2019-2020年高二上学期月考物理试卷（9月份） 含解析

PAGE/NUMPAGES2019-2020年高二上学期月考物理试卷（9月份）含解析　一．单项选择 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 （本题8小题，每题4分，共8X4=32分）1．关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是（　　）A．电场强度大的地方，电势一定高B．电场强度不变，电势也不变C．电场强度为零处，电势一定为零D．电场强度的方向是电势降低最快的方向2．关于静电场的等势面，下列说法正确的是（　　）A．两个电势不同的等势面可能相交B．同一等势面上各点电场强度一定相等C．电场线与等势面处处相互垂直D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功3．如图，P为固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆．带电粒子Q在P的电场中运动．运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点．若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则（　　）A．aa＞ab＞ac，va＞vc＞vbB．aa＞ab＞ac，vb＞vc＞vaC．ab＞ac＞aa，vb＞vc＞vaD．ab＞ac＞aa，va＞vc＞vb4．如图（a）所示，AB是某电场中的一条电场线，若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下，沿AB由点A运动到点B，所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图（b）所示．以下说法正确的是（　　）A．A、B两点的电场强度EA＞EBB．A、B两点的电势φA＜φBC．电子在A、B两点的电势能EpA＞EpBD．电子在A、B两点的速度vA＜vB5．如图甲所示，直线上固定两个正点电荷A与B，其中B带+Q的电荷量，C、D两点将AB连线三等分，现有一个带负电的粒子从C点开始以某一初速度向右运动，不计粒子所受的重力，并且已知该粒子在C、D间运动的速度v与时间t的关系图象如图乙所示，则A点电荷的带电荷量可能是（　　）A．+5QB．+3QC．+2QD．+Q6．如图所示，一个均匀的带电圆环，带电量为+Q，半径为R，放在绝缘水平桌面上．圆心为O点，过O点做一竖直线，在此线上取一点A，使A到O点的距离为R，在A点放一检验电荷+q，则+q在A点所受的电场力为（　　）A．，方向向上B．，方向向上C．，方向水平向左D．不能确定7．如图所示，在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷Q1、Q、Q2，Q恰好静止不动，Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线．已知Q1、Q2分别与Q相距r1、r2，不计点电荷间的万有引力，下列说法正确的是（　　）A．Q1、Q2的电荷量之比为B．Q1、Q2的电荷量之比为C．Q1、Q2的质量之比为D．Q1、Q2的质量之比为8．如图所示，a、b、c三条虚线为电场中的等势面，等势面b的电势为零，且相邻两个等势面间的电势差相等，一个带正电的粒子（粒子重力不计）在A点时的动能为20J，在电场力作用下从A运动到C速度为零，当这个粒子的动能为7.5J时，其电势能为（　　）A．12.5JB．﹣2.5JC．0D．2.5J　二、多选题（共4小题，每小题分，全对得分，不全得2分，错选得0分，共16分）9．在一个匀强电场中有a、b两点，相距为d，电场强度为E，把一个电量为q的正电荷由a点移到b点时，克服电场力做功为W，下列说法正确的是（　　）A．该电荷在a点电势能较b点大B．a点电势比b点电势低C．a、b两点电势差大小一定为U=EdD．a、b两点电势差Uab=10．如图所示，悬线下挂着一个它的质量为m、电量为+q带电小球，整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度为E．（　　）A．小球平衡时，悬线与竖直方向夹角的正切为B．小球平衡时剪断悬线，则小球做曲线运动C．小球平衡时剪断悬线后，小球的重力势能减少，为动能和电势能都增加D．小球平衡时剪断悬线，则小球做匀加速直线运动11．如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球（视为点电荷），b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q（图中未画出）时速度为零，则小球a（　　）A．从N到P的过程中，速率先增大后减小B．从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小C．