2019年高考物理二輪復習 備課資料 專題四 能量與動量 第2講 功能關系在電學中的應用專題限時檢測.doc
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2019年高考物理二輪復習 備課資料 專題四 能量與動量 第2講 功能關系在電學中的應用專題限時檢測 一、選擇題(本大題共8小題,每小題8分,共64分,第1～5題只有一項符合題目要求,第6～8題有多項符合題目要求) 1.(xx安徽池州聯(lián)考)如圖所示,勻強電場水平向左,帶正電的物體沿絕緣、粗糙水平板向右運動,經A點時動能為100 J,到B點時動能減少到80 J,減少的動能中有12 J 轉化為電勢能,則它再經過B點時,動能大小是( B ) A.4 J B.16 J C.32 J D.64 J 解析:設物體向右運動到C點速度為零,然后返回,A,B間距離為x1, B,C間距離為x2,從A到B過程中,由動能定理得-(f+qE)x1=(80- 100)J=-20 J.由電場力做功與電勢能的關系知qEx1=12 J,解得qE=.從B到C過程中,由動能定理得-(f+qE)x2=-80 J,解得fx2=32 J.從B到C再返回B的過程中,由動能定理得-2fx2=Ek-80 J,解得Ek=16 J,故選項B正確. 2.(xx山東煙臺模擬)如圖(甲),傾角為θ的光滑絕緣斜面,底端固定一帶電荷量為Q的正點電荷.將一帶正電小物塊(可視為質點)從斜面上A點由靜止釋放,小物塊沿斜面向上滑動至最高點B處,此過程中小物塊的動能和重力勢能隨位移的變化圖像如圖(乙)(E1和x1為已知量).已知重力加速度為g,靜電力常量為k,由圖像可以求出( C ) A.小物塊所帶電荷量 B.A,B間的電勢差 C.小物塊的質量 D.小物塊速度最大時到斜面底端的距離 解析:由動能圖線得知,小物塊的速度先增大后減小.根據庫侖定律得知,小物塊所受的庫侖力逐漸減小,合外力先減小后增大,加速度先減小后增大,則小物塊先沿斜面向上做加速度逐漸減小的加速運動,再沿斜面向上做加速度逐漸增大的減速運動,直至速度為零.由動能圖線看出,速度有最大值,此時小物塊受力平衡,有庫侖力與重力沿斜面的分力平衡,由于沒有x的具體數據,所以不能求得小物塊所帶電荷量,選項A錯誤;A到B的過程中重力勢能的增加等于電勢能的減少,所以可以求出小物塊電勢能的減少,由于小物塊的電荷量不知道,所以不能求出A,B之間的電勢差,選項B錯誤;由重力勢能圖線得到E1=mgh=mgx1sin θ,即可求出m,選項C正確;圖像中不能確定哪一點的速度最大,題目中也沒有小物塊的電荷量等信息,所以不能確定小物塊速度最大時到斜面底端的距離,選項D錯誤. 3.(xx河北邯鄲一模)如圖所示,一足夠長的光滑平行金屬軌道,軌道平面與水平面成θ角,上端與一電阻R相連,處于方向垂直軌道平面向上的勻強磁場中.質量為m、電阻為r的金屬桿ab,從高為h處由靜止釋放,下滑一段時間后,金屬桿開始以速度v勻速運動直到軌道的底端.金屬桿始終保持與軌道垂直且接觸良好,軌道的電阻及空氣阻力均可忽略不計,重力加速度為g.則( C ) A.金屬桿加速運動過程中的平均速度為 B.金屬桿加速運動過程中克服安培力做功的功率大于勻速運動過程中克服安培力做功的功率 C.當金屬桿的速度為時,它的加速度大小為 D.