(講練測(cè))高考物理一輪復(fù)習(xí) 第06章 靜電場(chǎng)單元綜合測(cè)試(含解析)-人教版高三全冊(cè)物理試題

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1、第06章 靜電場(chǎng) 【滿分:110分 時(shí)間:90分鐘】 一、選擇題(本大題共12小題,每小題5分,共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中. 1~8題只有一項(xiàng)符合題目要求; 9~12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。) 1.在靜電場(chǎng)中,下列說(shuō)法中正確的是: ( ) A.電勢(shì)為零的點(diǎn),電場(chǎng)強(qiáng)度也一定為零 B.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向處處與等勢(shì)面垂直 C.由靜止釋放的正電荷,僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡一定與電場(chǎng)線重合 D.電場(chǎng)中任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向總是指向該點(diǎn)電勢(shì)降落的方向 【答案】B 【名師點(diǎn)睛】在靜電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)無(wú)關(guān)

2、.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向處處與等勢(shì)面垂直.只有當(dāng)電場(chǎng)線是直線時(shí),電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡才有可能與電場(chǎng)線重合.順著電場(chǎng)線方向,電勢(shì)逐漸降低 為兩者之和.因此根據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度為即可求解。 2.A、B是一條電場(chǎng)線上的兩個(gè)點(diǎn),一帶正電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下以一定的初速度從A點(diǎn)沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),其v-t圖象如圖所示。則電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布可能是: ( ) 【答案】D 【解析】從速度時(shí)間圖像中可以看出物體的速度在減小,即電場(chǎng)力做負(fù)功,圖像的斜率表示加速度,所以加速度在增大,即受到的電場(chǎng)力在增大,因?yàn)榱W訋д姡闺妶?chǎng)力做負(fù)功,必須運(yùn)動(dòng)方向和電場(chǎng)方向相反,所以AC錯(cuò)誤;從A運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程中電場(chǎng)

3、力在增大,即電場(chǎng)線變得密了,故D正確C錯(cuò)誤. 【名師點(diǎn)睛】做本題的關(guān)鍵是知道電場(chǎng)線的疏密程度可表示電場(chǎng)強(qiáng)度大小,速度時(shí)間圖像的斜率表示加速度,據(jù)此分析解題。 3.如圖,一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷,在垂直于圓盤且過(guò)圓心C的軸線上有a、b、d三個(gè)點(diǎn),a和b、b和c、c和d間的距離均為R,在a點(diǎn)處有一電荷量為q(q>0)固定點(diǎn)電荷,已知b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零,則d點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量): ( ) A. B. C. D. 【答案】B 【名師點(diǎn)睛】由題意可知,半

4、徑為R均勻分布著電荷量為Q的圓盤上電荷,與在a點(diǎn)處有一電荷量為q(q>0)的固定點(diǎn)電荷,在b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零,說(shuō)明各自電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向相反.那么在d點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小即。 4.兩個(gè)等量同種電荷固定于光滑水平面上,其連線中垂線上有A、B、C三點(diǎn),如圖甲所示,一個(gè)電荷量為2C,質(zhì)量為1 kg的小物塊從C點(diǎn)靜止釋放,其運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示,其中B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標(biāo)出了該切線).則下列說(shuō)法正確的是: ( ) A.B點(diǎn)為中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn),場(chǎng)強(qiáng)E=1 V/m B.由C到A的過(guò)程中物塊的電勢(shì)能先減小后變大 C.由C點(diǎn)到A點(diǎn)電勢(shì)逐漸升

5、高 D.A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB=5V 【答案】A 【名師點(diǎn)睛】此題考查等量同種電荷的電場(chǎng)及v-t圖線的應(yīng)用;解題時(shí)要首先明確等量同種電荷電場(chǎng)的特點(diǎn):兩個(gè)等量的同種正電荷,其連線中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度方向由O點(diǎn)沿中垂線指向外;據(jù)v-t圖獲取加速度、速度、動(dòng)能等物理量是解本題的突破口. 5.點(diǎn)電荷Q1、Q2和Q3所產(chǎn)生的靜電場(chǎng)的等勢(shì)面與紙面的交線如圖所示,圖中標(biāo)在等勢(shì)面上的數(shù)值分別表示該等勢(shì)面的電勢(shì),a、b、c……表示等勢(shì)面上點(diǎn),下列說(shuō)法正確的有: ( ) A.位于g點(diǎn)的點(diǎn)電荷不受電場(chǎng)力作用 B.b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與d點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小一定相等 C.把電荷量為q的正點(diǎn)電荷從a

