答案：A3.如图所示，图中MN是由点电荷产生的电场中的一条电场线一带正电粒子q飞入电场后，只在电场力作用下沿图中虚线运动，a、b是该曲线上的两点，则下列说法正确是()A若场源电荷为负电荷，其在N端B若场源电荷为正电荷，其在M端C正粒子q经过MN时，其加速度方向向左Da点的电场强度大于b点的电场强度解析：正粒子q经过MN时受到的电场力向左，加速度方向向左，场源电荷产生的场强由N指向M，若场源电荷为负电荷，其在M端，若场源电荷为正电荷，其在N端，故A、B错误，C正确；由于场源电荷不确定，所以无法比较a、b两点的电场强度大小，故D错误答案：C考点2电场能的性质4(多选)(2019新乡模拟)如图甲所示，在等量同种点电荷连线的中垂线上固定一根光滑的绝缘轻杆，杆上穿一个质量m1.0103 kg，带电量q5.0104 C的小球，小球从C点由静止释放，其v-t图象如图乙所示，10 s时到达B点，且此时图象的斜率最大，下列说法正确的是()AO点右侧B点场强最大，场强大小为E12 V/mB从C经过B点后向右运动，小球的电势能先减小后增大C从C到B电势逐渐降低DC、B两点的电势差UCB0.9 V解析：小球在运动过程中，合外力FqE，加速度a，在O点右侧杆上，电场方向向右，加速度向右，小球做加速运动，图象斜率越大加速度越大，故B点的加速度最大，最大加速度a m/s20.06 m/s2，此时场强最大E12 V/m，故A正确；从C经过B点后向右运动的过程，电场方向向右，沿着电场线方向电势降低，电场力做正功，小球的电势能减小，故B错误，C正确；小球从C到B的过程只有电场力做功，由动能定理得qUCBmv0，解得UCB V9 V，故D错误答案：AC5(多选)(2019泰安一模)如图所示，竖直向上的匀强电场中，一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上，上端连接一带正电小球，小球静止时位于N点，弹簧恰好处于原长状态保持小球的带电量不变，现将小球提高到M点由静止释放则释放后小球从M运动到N过程中()A小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变B小球重力势能的减少量等于小球电势能的增加量C弹簧弹性势能的减少量等于小球动能的增加量D小球动能的增加量等于电场力和重力做功的代数和解析：由于有电场力做功，故小球的机械能与弹簧的弹性势能之和是改变的，故A错误；由题意，小球受到的电场力与重力大小相等，在小球从M运动到N过程中，重力做多少正功，重力势能就减少多少，电场力做多少负功，电势能就增加多少，故小球重力势能的减少量等于小球电势能的增加量，B正确；由动能定理可知，弹力对小球做的功等于小球动能的增加量，又因为弹力的功等于弹性势能的减少量，故C正确；显然电场力和重力做功的代数和为零，故D错误答案：BC6(多选)(2019潍坊模拟)一电子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0x1段是曲线，x1x2段是平行于x轴的直线，x2x3段是倾斜直线，下列说法正确的是()A从0到x1电势逐渐降低Bx2处的电势比x3处高Cx1x2段电场强度为零Dx2x3段的电场强度减小解析：由图象可知，从0到x1电势能增加，根据Epq，粒子带负电，知3210)的带电小球M、N先后以相同的初速度沿水平方向射出小球进入电场区域，并从该区域的右边界离开已知N离开电场时的位置与A点在同一高度；M刚离开电场时的动能为刚进入电场时动能的8倍，不计空气阻力，重力加速度大小为g，已知A点到左边界的距离也为L.(1)求该电场的电场强度大小；(2)求小球射出的初速度大小；(3)要使小球M、N离开电场时的位置之间的距离不超过L，仅改变两小球的相同射出速度，求射出速度需满足的条件解析：(1)小球在水平方向做匀速运动，则小球在电场区域内、外的运动时间t相同N离开电场时的位置与A点在同一高度，即竖直位移为0，设N在电场内的加速度为a，则有0gt2vytat2，又因为vygt，解得a3g，方向竖直向上，由牛顿第二定律得：qEmg3mg，解得E；(2)M在电场中的加速度a5g，方向竖直向下，故M刚离开电场时的竖直分速度vygt5gt6gt，又有小球在水平方向做匀速运动，设小球射出的初速度为v0，则有t，由M刚离开电场时的动能为刚进入电场时动能的8倍得m(vv)8mv(gt)2，解得v(6gt)27v8(gt)2，v4(gt)2，v0；(3)M、N进入电场前的运动一致，那么，M、N离开电场时的位置之间的距离：dgtt5gt24gt2L，解得t ，故v02.答案：(1)(2)(3)v02