从N到Q的过程中，电势能一直增加D．从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量12．如图所示，一质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E、区域足够大的匀强电场中，以初速度v0沿ON在竖直面内做匀变速直线运动．ON与水平面的夹角为30°，重力加速度为g，且mg=Eq，则（　　）A．电场方向竖直向上B．小球运动的加速度大小为gC．小球上升的最大高度为D．若小球在初始位置的电势能为零，则小球电势能的最大值为　三．计算题（5小题，共52分．解答时写出必要的文字说明和演算步骤，只写出结果概不给分）13．光滑水平面上有A、B两辆小车，mB=1kg，原来静止，mA=1kg（含支架），现将小球C用长为0.2m的细线悬于支架顶端，mC=0.5kg，开始时A车与C球以v0=4m/s的速度冲向B车，如图所示，若A、B正碰后粘在一起，不计空气阻力，g取10m/s2，求小球C摆动到最大高度时的速度和上升的最大高度．14．一长为L的细线，上端固定，下端拴一质量为m、带电荷量为+q的小球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中．开始时，将细线与小球拉成水平，释放后小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角时，小球到达B点速度恰好为零．试求：（重力加速度为g）（1）A、B两点的电势差UAB；（2）匀强电场的场强大小．15．如图所示，在竖直平面内，一匀强电场方向竖直向上，一电荷量为q、质量为m的带电微粒以水平初速度v0由P点射入，入射方向与电场线垂直．带电微粒从Q点射出电场时，其速度方向与电场线夹角为30°．已知匀强电场的宽度为d，P、Q两点的电势差为U，设P点的电势为零，重力加速度为g．（1）求带电微粒在Q点的电势能；（2）求匀强电场的电场强度大小；（3）当该带电微粒电势能为﹣qU时，机械能变化了多少？16．如图，在竖直平面内，AB为水平放置的绝缘粗糙轨道，CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道，AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接，圆弧的圆心为O，半径R=0.50m，轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，场强的大小E=1.0×104N/C，现有质量m=0.20kg，电荷量q=8.0×10﹣4C的带电体（可视为质点），从A点由静止开始运动，已知sAB=1.0m，带电体与轨道AB、CD间的动摩擦因数均为0.5．假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．求：（g=10m/s2）（1）带电体运动到圆弧形轨道C点时的速度；（2）带电体最终停在何处．17．如图所示，在竖直平面内的平面直角坐标系xoy中，x轴上方有水平向右的匀强电场，有一质量为m，电荷量为﹣q（﹣q＜0）的带电绝缘小球，从y轴上的P（0，L）点由静止开始释放，运动至x轴上的A（﹣L，0）点时，恰好无碰撞地沿切线方向进入在x轴下方竖直放置的四分之三圆弧形光滑绝缘细管．细管的圆心O1位于y轴上，交y轴于点B，交x轴于A点和C（L，0）点．该细管固定且紧贴x轴，内径略大于小球外径．小球直径远小于细管半径，不计一切阻力，重力加速度为g．求：（1）匀强电场的电场强度的大小；（2）小球运动到B点时对管的压力的大小和方向；（3）小球从C点飞出后会落在x轴上的哪一位置．　xx重庆市万州二中高二（上）月考物理试卷（9月份）参考答案与试题解析　一．单项选择题（本题8小题，每题4分，共8X4=32分）1．关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是（　　）A．电场强度大的地方，电势一定高B．电场强度不变，电势也不变C．电场强度为零处，电势一定为零D．电场强度的方向是电势降低最快的方向【考点】电场强度；电势．【分析】电场强度和电势这两个概念非常抽象，借助电场线可以形象直观表示电场这两方面的特性：电场线疏密表示电场强度的相对大小，切线方向表示电场强度的方向，电场线的方向反映电势的高低．【解答】解：A、电场线密处，电场强度大，而电场线方向不确定，故无法判断电势高低，故A错误；B、在匀强电场中，电场强度不变，沿着电场线的方向，电势总是逐渐降低的，故B错误；C、电势为零，是人为选择的，电场强度为零的地方，电势不一定为零．故C错误．D、沿着电场方向电势降低最快，故D说法正确；故选：D．　2．关于静电场的等势面，下列说法正确的是（　　）A．两个电势不同的等势面可能相交B．同一等势面上各点电场强度一定相等C．电场线与等势面处处相互垂直D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功【考点】等势面．