专题03 重力场、电场、磁场中的匀变速直线运动（原卷版）

高三物理二轮高频考点专题突破专题03重力场、电场、磁场中的匀变速直线运动专练目标专练内容目标1重力场中的匀变速直线运动（1T—8T）目标2电场中的匀变速直线运动（9T—16T）目标3磁场中的匀变速直线运动（17T—21T）【典例专练】一、重力场中的匀变速直线运动1．主动刹车功能是指车辆遇到突发危险情况时具有自主减速的能力。汽车正以的速度匀速行驶，突然正前方有一行人横穿马路，人的速度为，汽车立即启动刹车系统，开始匀减速运动，滑行了停下，质量为的司机在刹车过程中受到的合力为（）A． B． C． D．2．如图，倾角为的斜面体固定在水平地面上，一物块以一定的初速度从斜面底端点沿斜面上滑，到达最高点点后又沿斜面下滑，是的中点，已知物块从上滑至所用时间和从到所用时间相等，则物块与斜面间的动摩擦因数为（）A． B． C． D．3．某物体以一定初速度沿足够长斜面向上运动的最大位移为x，且x随斜面倾角的变化关系如图所示，重力加速度，则（）A．物体初速度大小为4m/s B．物体和斜面之间动摩擦因数为C．时，有最小值为 D．时，物体运动至最大位移处能够维持静止4．如图甲所示，物块的质量m＝1kg，初速度v0＝10m/s，在一水平向左的恒力F作用下，从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻恒力F突然反向，大小不变，则整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示（取g＝10m/s2），则下列说法正确的是（）A．0～5s内物块做匀减速运动B．在t＝1s时刻恒力F反向C．恒力F大小为10ND．物块与水平面间的动摩擦因数为0.45．如图所示，一只杯子固定在水平桌面上，将一块薄纸板盖在杯口上并在纸板上放一枚鸡蛋，现用水平向右的拉力将纸板快速抽出，鸡蛋（水平移动距离很小，几乎看不到）落入杯中，这就是惯性演示实验。已知鸡蛋（可视为质点）离纸板左端的距离为，鸡蛋和纸板的质量均为，所有接触面的动摩擦因数均为，重力加速度为，若鸡蛋移动的距离不超过就能保证实验成功，则所需拉力的最小值为（）A． B． C． D．6．平直的公路上有甲乙两辆小车，甲车以的速度匀速行驶，乙车静止在公路上，甲车发现乙车时，以刹车，同时鸣笛乙车启动，不计反应时间，启动后乙车的速度平方随位移的变化规律如图所示，已知乙车质量为，运动过程中所受阻力为，则（）A．乙车启动的加速度为B．乙车启动时受到的牵引力为C．要使两车不相撞，甲乙两车距离至少为D．假若甲乙两车不相撞，经过甲车的位移为7．有经验的电工在检测好线路故障后，可以从十几米高的电线杆上滑下，且可以通过双手与电线杆之间的作用力来调控运动情况。已知电工的质量为，开始时电工双脚距离地面的高度为H=15m，电工从该位置由静止匀加速滑下，经t=2s的时间沿电线杆下滑的高度为h=6m，然后调控双手与电线杆之间的作用力，使其沿电线杆做匀减速直线运动，经过一段时间到达地面的瞬间速度刚好为零。忽略一切阻力，重力加速度取，下列说法正确的是（）A．2s末电工的速度大小为6m/sB．前2s的时间内，电工所受电线杆的摩擦力大小为320NC．电工减速时加速度大小为D．电工整个过程用时5s8．如图甲所示，用黏性材料粘在一起的A、B两物块静止于光滑水平面上，两物块的质量分别为mA＝1kg、mB＝2kg，当A、B之间产生拉力且大于0.3N时A、B将会分离。t＝0时刻开始对物块A施加一水平推力F1，同时对物块B施加同一方向的拉力F2，使A、B从静止开始运动，运动过程中F1、F2方向保持不变，F1、F2的大小随时间变化的规律如图乙所示。则下列关于A、B两物块受力及运动情况的分析，正确的是（）A．t＝2.0s时刻A、B之间作用力大小为0.6NB．t＝2.0s时刻A、B之间作用力为零C．t＝2.5s时刻A对B的作用力方向向左D．从t＝0时刻到A、B分离，它们运动的位移为5.4m电场中的匀变速直线运动9．如图甲所示，长为、倾角为的绝缘传送带以的恒定速率顺时针运行，整个装置处于时有时无的电场中，电场强度大小随时间变化的关系如图乙所示，电场方向垂直传送带向上。时刻将质量、电荷量为的带正电小物块（可视为质点）轻放在传送带顶端，已知物块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度取．下列说法正确的是（）A．内小物块在传送带上运动的加速度大小为B．内小物块在传送带上运动的加速度大小为C．小物块在传送带上运动的总时间为D．小物块与传送带之间因摩擦产生的总热量为10．如图所示，绝缘的水平面上有一质量为0.1kg的带电物体，物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.75，物体恰能在水平向左的匀强电场中向右匀速运动，电场强度E=1×103N/C，g取10m/s2。则下列说法正确的是（）A．物体带正电B．物体所带的电荷量绝对值为C．若使物体向右加速运动，则电场方向应变为斜向左下方且与水平方向成37°角D．若使物体向右加速运动，则加速度的最大值为1.25m/s211．如图所示，两平行金属板、与水平面成30°角固定放置，金属板间存在匀强电场。一带电小球以一定的速度垂直场强方向射入电场中，恰能沿两板中央虚线做直线运动。已知重力加速度为g，不计空气阻力。在此过程中，下列说法正确的是（）A．小球一定带负电 B．小球一定做匀速直线运动C．小球的电势能增大 D．小球加速度大小为C．因为电场力始终与小球运动方向垂直，因此电场力不做功，小球的电势能不变，故C错误。故选D。12．