整個運動過程中電阻R產生的焦耳熱為mgh-mv2 解析:對金屬桿分析知,金屬桿ab在運動過程中受到重力、軌道支持力和安培力作用,先做加速度減小的加速運動,后做勻速運動,因金屬桿加速運動過程不是勻加速,故其平均速度不等于,故選項A錯誤;當安培力等于重力沿斜面的分力,即mgsin θ=時,桿ab開始勻速運動,此時v最大,F安最大,故勻速運動時克服安培力做功的功率最大,選項B錯誤;當金屬桿速度為時,F安′==mgsin θ,所以F合= mgsin θ-F安′=mgsin θ=ma,得a=,選項C正確;由能量守恒可得mgh-mv2=Qab+QR,即mgh-mv2應等于電阻R和金屬桿上產生的總焦耳熱,選項D錯誤. 4.(xx江蘇十校聯(lián)考)如圖所示,一電荷量為-Q的點電荷甲,固定在絕緣水平面上的O點.另一電荷量為+q、質量為m的點電荷乙,從A點以初速度v0沿它們的連線向甲運動,到B點時的速度減小到最小,大小為v,已知點電荷乙受到水平面的阻力恒為μmg,g為重力加速度,A,B間距離為L,靜電力常量為k,則下列說法正確的是( A ) A.點電荷甲在B點處的電場強度大小為 B.O,B兩點間的距離大于 C.在點電荷甲形成的電場中,A,B兩點間電勢差UAB= D.點電荷甲形成的電場中,A點的電勢低于B點的電勢 解析:因為電荷乙從A點運動到B點時的速度減小到最小,故此時電荷乙的加速度為零,即EBq=μmg,即EB=,選項A正確;根據點電荷的場強公式EB=k=,解得xOB=,選項B錯誤;從A點到B點由動能定理可知qUAB-μmgL=mv2-m,UAB=,選項C錯誤;點電荷甲帶負電,故在所形成的電場中,A點的電勢高于B點的電勢,選項D錯誤. 5.(xx浙江紹興質量檢測)如圖所示,Ⅰ,Ⅱ是豎直平面內兩個相同的半圓形光滑絕緣軌道,K為軌道最低點.軌道Ⅰ處于垂直紙面向外的勻強磁場中,軌道Ⅱ處于水平向右的勻強電場中.兩個完全相同的帶正電小球a,b從靜止開始下滑至第一次到達最低點K的過程中,帶電小球a,b相比( C ) A.球a所需時間較長 B.球a機械能損失較多 C.在K處球a速度較大 D.在K處球b對軌道壓力較大 解析:洛倫茲力不做功,僅重力對a做功,由動能定理得mgr=m;重力做正功,電場力對b球做負功,mgr-Eqr=m,由以上兩式得v1>v2,a球所需時間較短,選項A,B錯誤,C正確;在最低點對a球有FN1+F洛- mg=,對b球有FN2-mg=,無法比較FN1,FN2大小,選項D錯誤. 6.(xx天津質量調查)光滑水平面上有一邊長為L的正方形區(qū)ABCD處在電場強度為E的勻強電場中,電場方向與正方形的某一條邊平行,一質量為m、帶電荷量為q的小球由AD邊的中點以垂直于該邊的水平初速度v0進入該正方形區(qū)域,當小球再次運動到該正方形區(qū)域的邊緣時,具有的動能可能為( AC ) A.m+qEL B.m+qEL C.m+qEL D.m+qEL 解析:若電場方向與BC平行,則電場力做的功W≤EqL,動能滿足m< Ek≤m+qEL.若電場方向與AB平行,則電場力做的功W=qEL或W= -qEL或W=0,動能Ek=m+EqL或Ek=m-EqL或Ek=m,故A,C正確,B,D錯誤. 7.(xx湖北十三校二聯(lián))如圖(甲)所示,abcd是位于豎直平面內的正方形閉合金屬線框,在金屬線框的下方有一磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域,MN和M′N′是勻強磁場區(qū)域的水平邊界,邊界的寬度為s,并與線框的bc邊平行,磁場方向與線框平面垂直.現讓金屬線框由距MN的某一高度從靜止開始下落,圖(乙)是金屬線框由開始下落到完全穿過勻強磁場區(qū)域的vt圖像(其中OA,BC,DE相互平行).已知金屬線框的邊長為L(L
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