高考物理第二轮复习方案静电场2

1、2014届高考物理第二轮复习方案新题之静电场21、如图所示，质量为 m的物块（视为质点），带正电Q,开始时让它静止在倾角“ =60的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平方向、大小为 E=J3mg/Q的匀强电场（设斜面顶端处电势为零），斜面高为HH释放后，物块落地时的电势能为名，物块落地时的速度大小 v,则A. m =mgH B .8=mgH 33C. v =2 2gH D . v =2gH1、答案：C解析：由电场力 做功等于 电势能的变化 可得物块落地时的电势能为e =-QEH/tan60 =-J3 mgH/J3 =-mgH,选项 AB 错误；由动能定理，mgH+ QEH/tan60 = m

2、/,解得2v =2,2gH,选项C正确D错误。2.现有两个边长不等的正方形 ABCB口 abcd,如图所示，且 Aa、Bb Cg Dd间距相等。在 AB AC CD DB的中点分别放等量的点电荷，其中 AB AC中点放的点电荷带正电， CD BD的中 点放的点电荷带负电，取无穷远处电势为零。则下列说法中正确的是A. O点的电场强度和电势均为零a bi IB.把一正点电荷沿着 b一d-c的路径移动时，电场力做功为零C.同一点电荷在a、d两点所受电场力相同； c d一-一 第10题图D.将一负点电荷由 a点移到b点电势能减小【命题意图】此题考查电场叠加、电场强度、电场力、电势能及其 相关知识由于b

3、Oc为等势线，所B正确；根据电场叠加答案：BC解析：O点的电场强度不为零，电势为零，选项 A 以把一正点电荷沿着 b-d-c的路径移动时，电场力做功为零，选原理，a、d两点电场强度相同，同一点电荷在a、d两点所受电场力相同，选项 C正确；将一负点电荷由a点移到b点，克服电场力做功，电势能增大，选项 D错误。.如图所示，AB为均匀带有电荷量为+Q的细棒，C为AB棒附近的一点，CB垂直于AB AB 棒上电荷形成的电场中 C点的电势为（）0, （）0可以等效成AB棒上电荷集中于 AB上某点P处、 带电量为+Q的点电荷所形成的电场在 C点的电势。若PC的距离为r ,由点电荷电势的知识可知e 0=kQ。

4、若某点处在多个点电荷形成的电场中，则电势为每一个点电荷在该点所产生的电r势的代数和。根据题中提供的知识与方法，我们可将AB棒均分成两段，并看成两个点电荷，就可以求得AC连线中点C处的电势为A.。0 B .72 4 0C. 2P D . 4（f）0稣C解析上设5等效成AB棒上电荷集中于AB中点处、带电量为+Q的点电荷所形成的电 场在C点的电势，将AB棒均分成两段.并看成两个点电荷,每个点电荷的电荷量为Q/2, 由$ =kQ/r可知每个电荷量为Q/2的点电荷在C点产生电势为o：,两个点电荷在AC 连线中点C处的电势为2丝 选项C正确.在直角坐标系 Oxyz中有一四面体 O- ABC其顶点坐标如图所

5、示。在原点O固定一个电荷量为-Q的点电荷，下列说法正确的是（C）A. A、B、C三点的电场强度相同B.平面ABC勾成一个等势面C.若将试探电荷+q自A点沿+x轴方向移动，其电势能增加D.若在A、B、C三点放置三个点电荷，-Q所受电场力的合力可能为零答案. C解析工根据点电荷电场强度公式，4 &三点的电场强度大小相同，方向不同，选项 A错误。ABC三点在一等势面上，但是平面月此不是等势面，选项B错俣。若将试探电 荷+q自内点沿+*轴方向移动，克服电场内做功，其电势能增加，选项C正确心若在4 B. U三点放置三个点电荷，Y?所受电场力的合力不可能为零，选项D错误.5.有一种电荷控制式喷墨打印机的打

6、印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符。现为了使打在纸上的字迹缩小，下列措施可行的是A.减小墨汁微粒所带的电荷量B.减小墨汁微粒的质量C.减小墨汁微粒的喷出速度D.增大偏转板间的电压答案：A解析：为了使打在纸上的字迹缩小，减小墨汁微粒所带的电荷量，可使墨汁微粒在偏转电场中所受的电场力减小，选项 A正确。6、如图所示的同心圆是电场中的一簇等势线，一个电子只在电场力作用下沿着直线由A-C运动时的速度越来越小，B为线段AC的中点，则下列说法正确的是 ()A.电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越小B