6、點(diǎn)移到i點(diǎn),再?gòu)膇點(diǎn)移到f點(diǎn)過(guò)程中,電場(chǎng)力做的總功大于把該點(diǎn)電荷從a點(diǎn)直接移到f點(diǎn)過(guò)程中電場(chǎng)力所做的功 D.把1C正電荷從m點(diǎn)移到c點(diǎn)過(guò)程中電場(chǎng)力做的功等于7 kJ 【答案】D 【解析】位于g點(diǎn)的位置電勢(shì)為零,場(chǎng)強(qiáng)不為零,所以點(diǎn)電荷受電場(chǎng)力作用,故A錯(cuò)誤;b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與d點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是由點(diǎn)電荷Q1、Q2和Q3所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)疊加產(chǎn)生的,Q2和Q3與b點(diǎn)和d點(diǎn)的距離不等,根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式得Q2和Q3在b點(diǎn)和d點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小不等,方向不同,所以b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與d點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小不相等,故B錯(cuò)誤;根據(jù)電場(chǎng)力做功W=qU得把電荷量為q的正點(diǎn)電荷從a點(diǎn)移到i點(diǎn),再?gòu)膇點(diǎn)移到f點(diǎn)過(guò)程中,電場(chǎng)力做的總功等于把該點(diǎn)電荷從

7、a點(diǎn)直接移到f點(diǎn)過(guò)程中電場(chǎng)力所做的功,故C錯(cuò)誤;把1庫(kù)侖正電荷從m點(diǎn)移到c點(diǎn)過(guò)程中電場(chǎng)力做的功W=qU=1C×=7kJ,故D正確;故選D 【名師點(diǎn)睛】本題考查了電場(chǎng)線特點(diǎn)及沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低,點(diǎn)電荷連線上的電勢(shì)分布.要知道空間中某一點(diǎn)的實(shí)際場(chǎng)強(qiáng)是由多個(gè)場(chǎng)強(qiáng)疊加產(chǎn)生的.在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷電場(chǎng)力做功為零。 6.如圖所示,虛線a、b、c代表電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面,相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等,即Uab=Ubc,實(shí)線為一帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn),據(jù)此可知,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是: ( ) A.三個(gè)等勢(shì)面中,a的電勢(shì)最高B.帶電質(zhì)

8、點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度較Q點(diǎn)大 C.帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能較Q點(diǎn)大D.帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能較Q點(diǎn)大 【答案】D 【名師點(diǎn)睛】利用電場(chǎng)線和等勢(shì)面的垂直關(guān)系,根據(jù)已給的等勢(shì)面(或電場(chǎng)線)畫(huà)出沒(méi)給出的電場(chǎng)線(或等勢(shì)面),因?yàn)樗艿碾妶?chǎng)力指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè),就可確定所受電場(chǎng)力的方向,再由給出的粒子的帶電性質(zhì),確定電場(chǎng)線的方向,由沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,判斷電勢(shì)的高低,通過(guò)分析電場(chǎng)力做功情況,,就能確定電勢(shì)能的變化,從而確定在不同位置電勢(shì)能的大小。 7.如圖所示,一半徑為R電量為Q的孤立帶電金屬球,球心位置O固定, P為球外一點(diǎn).幾位同學(xué)在討論P(yáng)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)時(shí),有下列一些說(shuō)法,其中正確的是

9、: ( ) A.若P點(diǎn)無(wú)限靠近球表面,因?yàn)榍蛎鎺щ?,根?jù)庫(kù)侖定律可知,P 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)趨于無(wú)窮大. B.因?yàn)榍騼?nèi)場(chǎng)強(qiáng)處處為0,若P點(diǎn)無(wú)限靠近球表面,則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)趨于0 C.若Q不變,P點(diǎn)的位置也不變,而令R變小,則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不變 D.若Q不變,而令R變大,同時(shí)始終保持P點(diǎn)極靠近球表面處,則P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不變 【答案】C 【名師點(diǎn)睛】本題運(yùn)用等效的思維,將看成金屬球看成點(diǎn)電荷模型來(lái)處理,運(yùn)用點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式進(jìn)行分析,點(diǎn)電荷是一種理想化的物理模型,要注意能把帶電體看成點(diǎn)電荷的條件。 8.如圖所示,兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷對(duì)稱地放在一無(wú)限大平面的兩側(cè)(兩點(diǎn)電荷未畫(huà)出),O點(diǎn)是兩點(diǎn)

