全国名校高考物理试题分类汇编（11月 第二期）I3 电容器 带电粒子在电场中的匀变速运动（含解析）VIP专享VIP免费

I3电容器带电粒子在电场中的匀变速运动【【原创精品解析纯word版】物理卷·届四川省成都外国语学校高三11月月考解析版（11）】9.(15分)如图所示，光滑斜面倾角为37°，一带正电的小物块质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化为原来的，求：（重力加速度为g）(1)原来的电场强度；(2)场强改变后，物块运动的加速度．（3）电场改变后物块运动经过L的路程过程机械能的变化量。【答案】【知识点】—力与电场相结合的综合应用题共点力平衡条件、牛顿第二定律、功和能的关系的综合应用。C5、I3、I7。【答案解析】答案：(1)(2)，方向沿斜面向下（3）。解析：（1）对小球进行受力分析，图略。由图可列方程如下：，。两式联立得：。（2）若时，由受力图（图略）进行正交分解得列方程如下：，将E代入得：沿斜面向下。（3）在运动过程中，重力做功不改变系统的机械能，电场力做负功，系统机械能减少，则有：，负号表示减少。【思路点拨】本题求解的关键是受力分析，开始列平衡方程求原来的电场强度。当电场强度改变后，进行受力分析，建立坐标系，根据牛顿第二定律列动力学方程求带电物块的加速度。最后要分析清楚重力做功不改变机械能，只有电场力做功才能改变机械能，依做功的表达式求出机械能的变化量。【【原创精品解析纯word版】物理卷·届辽宁师大附中高三上学期期中考试（11）】17．（14分）如图所示，绝缘的水平桌面上方有一竖直方向的矩形区域，该区域是由三个边长均为L的正方形区域ABFE、BCGF和CDHG首尾相接组成的，且矩形的下边EH与桌面相接．三个正方形区域中分别存在方向为竖直向下、竖直向上、竖直向上的匀强电场，其场强大小比例为1∶1∶2．现有一带正电的滑块以某一初速度从E点射入场区，初速度方向水平向右，滑块最终恰从D点射出场区．已知滑块在ABFE区域所受静电力和所受重力大小相等，桌面与滑块之间的动摩擦因数为0.125，重力加速度为g，滑块可以视作质点．求：(1)滑块进入CDHG区域时的速度大小v0；(2)滑块在ADHE区域运动的总时间．【答案】【知识点】带电粒子在匀强电场中的运动I3【答案解析】(1)(2)4解析：设三个区域的电场强度大小依次为E、E和2E，滑块在三个区域运动的时间分别为、和（1）在CDHG区域，对滑块进行受力分析，由牛顿第二定律有而由题意知，在水平方向和竖直方向分别有，以上解得：，（4分）（2）在BCGF区域，对滑块进行受力分析，在竖直方向所以不受摩擦力，做匀速直线运动，，在ABFG区域，对滑块进行受力分析，在竖直方向在水平方向，由滑动摩擦力定律：以上解得当滑块由E运动到F时，由运动学公式代入解得，仍由运动学公式，解得所以（4分）【思路点拨】（1）在第三个过程中，滑块做类平抛运动，将运动分解为水平方向和竖直方向的两个分运动来列式求解；（2）分三个过程计算出运动时间；第一过程匀减速，第二过程匀速，第三过程类平抛运动．关键先根据类平抛运动的位移公式求出类平抛的初速度，再根据牛顿第二定律求出加速度，再结合运动学公式求解．【【原创精品解析纯word版】物理卷·届辽宁师大附中高三上学期期中考试（11）】16．（14分）如图所示，光滑绝缘的圆形轨道BCDG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．求：(1)若滑块从水平轨道上距离B点为s＝3R的A点由静止释放，求滑块到达与圆心O等高的C点时的速度大小；(2)在(1)的情况下，求滑块到达C点时对轨道的作用力大小；(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大小．【答案】【知识点】带电粒子在匀强电场中的运动圆周运动动能定理D4E2I3【答案解析】(1)(2)mg(3)：[解析](1)设滑块到达C点时的速度为v，由动能定理得qE(s＋R)－μmgs－mgR＝mv2－0，而qE＝，解得v＝.(2)设滑块到达C点时受到轨道的作用力大小为F，则F－qE＝m，解得F＝mg....