7、.电子沿AC方向运动时它具有的电势能越来越大C.电势差Uab = UbcD.电势 A A (j) B C C答案：B解析：该电场为负点电荷电场，电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越大，选项A错误；根据电子只在电场力作用下沿着直线由A-C运动时的速度越来越小，它具有的电势能越来越大，选项 B正确；由于电场为非匀强电场，电势差UAb UBc,选项C错误；电势。aM c,选项D错误7.如图所示，倾斜角度为0的粗糙程度均匀的绝缘斜面， 下方O点处有一带电量为+Q的点电荷，质量为 m带电量为-q的小物体(可看成质点)与斜面间的动摩擦因数为科。现使小物 体以初速度V。从斜面上的A点沿斜面上滑，到达 B点

8、时速度为零，然后又下滑回到 A点。小物体所带电荷量保持不变，静电力常数为k,重力加速度为g, OAtOB=l 0求：(1)小物体沿斜面上滑经过 AB中点时的加速度；第17题图(2)小物体返回到斜面上的 A点时的速度。7.解析：,、QqFN=m(pos 0 +k-：-k (l sin 0 )mgsin 0 +FN=mamgsin 0 + ( mgpos 0 +得：a二k Qq力k (l sin ()2)0 gmv2= mglsin2 0 + W1 分12mv = mglsin2 0 +W得：v寸4gl sin2 9 v。28.如图所示，在一绝缘粗糙的水平桌面上，用一长为2L的绝缘轻杆连接两个完全

9、相同、质量均为m的可视为质点的小球 A和B球带电量为+q, B球不带电.开始时轻杆的中垂 线与竖 直虚线MPM合，虚线 NQ与MP平行且相距4L.在MR NQ间加水平向右、电场强 度为E的匀 强电场，AB球恰能静止在粗糙桌面上。取最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： TOC o 1-5 h z a* *tib j tn / jF：*- 44（D A B球与桌面间的动摩托因数（2）若A球带电量为+8q时，S球带电量为-8q ,将AB球由开始位置从静止释放，求 A球运动到最右端时拒虚线NQ的距离d,及AB系统从开始运动到最终静止所运动的总路程s:（3）若有质量为km、带 电量为-k2q的C球，向右运动

10、与 B球正碰后粘合在一起，为 使A球刚好能到达虚线 NQ的位置，问k取何值时，C与B碰撞前瞬间C球的速度最小？ C球速度的最小值为多大？（各小球与桌面间的动摩擦因数都相同。）Czo分）解.（1）以而球整体为对象，处于静止状态，则有 TOC o 1-5 h z qE =（2 分）。分）C2）从静止开始至A球运动到最右端的过程中 电场内对A球作功开二二qE x 3L（1分）电场力对B球作负功 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document Wb = -8qE 4l - (2L - d) = -8qE (2L + d) (1 分)摩擦力对AB系统作负功丁. = -

11、2/W5 x （3Z + d） = -qE （3 + d） ,（1 分）由动能定理可知 TOC o 1-5 h z 丁+叫+开；=o Ci分）得.d.L （1 分）分析运动过程后可知，AB系统最终静止在电场中，对全程应用动能定理可得（1分）8g互-2产= 0（2分）则;S=8L （1 分）（分阶段求得结果同样得分）（3）C与B球碰后，C与AB系统共同速度设为v.由动量守恒可知kmv - （Zcw + 2 w） C1 分）h =vK Cl 分）+ 2C与球碰后至A渭到虚线NQ位置过程中，由动能定理可知qE -3L - k2qE - 2L - u（h）i t 2ra?）g 32=0 - 2（方曾

12、十 二川）（2 分）由上面三式联立得%=J（4k+ g + 口） （1分）当4k =3k = A时, v：有最小值v（2分）先m诘=71） （1分）9.如图所示，在真空中的竖直平面内，用长为 2L的绝缘轻杆连接两个质量均为 m的带电小球A和B, A球的电荷量为+4q, B球的电荷量为-3q ,组成一带电系统.虚线 MN与PQ平行且相距3L,开始时PQ恰为杆的中垂线.在 MN/ PQ间加竖直向上的匀强电场，恰能使带电系统静止不动.现使电场强度突然加倍（已知当地重力加速度为g）,求：（1） B球刚到达电场边界 PQ时的速度大小；(2)判定A球能否到达电场边界 MN如能，请求出 A球到达电场边界 M

