2024屆高考物理第二輪復(fù)習(xí)方案新題之靜電場(chǎng)2

PAGE1-2024屆高考物理第二輪復(fù)習(xí)方案新題之靜電場(chǎng)21、如以下列圖，質(zhì)量為m的物塊〔視為質(zhì)點(diǎn)〕，帶正電Q，開(kāi)始時(shí)讓它靜止在傾角α=600的固定光滑絕緣斜面頂端，整個(gè)裝置放在水平方向、大小為E=mg/Q的勻強(qiáng)電場(chǎng)〔設(shè)斜面頂端處電勢(shì)為零〕，斜面高為H。釋放后，物塊落地時(shí)的電勢(shì)能為，物塊落地時(shí)的速度大小v，那么A．B．C．2D．21、答案：C解析：由電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的變化可得物塊落地時(shí)的電勢(shì)能為ε=-QEH/tan60°=-mgH/=-mgH，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理，mgH+QEH/tan60°=mv2，解得2，選項(xiàng)C正確D錯(cuò)誤。第10題圖+++--ABDCabdcO2.現(xiàn)有兩個(gè)邊長(zhǎng)不等的正方形ABCD和abcd，如以下列圖，且Aa、Bb、Cc、Dd間距相等。在AB、第10題圖+++--ABDCabdcOA．O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)均為零B．把一正點(diǎn)電荷沿著b→d→c的路徑移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做功為零C．同一點(diǎn)電荷在a、d兩點(diǎn)所受電場(chǎng)力相同D．將一負(fù)點(diǎn)電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)電勢(shì)能減小【命題意圖】此題考查電場(chǎng)疊加、電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)力、電勢(shì)能及其相關(guān)知識(shí)答案：BC解析：O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，電勢(shì)為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于bOc為等勢(shì)線，所以把一正點(diǎn)電荷沿著b→d→c的路徑移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做功為零，選項(xiàng)B正確；根據(jù)電場(chǎng)疊加原理，a、d兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同，同一點(diǎn)電荷在a、d兩點(diǎn)所受電場(chǎng)力相同，選項(xiàng)C正確；將一負(fù)點(diǎn)電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3．如以下列圖，AB為均勻帶有電荷量為+Q的細(xì)棒，C為AB棒附近的一點(diǎn)，CB垂直于AB。AB棒上電荷形成的電場(chǎng)中C點(diǎn)的電勢(shì)為φ0，φ0可以等效成AB棒上電荷集中于AB上某點(diǎn)P處、帶電量為+Q的點(diǎn)電荷所形成的電場(chǎng)在C點(diǎn)的電勢(shì)。假設(shè)PC的距離為r，由點(diǎn)電荷電勢(shì)的知識(shí)可知φ0=k。假設(shè)某點(diǎn)處在多個(gè)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，那么電勢(shì)為每一個(gè)點(diǎn)電荷在該點(diǎn)所產(chǎn)生的電勢(shì)的代數(shù)和。根據(jù)題中提供的知識(shí)與方法，我們可將AB棒均分成兩段，并看成兩個(gè)點(diǎn)電荷，就可以求得AC連線中點(diǎn)處的電勢(shì)為A．φ0B．φ0C．2φ0D．4φ04．在直角坐標(biāo)系O-xyz中有一四面體O—ABC，其頂點(diǎn)坐標(biāo)如以下列圖。在原點(diǎn)O固定一個(gè)電荷量為-Q的點(diǎn)電荷，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔C〕A．A、B、C三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．平面ABC構(gòu)成一個(gè)等勢(shì)面C．假設(shè)將試探電荷+q自A點(diǎn)沿+x軸方向移動(dòng)，其電勢(shì)能增加D．假設(shè)在A、B、C三點(diǎn)放置三個(gè)點(diǎn)電荷，-Q所受電場(chǎng)力的合力可能為零5．有一種電荷控制式噴墨打印機(jī)的打印頭的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如以下列圖。其中墨盒可以噴出極小的墨汁微粒，此微粒經(jīng)過(guò)帶電室后以一定的初速度垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，再經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后打到紙上，顯示出字符。現(xiàn)為了使打在紙上的字跡縮小，以下措施可行的是 A．減小墨汁微粒所帶的電荷量 B．減小墨汁微粒的質(zhì)量 C．減小墨汁微粒的噴出速度 D．增大偏轉(zhuǎn)板間的電壓答案：A解析：為了使打在紙上的字跡縮小，減小墨汁微粒所帶的電荷量，可使墨汁微粒在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中所受的電場(chǎng)力減小，選項(xiàng)A正確。