部编版2020高考物理一轮复习第七章静电场第4讲力电综合问题练习

1、 第4讲力电综合问题高效演爆知能提升随堂检测,巩固落其1.（多选）如图所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与轴平行，在x轴上的电势。与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点（0.15 , 3）的切线.现有x=0.10 m处由静止释放，其与水平面一质量为0.20 kg ,电荷量为+ 2.0 X10-8C的滑块P（可视为质点），从 的动摩擦因数为0.02.取重力加速度g= 10 m/s 2.则下列说法正确的是（A. x=0.15 m 处的场强大小为 2.0X106N/CB.滑块运动的加速度逐渐减小C.滑块运动的最大速度约为0.1 m/sD.滑块最终在

2、0.3 m处停下解析：选 AC. 4x的斜率等于该点的电场强度，所以 x=0.15 m处的场强大小为 上A 巾 3X10Ax 0.155-N/C= 2.0 X 106 N/C,选项A正确；图象斜率的绝对值逐渐减小，因为在x=0.15 m处，Eq=科mg= 0.04 N ,所以B错误；当滑动摩擦力等于从x = 0.1 m开始，滑块向右运动的过程中，加速度向右先减小后反向变大，选项电场力时，滑块的速度最大，此时对应的x= 0.15 m ,由动能定理有 Uq- w mS x=mV, U= 1.5 x 10 5V,= 0.05 m ,解得v=0.1 m/s ,选项C正确；假设滑块在-. -3电场力做功

3、 WqU =6X10 J,克服摩擦力做功 W=x= 0.3 m 处停下，则从 x= 0.1 m 处到x = 0.3 mm mgAx =8X10 3J,因为 WW,所以滑块滑不到处,x=0.3 m处，选项D错误.2.N（2018 杭州一中月考）如图所示，A B为平行金属板，两板相距为d且分别与电源两极相连，两板的中央各有一小孔 M和N今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落（P、M N在同一竖直线上），空气阻力忽略不计， 到达N孔时速度恰好为零,然后沿原路返回.若保持两极板间的电压不变， 则下列说法不正确的是（）A.把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回B.把A板向

4、下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落C.把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回D.把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落解析：选B.移动A板或B板后，质点能否返回 P点的关键是质点在 A B间运动时到达 B板之前速度能否减为零，如能减为零，则一定沿原路返回P点；如不能减为零，则穿过 B板后只受重力，将继续下落.因质点到达N孔时速度恰为零，由动能定理得mg-2dqU= 0.因极板一直与电源两极连接，电压U一直不变，当 A TOC o 1-5 h z 板上移、下移时，满足 qU mgh= 0的条件，即h=2d,则质点到达N孔时速度恰好为

5、零，然后按原路返回，A 1c 正确，B错反.当把B板上移后，设质点仍能到达 B板，则由动能te理得 mgh- qU= mv,因B板上移后h界线左侧的运动，由牛顿第二定律， f = ma, 联立解得：f ： F=2： 5,选项C正确.在滑块运动的整个过程中，滑动摩擦力做的功可表示为：W= f 2.5 V0,电场力做的功可表示为 W/= F - V0= 2.5 f - V0,二者做功相等，选项 D错误.4.（多选）（2018 湖北八校联考）如图所示，在竖直平面内 xOy坐标系中分布着与水平方向成45角的匀强电场，将一质量为 m带电荷量为q的小球，以某一初速度从 O点竖直向上抛出，它的轨迹恰好满足抛

6、物线方程x= ky2,且小球通过点1 .已知重力加速度为g,则（A.电场强度的大小为mgqB.小球初速度的大小为C.小球通过点P时的动能为5mgD.小王从O点运动到P点的过程中，电势能减少 2mg k解析：选BC.小球做类平抛运动，则电场力与重力的合力沿x轴正方向，qE=娘mg电场强度的大小为=立mg, a错误；尸合=m ma所以a=g,由类平抛运动规律有 ： = vt, - = gt2,得小球初速度大小为 V0二 qk k 2工惶,B正确；由P点的坐标分析可知所以小球通过点P时的动能为;mV=gn(v2+vx) =C正确;2 kVx 2224k小球从O到P过程中电势能减少，且减少的电势能等于

7、电场力做的功，即W= qE- 1一=誓 D错误.kcos 45k5.在水平向右的匀强电场中，有一质量为m带正电的小千用长为 l的绝缘细线悬挂于 O点，当小球静止时，细线与竖直方向夹角为0 ,如图所示，现给小球一个垂直于悬线的初速度，小球恰能在竖直平面内做圆周运动，试问：(1)小球在做圆周运动的过程中，在哪一位置速度最小？速度最小值多大？F= COTT .重力场与电场的叠g=身下,其方向与F同向,(2)小球在B点的初速度多大？解析：(1)如图所示，小球所受到的重力、电场力均为恒力，二力的合力为 加场为等效重力场，F为等效重力，小球在叠加场中的等效重力加速度为 此B点为等效最低点，A点为等效最高点

8、，小球在 A点速度最小，设为 Va,此时细线的拉力为零，等效重力提 供向心力，则 2mg = mp,得小球的最小速度为(2)设小球在B点的初速度为vb,由能量守恒得:1212 ,2mb= 2miv+ mg - 2 l ,将va的数值代入得：VB=，5glcos 0答案：(1) A点速度最小cogl e (2)c：gl eCOS u c COS u6.如图甲所示，长为 L、间距为d的两金属板 A B水平放置，ab为两板的中心线，一个带电粒子以速度V0从a点水平射入，沿直线从b点射出，若将两金属板接到如图乙所示的交变电压上，欲使该粒子仍能从 b点以速度V0射出，求:(1)交变电压的周期 T应满足什

9、么条件?(2)粒子从a点射入金属板的时刻应满足什么条件?解析：(1)为使粒子仍从b点以速度V0分出电场,在垂直于初速度方向上， 粒子的运动应为：加速，减速,反向加速，(反向)减速，经历四个过程后,回到中心线上时，在垂直于金属板的方向上速度正好等于零，这段时间等于一个周期，故有 L=nTv。，解得L T= nvo,、，1粒子在4T内离开中心线的距离为1y=aqEU0qUT2又=而，E=1解得y=32md在运动过程中离开中心线的最大距离为qUT2ym= 2尸砥1 .粒子不撞击金属板，应有 ymW 2d2m qU0解得Tw 2 d故2短盛即n取大于等于如jqm的整数所以粒子的周期应满足的条件为T=总其中