10、電荷連線與平面的交點(diǎn),也是連線的中點(diǎn)。在平面內(nèi)以O(shè)點(diǎn)為圓心畫(huà)兩個(gè)同心圓,兩圓上分別有四個(gè)點(diǎn),則以下說(shuō)法正確的是: ( ) A.兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等 B.若某個(gè)檢驗(yàn)電荷只在此電場(chǎng)的電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)和d點(diǎn)時(shí),加速度大小一定相等 C.帶正電的檢驗(yàn)電荷從a點(diǎn)在平面內(nèi)移動(dòng)到d點(diǎn)電勢(shì)能一定減小 D.檢驗(yàn)電荷可以僅在此電場(chǎng)的電場(chǎng)力作用下在此平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 【答案】B 【解析】根據(jù)等量異號(hào)點(diǎn)電荷電場(chǎng)線的特點(diǎn)以及對(duì)稱性可知,在兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線的中垂線上,所有各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向都與中垂線垂直,而且與兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線的交點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度最大,越向兩邊越??;由圖可知,a

11、、c兩點(diǎn)到O點(diǎn)的距離不相等,所以a、c兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小不相等,故A錯(cuò)誤;由圖可知,c、d兩處電場(chǎng)線疏密程度相同,則場(chǎng)強(qiáng)大小相同,則加速度的大小也一定相等,故B正確;兩等量異號(hào)點(diǎn)電荷連線的垂直平分線是一條等勢(shì)線,則a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)電勢(shì)均相等,由推論:正電荷從a點(diǎn)在平面內(nèi)移動(dòng)到d點(diǎn)電勢(shì)能不變,故C錯(cuò)誤;根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線的分布,可知,檢驗(yàn)電荷受到的電場(chǎng)力不在此平面內(nèi),因此不可能做圓周運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。 【名師點(diǎn)睛】等量異號(hào)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)線分布情況是考試的熱點(diǎn),抓住對(duì)稱性和其連線的垂直平分線是一條等勢(shì)線是學(xué)習(xí)的重點(diǎn).對(duì)于電勢(shì)能大小或變化的判斷,可根據(jù)推論或電場(chǎng)力做功正負(fù)判斷. 9

12、.如圖所示,真空中有一半徑為R、電荷量為+Q的均勻帶電球體,以球心O為坐標(biāo)原點(diǎn),沿半徑方向建立x軸,P點(diǎn)為球面與x軸的交點(diǎn)。已知均勻帶電球體,x≥R處的電場(chǎng)分布與電荷量全部集中在球心時(shí)相同,而均勻帶電球殼內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零。k為靜電力常量,則: ( ) A.球內(nèi)部各點(diǎn)的電勢(shì)相等 B.球內(nèi)部的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng) C.x軸上各點(diǎn)中,P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大 D.x軸上x(chóng)1(x1

13、由圖象和橫軸的面積來(lái)表示。 10.兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在y軸上的O、M兩點(diǎn),若規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零,則在兩電荷連線上各點(diǎn)的電勢(shì)φ隨y變化的關(guān)系如圖6所示,其中A、N兩點(diǎn)的電勢(shì)均為零,ND段中的C點(diǎn)電勢(shì)最高,則:( ) 圖6 A.q1與q2帶異種電荷 B.A、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零 C.從N點(diǎn)沿y軸正方向,電場(chǎng)強(qiáng)度大小先減小后增大 D.將一正點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn),電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功 【答案】AD 【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵要掌握電場(chǎng)線方向和電勢(shì)變化的關(guān)系,明確電場(chǎng)力做功的正負(fù)決定電勢(shì)能的增加與否,注意圖象斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度是解題的突破