在地面附近，存在着一个有界电场，边界MN将空间分成左右两个区域，在右区域中有水平向左的匀强电场，在右区域中离边界MN某一位置的水平地面由静止释放一个质量为m的带电滑块（滑块的电荷量始终不变），如图甲所示。滑块运动的v­t图象如图乙所示，不计空气阻力，则（）A．滑块在MN右边运动的位移大小与在MN左边运动的位移大小相等B．在t＝5s时，小球经过边界MNC．滑块受到的滑动摩擦力与电场力之比为2∶5D．在滑块运动的整个过程中，滑动摩擦力做的功等于电场力做的功13．如图甲所示，A、B是一条竖直电场线上的两点，在A点由静止释放一带正电的小球，小球将沿此电场线从A点向B点运动，其图象如图乙所示，已知小球质量为m，电荷量为q，A、B间高度差为h，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法中正确的是（）A．沿电场线由A到B，电势逐渐升高B．小球从A运动到B的过程中，电势能逐渐增大C．A、B两点的电势差D．该电场为匀强电场，其电场强度大小为14．一匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象如图所示，在该匀强电场中，有一个带电粒子在t=0时刻由静止释放，若带电粒子只受电场力作用，则下列说法中正确的是（）A．带电粒子只向一个方向运动B．0～2s内，电场力的功等于零C．2s末带电粒子回到原出发点D．4s末带电粒子回到原出发点15．如图(a)所示，两平行正对的金属板AB间加有如图(b)所示的交变电压，将一带正电的粒子从两板正中间的P点处由静止释放，不计粒子重力，下列说法正确的是A．在t=0时刻释放该粒子，粒子一定能到达B板B．在时刻释放该粒子,粒子一定能到达B板C．在期间释放该粒子，粒子一定能到达B板D．在期间释放该粒子，粒子一定能到达A板16．如图所示，两块带有等量异号电荷的平行金属板A、B倾斜放置，板与水平方向的夹角θ＝37°，一个电荷量为q＝1.25×10-3C、质量为m＝10g的小球，自A板上的小孔P以水平速度v0＝0.075m/s飞入两板之间的电场，未与B板相碰又回到P点（g取10m/s2，sin37°＝0.6），下列说法正确的是（）A．板间电场强度大小为100V/mB．板间电场强度大小为133V/mC．粒子在电场中运动的时间为0.02sD．粒子在电场中运动的时间为0.04s三、磁场中的匀变速直线运动17．如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成角，M、P两端接一电阻为R的定值电阻，电阻为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。t=0时对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F，使金属棒由静止开始沿导轨向上运动，通过定值电阻R的电荷量q随时间的平方变化的关系如图乙所示。下列关于穿过回路abPMa的磁通量、金属棒的加速度a、外力F、通过电阻R的电流I随时间t变化的图象中正确的是（）

A． B． C． D．18．如图所示，水平面内有两根足够长的平行金属导轨L1、L2，其间距d＝0.5m，左端接有电容C＝2000μF的电容器。质量m＝20g的导体棒垂直放置在导轨平面上且可在导轨上无摩擦滑动，导体棒和导轨的电阻不计。整个空间存在垂直于导轨所在平面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝2T。现用一沿导轨方向向右的恒力F＝0.22N作用于导体棒，使导体棒从静止开始运动，经过一段时间t，速度达到v＝5m/s，则（）A．此时电容器两端的电压为10VB．此时电容器上的电荷量为1×10－2CC．导体棒做匀加速运动，且加速度为20m/s2D．时间t＝0.4s19．电磁炮是将电磁能转变成动能的装置。我国电磁炮曾在936坦克登陆舰上进行了海上测试，据称测试中弹丸以的出口速度，击中了外的目标。如图是“电磁炮”模型的原理结构示意图。光滑水平平行金属导轨、的间距，电阻不计，在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小。装有弹体的导体棒垂直放在导轨、上的最左端，且始终与导轨接触良好，导体棒（含弹体）的质量，在导轨、间部分的电阻，可控电源的内阻。在某次模拟发射时，可控电源为导体棒提供的电流恒为，不计空气阻力，导体棒由静止加速到后发射弹体。则（）A．其他条件不变，若弹体质量变为原来的2倍，射出速度将变为原来的B．其他条件不变，若水平金属导轨的长度变为原来的2倍，加速时间将变为原来的倍C．其他条件不变，若磁感应强度大小变为原来的2倍，射出速度将变为原来的2倍D．该过程系统产生的焦耳热为20．如图所示，足够长的光滑平行金属导轨倾斜固定放置，导轨所在平面的倾角为，导轨下端接有阻值为R的电阻，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。质量为m、长为L、电阻不计的金属棒放在导轨上，在沿导轨平面且与棒垂直的拉力F作用下金属棒沿导轨向上做初速度为零、加速度为（g为重力加速度）的匀加速直线运动，金属棒运动过程中始终与导轨垂直并与两导轨接触良好，金属导轨的电阻不计，则在金属棒沿导轨向上运动时间的过程中（）A．拉力F与时间成正比 B．拉力F的冲量大小为C．通过电阻R的电量为 D．电阻R上产生的焦耳热等于拉力与重力的做功之和21．如图甲所示，间距d=0.30m的两条足够长的平行光滑金属导轨PQ、MN固定在绝缘水平桌面上，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小B=