13、N寸的速度大小；如 不能，请说明理由。(3)带电系统运动过程中，B球电势能增加量的最大值；(4)带电系统从开始运动到返回原出发点所经历的时间。解析：.(二分)Q)(共6分)设带电系统静止时电场强度为E有加g口死，解八理得加2分电场强度加倍后，从开始静止到后进入电场，根据动能定理有 (2 x4-2mg)L = = 2 阿寸得B球刚进入电场时的速度巧=屈2分注，用牛二定律求解同样给分.。)(共6分)B球进入电场后，系统做匀减速直线运动，假设A球能到达电场边界 MN,从开始到A刚运动到MN线时，电场力对系统做功为2E*4qCL 2E*3q*L = lOqEL1 系统克服重力做功为2mfL=&qEL,

14、则电场力对系统做功大于系统克服重力做功，说 明A到达如线时系统仍有向上的速度，所以A球能到达电场边界M汽2分A球已向上越过气=“辰4分设B球在电场中运动的最大位移为s,经分析知B球在电场中的位移最大时, 了 MN根据动能定理有10悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个质量为m带电量为-q的小球，若在空间加一匀强电场，则小球静止时细线与竖直方向夹角为0 ,如图所示，求:Ki.富国(1)所加匀强电场场强最小值的大小和方向；(2)若在某时刻突然撤去电场，当小球运动到最低点时,小球对细线的拉力为多大。1)当电场力的方向与细线垂直时，电场强度最小。由mgsin 0 =qE,解得：E=mgs q小球

15、带负电，所受电场力方向与场强方向相反，故场强方向为斜向左下方。(2)设线长为l ,小球运动到最低点的速度为v,细线对小球的拉力为 F,则有:mgl(1-cos 0 )= mV,22F-mg=ml联立解得：F=mg3-2cos ).根据牛顿第三定律，小球对细线的拉力F = F=mg3-2cos 0 ).11,如图所示，倾角为0的斜面处于竖直向下的匀强电场中，在斜面上某点以初速度为V0水平抛出一个质量为 m的带正电小球，小球受到的电场力与重力相等,地球表面重力加速度为g,设斜面足够长，求:(1)小球经多长时间落到斜面上:(2)从水平抛出至落到斜面的过程中，小球的电势能是如何变化的,其变化量为多大。

16、解析：(1)小球在运动过程中，qE+mg=maqE=mg解得a=2g。y=Lat2, x=vt, 2又 y/x=tan联立解得:t= tan 0 o(2) y=l at2=l x 2gx22(vtan2)2= - tan 2 0 .g电场力做功，电势能减小,则有E=-W=-qEy=-mgy=-mv2tan 2 0 .12如图甲所示，A、B是一对平行放置的金属板，中心各有一个小孔P、PQ连线垂直金属板，两板间距为d.现从P点处连续不断地有质量为m带电量为十 q的带电粒子(重力不计)，沿PQ方向放出，粒子的初速度可忽略不T723n2.U计.在t = 0时刻开始在 A、B间加上如图乙所示交变电压(

17、A板电势高于B板电势时，电压为正)，其电压大小为 U周期为T.带电粒子在 A B间运动过程中，粒子间相互作用力可忽略 不计.(1)进入到金属板之间的带电粒子的加速度.(2)如果只有在每个周期的 。工时间内放出的带电粒子才能从小孔Q中射出，则上述物理4量d、m q、U、T之间应满足的关系.(3)如果各物理量满足(2)中的关系，求每个周期内从小孔Q中有粒子射出的时间与周期 T的比值.qE=ma E=U/d,2 分所以，a=qU/dm 2 分(2)在0T二时间内，进入 A B板间的粒子，在电场力的作用下，先向右做匀加速运动， 4在Tt T时间内再向右做匀减速运动，且在0T 二时间内，越迟进入 A、B板间的粒子，其24加速过程越短，减速运动过程也相应地缩短，当速度为零后，粒子会反向向左加速运动。由题意可知0T 二时间内放出的粒子进入 A B板间，均能从 Q孔射出，也就是说在 T时刻进42入A、B板间的粒子是能射出 Q