14、口。 11.如圖所示,A、B、C是勻強(qiáng)電場(chǎng)中平行于電場(chǎng)線的某一平面上的三個(gè)點(diǎn),各點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA=5 V,φB=2 V,φC=3 V,H、F三等分AB,G為AC的中點(diǎn),在下列各示意圖中,能正確表示電場(chǎng)強(qiáng)度方向的是: ( ) 【答案】BC 【解析】G 點(diǎn)的電勢(shì)為;因?yàn)棣誂=5 V,φB=2 V,則H點(diǎn)的電勢(shì)為4V,F(xiàn)點(diǎn)的電勢(shì)為3V;可知φG=φH,φC=φF,故GH和CF均為等勢(shì)線,場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于GH和CF,故選BC. 【名師點(diǎn)睛】此題考查了電場(chǎng)線以及等勢(shì)面;要知道在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿任意方向相等的距離內(nèi)的電勢(shì)差是相同的;電場(chǎng)線與等勢(shì)面是正交的關(guān)系,所以只要找到了電

15、勢(shì)相等的兩個(gè)點(diǎn)就有了等勢(shì)面,于是就可以找到場(chǎng)強(qiáng)的方向了. 12.如圖(1)所示,在平行板電容器的A附近,有一個(gè)帶正電的粒子(不計(jì)重力)處于靜止,在A、B兩板間加如圖(2)所示的交變電壓,帶電粒子在電場(chǎng)力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間剛好到達(dá)B板,設(shè)此時(shí)粒子的動(dòng)能大小為,若用改變A、B兩板間距的方法,使粒子在時(shí)刻到達(dá)B板,此時(shí)粒子的動(dòng)能大小為,求等于: ( ) A.3:5 B.5:3 C.1:1 D.9:25 【答案】ACD 【名師點(diǎn)睛】帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),綜合了靜電場(chǎng)和力學(xué)的知識(shí),分析

16、方法和力學(xué)的分析方法基本相同.先分析受力情況再分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程(平衡、加速、減速,直 線或曲線),然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律解題.解決這類問(wèn)題的基本方法有兩種,第一種利用力和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn),選用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解;第二種利用能量轉(zhuǎn)化 的觀點(diǎn),選用動(dòng)能定理和功能關(guān)系求解。 二、非選擇題(本大題共4小題,第13、14題每題10分;第15、16題每題15分;共50分) 13.(10分)如圖所示,在豎直平面內(nèi)固定的圓形絕緣軌道的圓心為O、半徑為r、內(nèi)壁光滑,A、B兩點(diǎn)分別是圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn),該區(qū)域存在方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),一質(zhì)量為m、帶負(fù)電的小球在軌道內(nèi)側(cè)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),(電荷量不變

17、)經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度最大,O、C連線與豎直方向的夾角,CD為直徑,重力加速度為g,求 (1)小球所受到的電場(chǎng)力的大??; (2)小球在A點(diǎn)速度多大時(shí),小球經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道的壓力最小。 【答案】(1)(2) 【解析】(1)已知帶電小球在光滑的豎直圓軌道內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)C點(diǎn)時(shí)速度最大,因此,C點(diǎn)是豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的物理“最低點(diǎn)”,也就是小球在C點(diǎn)受力情況滿足合外力完全充當(dāng)向心力,如圖 滿足 因此電場(chǎng)力即 (2)小球在軌道最高點(diǎn)B時(shí)的受力情況如圖所示, 根據(jù)①②兩種情況的討論可知,小球在B點(diǎn)的最小速度為,小球從A到B過(guò)程中,只有電場(chǎng)力和重力做了功,又知A、B兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面

18、上,該過(guò)程電場(chǎng)力做功為0,根據(jù)動(dòng)能定理可得:③,聯(lián)立以上②③兩式可得 【名師點(diǎn)睛】抓住帶電小球運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)的速度最大這一突破口,豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度出現(xiàn)在物理“最低點(diǎn)”,即合外力沿半徑指向圓心,而電場(chǎng)力和重力的合力則背離圓心的方向;豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn),軌道對(duì)小球的壓力豎直向下,對(duì)B的壓力最小時(shí),對(duì)D的最小壓力等于零。 14.(10分)如圖所示,空間有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為E,在電場(chǎng)中用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的不可伸長(zhǎng)的輕絲線吊著一電荷量為q的小球,小球保持靜止時(shí)絲線與豎直方向成37°角,現(xiàn)突然將該電場(chǎng)方向改變?yōu)樨Q直向下且大小不變,不考慮因電場(chǎng)的改變而帶來(lái)的其他影響,求: (

