高考物理一轮题复习 第七章 电场 微专题51 带电体在电场和重力场中的运动试题VIP免费

带电体在电场和重力场中的运动1．考点及要求：(1)受力分析(Ⅱ)；(2)牛顿第二定律和运动学公式在电场中的应用(Ⅱ)；(3)功能关系的应用(Ⅱ)．1.如图1所示，地面上某个空间区域存在这样的电场，水平虚线上方为场强E1、方向竖直向下的匀强电场；虚线下方为场强E2、方向竖直向上的匀强电场．一个质量为m，带电荷量为＋q的小球从上方电场的A点由静止释放，结果刚好到达下方电场中与A关于虚线对称的B点，则下列结论正确的是()图1A．在虚线上下方的电场中，带电小球运动的加速相同B．带电小球在A、B两点电势能相等C．若A、B高度差为h，则UAB＝－D．两电场强度大小关系满足E2＝2E12．(多选)如图2甲所示，绝缘水平传送带与竖直放置的半圆形轨道底部平滑相接．半圆形轨道绝缘、光滑，半径为R＝0.45m，处在水平向右的匀强电场中，半圆形轨道的竖直直径是电场的左边界，电场的场强大小为×103N/C.一质量为0.1kg，电荷量为＋q＝1.0×10－3C的小物块自半圆形轨道某位置自由滑下，滑至底端并冲上传送带，在传送带上运动的速度—时间图象如图乙所示(以向右为正方向，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，下面说法正确的是(g取10m/s2)()图2A．传送带至少长4.5m，传送带速度最小为3m/sB．小物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1C．小物块开始滑下的位置与半圆形轨道底端的高度差为0.45mD．小物块在半圆形轨道上滑动时对轨道的最大压力为2N3.如图3所示，在水平向左的匀强电场中有一与水平面成60°角的光滑绝缘直杆AC，其下端(C端)距地面高度h＝0.8m．有一质量为0.5kg的带电小环套在杆上，正以某一速度v0沿杆匀速下滑，小环离开杆后正好落在C端的正下方地面上P点处，ACP所在平面与电场E平行，g取10m/s2，求：图3(1)小环带何种电荷及它受到的电场力的大小；(2)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向；(3)小环在直杆上匀速运动速度v0的大小．4.如图4所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为mg，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g.图4(1)若滑块从水平轨道上距离B点s＝3R的A点由静止释放，滑块到达与圆心O等高的C点时速度为多大？(2)在(1)的情况下，求滑块到达C点时受到轨道的作用力的大小．(3)改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出轨道，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度的大小．5．如图5所示，带有等量异种电荷平行金属板M、N竖直放置，M、N两板间的距离d＝0.5m．现将一质量m＝1×10－2kg、电荷量q＝＋4×10－5C的带电小球从两极板上方的A点以v0＝4m/s的初速度水平抛出，A点距离两板上端的高度h＝0.2m；之后小球恰好从靠近M板上端处进入两板间，沿直线运动碰到N板上的C点，该直线与曲线的末端相切．设匀强电场只存在于M、N之间，不计空气阻力，取g＝10m/s2.求：图5(1)小球到达M极板上边缘B位置时速度的大小和方向；(2)M、N两板间的电场强度的大小和方向；(3)小球到达C点时的动能．答案解析1．C[从A到虚线小球速度由0加速至v，从虚线到B小球速度由v减为0，位移相同，根据匀变速运动的推论知，时间相同，则加速度大小相等，方向相反．故A错误；对A到B的过程运用动能定理得qUAB＋mgh＝0，解得：UAB＝－，知A、B的电势不等，则电势能不等．故B错误，C正确；在虚线上方电场，根据牛顿第二定律得：a1＝，在虚线下方电场中，根据牛顿第二定律得，加速度大小为：a2＝，因为a1＝a2，解得：E2－E1＝.故D错误．]2．ABD[由题图乙可知小物块在传送带上运动的加速度大小为a＝1m/s2，由a＝μg可知μ＝0.1，B正确；小物块向左运动的最大位移x＝＝4.5m，因为小物块滑上和离开传送带的速度均为3m/s，所以传送带的速度至少为3m/s，A正确；设小物块开始滑下的位置在圆心上方，小物块与圆心的连线跟水平方向的夹角为θ，对小物块，从开始到半圆轨道底端，根据动能定理有mgR(1＋sinθ)－qERcosθ＝mv，解得θ＝30°.小物块开始滑下的位置P到传送带的高度h＝0.45×1.5m＝0.675m，C错误；小物块受到的电场力qE和重力mg的...