6、如以下列圖的同心圓是電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)線，一個(gè)電子只在電場(chǎng)力作用下沿著直線由A→C運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度越來(lái)越小，B為線段AC的中點(diǎn)，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．電子沿AC方向運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的電場(chǎng)力越來(lái)越小B．電子沿AC方向運(yùn)動(dòng)時(shí)它具有的電勢(shì)能越來(lái)越大C.電勢(shì)差UAB=UBCD．電勢(shì)φA<φB<φC答案：B解析：該電場(chǎng)為負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)，電子沿AC方向運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的電場(chǎng)力越來(lái)越大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)電子只在電場(chǎng)力作用下沿著直線由A→C運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度越來(lái)越小，它具有的電勢(shì)能越來(lái)越大，選項(xiàng)B正確；由于電場(chǎng)為非勻強(qiáng)電場(chǎng)，電勢(shì)差UAB<UBC,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電勢(shì)φA>φB>φC，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7.如以下列圖，傾斜角度為θ的粗糙程度均勻的絕緣斜面，下方O點(diǎn)處有一帶電量為+Q的點(diǎn)電荷，質(zhì)量為m、帶電量為-q的小物體〔可看成質(zhì)點(diǎn)〕與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。現(xiàn)使小物體以初速度v0從斜面上的A點(diǎn)沿斜面上滑，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零，然后又下滑回到A點(diǎn)。小物體所帶電荷量保持不變，靜電力常數(shù)為k，重力加速度為g，OA=OB=l。求：〔1〕小物體沿斜面上滑經(jīng)過(guò)AB中點(diǎn)時(shí)的加速度；ABOvABOv0θ第17題圖7.解析：〔1〕FN=mgcosθ+kEQ\F(Qq,(lsinθ)2)1分mgsinθ+μFN=ma1分得：a=EQ\F(mgsinθ+μ(mgcosθ+kEQ\F(Qq,(lsinθ)2)),m)2分〔2〕0－EQ\F(1,2)mv02=－mglsin2θ＋Wf1分EQ\F(1,2)mv2=mglsin2θ＋Wf1分得：v=EQ\R(,4glsin2θ－v02)2分8. 如以下列圖，在一絕緣粗糙的水平桌面上，用一長(zhǎng)為2L的絕緣輕桿連接兩個(gè)完全相同、質(zhì)量均為m的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B球帶電量為+q,B球不帶電.開(kāi)始時(shí)輕桿的中垂線與豎直虛線MP重合，虛線NQ與MP平行且相距4L.在MP、NQ間加水平向右、電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，〔1〕A，B球與桌面間的動(dòng)摩托因數(shù)(2) 假設(shè)A球帶電量為+8q時(shí)，S球帶電量為-8q，將AB球由開(kāi)始位置從靜止釋放，求A球運(yùn)動(dòng)到最右端時(shí)拒虛線NQ的距離d,及AB系統(tǒng)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最終靜止所運(yùn)動(dòng)的總路程s:(3) 假設(shè)有質(zhì)量為km、帶電量為-k2q的C球，向右運(yùn)動(dòng)與B球正碰后粘合在一起，為使A球剛好能到達(dá)虛線NQ的位置，問(wèn)k取何值時(shí)，C與B碰撞前瞬間C球的速度最??？C球速度的最小值為多大？〔各小球與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同?！畴妶?chǎng)力對(duì)B球作負(fù)功…………〔1分〕摩擦力對(duì)AB系統(tǒng)作負(fù)功9．如以下列圖，在真空中的豎直平面內(nèi)，用長(zhǎng)為2L的絕緣輕桿連接兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球A和B，A球的電荷量為+4q，B球的電荷量為-3q，組成一帶電系統(tǒng)．虛線MN與PQ平行且相距3L，開(kāi)始時(shí)PQ恰為桿的中垂線．在MN與PQ間加豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，恰能使帶電系統(tǒng)靜止不動(dòng)．現(xiàn)使電場(chǎng)強(qiáng)度突然加倍〔當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間〕，求：

〔1〕B球剛到達(dá)電場(chǎng)邊界PQ時(shí)的速度大小；