19、1)小球所受重力的大??;(2)小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)絲線的拉力。 【答案】(1)(2) 【解析】(1)小球受到的電場(chǎng)力,重力,繩子的拉力三個(gè)力作用,處于平衡狀態(tài),故有,解得 【名師點(diǎn)睛】運(yùn)用動(dòng)能定理求速度,根據(jù)牛頓第二定律求絲線的拉力,是常用的方法和思路,要能熟練運(yùn)用力學(xué)方法解決電場(chǎng)中的問(wèn)題。 15.(15分)一個(gè)帶正電的小物體,,放在絕緣的水平地面上,圖甲中,空間若加上水平方向的變化電場(chǎng),其加速度隨電場(chǎng)力變化圖像為圖乙所示。現(xiàn)從靜止開(kāi)始計(jì)時(shí),改用圖丙中周期性變化的水平電場(chǎng)作用(g取10m/s2)。求: E/ ×106NC-1 (1)物體的質(zhì)量及物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù); (2)

20、在圖丙所示周期性變化的水平電場(chǎng)作用下,物體一個(gè)周期內(nèi)的位移大小; (3)在圖丙所示周期性變化的水平電場(chǎng)作用下,23s內(nèi)電場(chǎng)力對(duì)物體所做的功。 【答案】(1)4kg;0.1;(2)8m;(3)196J 【解析】(1)物體在水平面上受重力mg、地面的支持力N、水平拉力F和摩擦力f作用,根據(jù)牛頓第二定律得:F-μmg=ma,解得:a=-μg 對(duì)照a-F關(guān)系圖象,可知m=4kg,μg=1m/s2,即μ=0.1 (2)電場(chǎng)變化周期是T=4s 0-2s ; 2s末 ;在2-4s內(nèi) 做減速運(yùn)動(dòng),4s末v2=0,,所以一個(gè)周期內(nèi)物體的位移x=x1+x2=8m (3

21、)23s內(nèi)E1作用下位移為6x1,E2作用下位移為5x2+3m,因此W1=E1q×6x1=288J W2=-E2q×(5x1+3m)=-92J 即23s內(nèi)電場(chǎng)力做功W=W1+W2=196J 【名師點(diǎn)睛】本題涉及牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)的知識(shí)以及運(yùn)動(dòng)定理的應(yīng)用,求解本題的關(guān)鍵是認(rèn)真分析物理過(guò)程,主要考查分析、推理和綜合能力;利用牛頓第二定律求出加速度,再利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出一個(gè)周期內(nèi)的位移,通過(guò)周期性的運(yùn)動(dòng)過(guò)程求出23s內(nèi)的位移,然后求出拉力做的功。 16.(15分)如圖所示,絕緣的水平桌面上方有一豎直方向的矩形區(qū)域,該區(qū)域是由三個(gè)邊長(zhǎng)均為L(zhǎng)的正方形區(qū)域ABFE、BCGF和CDHG

22、首尾相接組成的,且矩形的下邊EH與桌面相接。三個(gè)正方形區(qū)域中分別存在方向?yàn)樨Q直向下、豎直向上、豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),其場(chǎng)強(qiáng)大小比例為1∶1∶2?,F(xiàn)有一帶正電的滑塊以某一初速度從E點(diǎn)射入場(chǎng)區(qū),初速度方向水平向右,滑塊最終恰從D點(diǎn)射出場(chǎng)區(qū)。已知滑塊在ABFE區(qū)域所受靜電力和所受重力大小相等,桌面與滑塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.125,重力加速度為g,滑塊可以視作質(zhì)點(diǎn)。求: (1)滑塊進(jìn)入CDHG區(qū)域時(shí)的速度大小v0;(2)滑塊在ADHE區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。 【答案】(1)(2) (2)在CDHG區(qū)域 在BCGF區(qū)域,滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng) 在ABEF區(qū)域,滑塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理得: 則: 又 得: 總時(shí)間: 【名師點(diǎn)睛】本題是對(duì)牛頓第二定律及動(dòng)能定理的應(yīng)用的考查;解題的關(guān)鍵是先根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的位移公式求出類平拋的初速度,再根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,再結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解;此題有一定的難度,考查學(xué)生的綜合分析能力.

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