浙江省2019高考物理一轮复习 第6章（静电场）第4讲 电粒子在电场中的运动（二）练习（含解析）.doc

第6章（静电场）李仕才题组1示波管类问题1示波器可以显示待测电压的变化波形和测定恒定电压，其核心部件示波管如图(1)所示，它由电子枪、竖直偏转电极YY、水平偏转电极XX和荧光屏组成电子枪发射的电子打在荧光屏上将出现亮点，不在偏转电极上加任何电压时，亮点在荧光屏中心若亮点很快移动，由于视觉暂留关系，能在荧光屏看到一条亮线下列操作与观察结果对应的是()A如果只在偏转电极XX上加上如图(2)所示的电压，应观察到图(a)所示的亮线B如果只在偏转电极YY上加上如图(3)所示的电压，应观察到如图(b)所示的亮线C如果在偏转电极XX上加上图(2)所示的电压，同时在偏转电极YY上加上如图(3)所示的电压，应观察到如图(c)所示的亮线D如果在偏转电极XX上加上图(2)所示的电压，同时在偏转电极YY上加上如图(3)所示的电压，应观察到如图(d)所示的亮线解析：根据电子在平行金属板间的偏转，如果只在偏转电极XX上加上如图(2)所示的电压，电子从荧光屏中心O开始向X正方向偏转，打成一条水平亮线，如图(e)，A错；如果只在偏转电极YY上加上如图(3)所示的电压，则前半个周期在Y正方向的一个确定的距离出现一个亮点A，后半个周期在Y的负方向出现一个亮点B，由yat2可知，B到屏中心的距离是A的一半，如图(f)，B错；如果在偏转电极XX上加上图(2)所示的电压，同时在偏转电极YY上加上图(3)所示的电压，就会将图(f)中的亮点按时间顺序向X正方向拉开成直线，如图(c)所示，C正确、D错误答案：C题组2用动力学和功能观点处理带电体在复合场中的运动问题2.如图所示，在绝缘粗糙平面上方存在着足够大的水平向右的匀强电场，带正电的小金属块以一定初速度v从A点开始沿水平面向左做直线运动，经L长度到达B点，速度变为零此过程中，金属块损失的动能有转化为电势能金属块继续运动到某点C(图中未标出)时的动能和A点时的动能相同，则金属块从A开始运动到C整个过程中经过的总路程为()A1.5LB2LC3LD4L解析：根据题述，小金属块从A运动到B，克服摩擦力做功WfEkFfL，克服电场力做功WEEkqEL.设小金属块从B运动到C经过的路程为s，由动能定理得qEsFfsEk，解得s3L.金属块从A开始运动到C整个过程中经过的总路程为Ls4L，选项D正确答案：D3.(多选)如图所示，竖直平面内有一固定的光滑椭圆大环，其长轴长BD4L、短轴长AC2L.劲度系数为k的轻弹簧上端固定在大环的中心O，下端连接一个质量为m、电荷量为q、可视为质点的小环，小环刚好套在大环上且与大环及弹簧绝缘，整个装置处在水平向右的匀强电场中将小环从A点由静止释放，小环运动到B点时速度恰好为0.已知小环在A、B两点时弹簧的形变量大小相等则()A小环从A点运动到B点的过程中，弹簧的弹性势能一直增大B小环从A点运动到B点的过程中，小环的电势能一直减小C电场强度的大小ED小环在A点时受到大环对它的弹力大小FmgkL解析：小环在A点时弹簧处于压缩状态，在B点时弹簧处于伸长状态，因此小环由A到B，弹簧的弹性势能先减小后增大，选项A错误小环受向右的电场力，小环由A到B，电场力做正功，电势能减小，选项B正确小环从A到B，由动能定理得：qE2LmgL0所以E.选项C错误设弹簧原长为L0，则得L0L2LL0，得L0.在A点，大环对小环的作用力Fmgk(L0L)mg，选项D正确答案：BD4.(2014江西八校联考)如图所示，小车质量M8 kg，带电量q3102 C，置于光滑水平面上，水平面上方有方向水平向右的匀强电场，场强大小E2102 N/C，当小车向右的速度v3 m/s时，将一个不带电、可视为质点的绝缘物块轻放在小车的右端，物块质量m1 kg，物块与小车上表面间的动摩擦因数0.2，小车足够长，g取10 m/s2.求：(1)物块在小车上滑动过程中系统因摩擦产生的内能；(2)从物块放上小车后5 s内小车电势能的增量解析：(1)对物块：a1g2 m/s2对小车：a20.5 m/s2设经过时间t0物块和小车速度相等；a1t0va2t0，t02 sv1a1t04 m/s，x1t04 m，x2t07 mQmg(x2x1)6 J(2)当物块与小车相对静止时，它们的加速度为a m/s22 s5 s，小车又发生的位移：x3v1(tt0)a(tt0)215 m从物块放上小车后5 s内电场力对小车做的功WEq(x2x3)132 J电势能的增量：EpW132 J答案：(1)6 J(2)132 J题组3用等效法处理带电体在复合场中的运动问题5.(多选)在水平界面MN的下方存在匀强电场，绝缘光滑杆AB与水平面成45角，带电小球从杆上A点由静止滑下，进入电场后恰好做匀速运动，并从B端离开杆AB，之后又经过B点正下方距B为h的C点设小球在杆上滑动时电荷量不变那么()A场强方向一定沿水平方向B小球离开B端后的运动轨迹为抛物线C若场强方向沿水平方向，则小球从B到C的时间为D小球经过C点时速度方向与竖直方向成22.5角解析：小球进入电场后在杆上做匀速运动，合力为零；过B点脱离杆后又能经过B点正下方的C点，B点速度与BC成45角沿AB向下，表明小球运动轨迹为曲线，合力与ABC同平面指向BC右侧，设为F，则当小球在杆上运动时，杆的弹力与F等大反向，所以F垂直于杆斜向右下方且为恒力，即F的方向与小球离开杆时的速度方向垂直，因此小球脱离杆后做类平抛运动，运动轨迹为抛物线，B对；重力与电场力的合力沿垂直于杆的方向，所以电场力方向不确定如图(a)所示，即场强方向不确定，A错；若场强方向水平，则合力Fmg，沿合力方向小球做初速度为零的匀加速运动如图(b)所示，位移DCh，有ht2gt2，解得t，C对；由平抛运动可得：tan2tan45，故可知D错答案：BC6.如图，半径为r的绝缘光滑环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m，带电荷量为q的珠子，现欲加一个与圆环面平行的匀强电场，使珠子由最高点A从静止开始释放，沿圆弧经过B、C刚好能运动到D.(1)求所加电场场强的最小值及所对应的场强的方向，珠子由A到达D的过程中速度最大时对环的作用力大小(2)在(1)问的电场中，要使珠子能完成完整的圆周运动，那么在A点至少要使它具有多大的初动能？解析：(1)设电场力与重力的合力为F，方向沿NM方向，BC弧中点为M，珠子在该点的速度最大，在M点建立F、重力、电场力的平行四边形，当E最小时，有Eqmg，即：E，方向与平行此时Fmg对珠子从A运动到M的过程，由动能定理得Fmv20由牛顿第二定律得FNFm解得FNmg(2)由A到N过程，由动能定理得F0EkA解EkAmgr.答案：(1)，方向与平行，mg(2)mgr