〔2〕判定A球能否到達(dá)電場(chǎng)邊界MN，如能，請(qǐng)求出A球到達(dá)電場(chǎng)邊界MN時(shí)的速度大??；如不能，請(qǐng)說(shuō)明理由。(3)帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，B球電勢(shì)能增加量的最大值；〔4〕帶電系統(tǒng)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到返回原出發(fā)點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間?！?〕設(shè)B球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最大位移為s，經(jīng)分析知B球在電場(chǎng)中的位移最大時(shí)，A球已向上越過(guò)了MN，根據(jù)動(dòng)能定理有10懸掛在O點(diǎn)的一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線下端有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為-q的小球，假設(shè)在空間加一勻強(qiáng)電場(chǎng)，那么小球靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向夾角為θ，如以下列圖，求： 〔1〕所加勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)最小值的大小和方向； 〔2〕假設(shè)在某時(shí)刻突然撤去電場(chǎng)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，小球?qū)?xì)線的拉力為多大。1〕當(dāng)電場(chǎng)力的方向與細(xì)線垂直時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度最小。由mgsinθ=qE，解得：E=。小球帶負(fù)電，所受電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，故場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)樾毕蜃笙路健?2)設(shè)線長(zhǎng)為l，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的速度為v，細(xì)線對(duì)小球的拉力為F，那么有：mgl(1-cosθ)=mv2，F(xiàn)-mg=m聯(lián)立解得：F=mg(3-2cosθ).根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)?xì)線的拉力F’=F=mg(3-2cosθ).11,如以下列圖，傾角為θ的斜面處于豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在斜面上某點(diǎn)以初速度為v0水平拋出一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電小球，小球受到的電場(chǎng)力與重力相等，地球外表重力加速度為g，設(shè)斜面足夠長(zhǎng)，求： 〔1〕小球經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間落到斜面上： 〔2〕從水平拋出至落到斜面的過(guò)程中，小球的電勢(shì)能是如何變化的，其變化量為多大。解析：(1)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，qE+mg=ma，qE=mg，解得a=2g。y=at2，x=v0t，又y/x=tanθ，聯(lián)立解得：t=tanθ。〔2〕y=at2=×2g×(tanθ)2=tan2θ.電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能減小，那么有△E=-W=-qEy=-mgy=-mv02tan2θ.乙甲OT/2-UUutT3T/2QABP12如圖甲所示，A、B是一對(duì)平行放置的金屬板，中心各有一個(gè)小孔P、Q，PQ連線垂直金屬板，兩板間距為d．現(xiàn)從P點(diǎn)處連續(xù)不斷地有質(zhì)量為m、帶電量為＋q的帶電粒子〔重力不計(jì)〕，沿PQ方向放出，粒子的初速度可忽略不計(jì)．在乙甲OT/2-UUutT3T/2QABP〔1〕進(jìn)入到金屬板之間的帶電粒子的加速度.〔2〕如果只有在每個(gè)周期的0～時(shí)間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔Q中射出，那么上述物理量d、m、q、U、T之間應(yīng)滿足的關(guān)系．〔3〕如果各物理量滿足〔2〕中的關(guān)系，求每個(gè)周期內(nèi)從小孔Q中有粒子射出的時(shí)間與周期T的比值.〔1〕qE=ma，E=U/d，——2分所以，a=qU/dm——2分〔2〕在0時(shí)間內(nèi)，進(jìn)入A、B板間的粒子，在電場(chǎng)力的作用下，先向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間內(nèi)再向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，且在0時(shí)間內(nèi)，越遲進(jìn)入A、B板間的粒子，其加速過(guò)程越短，減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程也相應(yīng)地縮短，當(dāng)速度為零后，粒子會(huì)反向向左加速運(yùn)動(dòng)。由題意可知0時(shí)間內(nèi)放出的粒子進(jìn)入A、B板間，均能從Q孔射出，也就是說(shuō)在時(shí)刻進(jìn)入A、B板間的粒子是能射出Q孔的臨界狀態(tài)?！?分粒子在時(shí)刻進(jìn)入A、B間電場(chǎng)時(shí)，先加速，后減速，由于粒子剛好離開(kāi)電場(chǎng)，說(shuō)明它離開(kāi)電場(chǎng)的速度為零，由于加速和減速的對(duì)稱性，故粒子的總位移為加速時(shí)位移的2倍，所以有①——2分即——