【分析】电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面；沿着等势面移动点电荷，电场力不做功．电场线与等势面垂直，且从电势高的等势面指向电势低的等势面．负电荷在等势面高的位置的电势能小．【解答】解：A、沿电场线的方向电势降低，所以电势不同的等势面不可能相交．故A错误；B、电场强度的大小与电势的高低没有关系，所以同一等势面上各点电场强度不一定相等，故B错误；C、根据电场线与等势面的关系可知，电场线与等势面互相垂直，故C正确；D、负电荷在等势面高的位置的电势能小，所以将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电势能增大，电场力做负功，故D错误．故选：C　3．如图，P为固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆．带电粒子Q在P的电场中运动．运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点．若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则（　　）A．aa＞ab＞ac，va＞vc＞vbB．aa＞ab＞ac，vb＞vc＞vaC．ab＞ac＞aa，vb＞vc＞vaD．ab＞ac＞aa，va＞vc＞vb【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度；电势能．【分析】根据带电粒子的运动轨迹弯曲方向，即可判断库仑力是引力还是斥力；电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，电场力做正功，速度增大，电场力做负功，速度减小，根据这些知识进行分析即可．【解答】解：点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越小，场强越大，粒子受到的电场力越大，带电粒子的加速度越大，所以ab＞ac＞aa，根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在运动的过程中，一直受静电斥力作用，离电荷最近的位置，电场力对粒子做的负功越多，粒子的速度越小，所以va＞vc＞vb，所以D正确，ABC错误；故选：D．　4．如图（a）所示，AB是某电场中的一条电场线，若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下，沿AB由点A运动到点B，所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图（b）所示．以下说法正确的是（　　）A．A、B两点的电场强度EA＞EBB．A、B两点的电势φA＜φBC．电子在A、B两点的电势能EpA＞EpBD．电子在A、B两点的速度vA＜vB【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．【分析】根据φ﹣x图象的斜率大小等于电场强度，分析场强的变化．由图看出，电势逐渐降低，可判断出电场线的方向，确定电势的高低，由电场力做功正负，分析速度的大小并判断电子电势能的变化．【解答】解：A、φ﹣x图象的斜率大小等于电场强度，由几何知识得知，图象的斜率减小，则从A到点B场强减小，则有EA＞EB．故A正确．B、由图看出，电势逐渐降低，故φA＞φB，故B错误；C、由图看出，电势逐渐降低，可以判断出电场线的方向从A到B，在移动过程中，电场力做负功，电子的动能减小，速度减小，而电子的电势能增大．即有vA＞vB，EPA＜EPB．故CD错误；故选：A．　5．如图甲所示，直线上固定两个正点电荷A与B，其中B带+Q的电荷量，C、D两点将AB连线三等分，现有一个带负电的粒子从C点开始以某一初速度向右运动，不计粒子所受的重力，并且已知该粒子在C、D间运动的速度v与时间t的关系图象如图乙所示，则A点电荷的带电荷量可能是（　　）A．+5QB．+3QC．+2QD．+Q【考点】电场的叠加．【分析】由图乙看出，带负电的粒子从C点开始以某一速度向右一直做减速运动，则CD间电场强度方向不变，再根据点电荷的电场强度 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 得到：A点的电荷大于或等于4Q．【解答】解：带负电的粒子以一定的初速度由C到D做减速运动，则带电粒子的加速度向左，因此CD间的电场强度方向是由C指向D．设AC=CD=DB=r．根据点电荷的电场强度公式分析得到：当A点的电荷量为4Q时，A点电荷在D的电场强度为ED==，方向由A指向D；而B点电荷在D的电场强度为ED=，方向由B指向D，因此两点电荷在D的合电场强度为零，若A点的电荷量小于4Q，则合电场强度的位置将向C移动，因此A点电荷的电量至少为4Q．故A正确，BCD错误．故选：A　6．如图所示，一个均匀的带电圆环，带电量为+Q，半径为R，放在绝缘水平桌面上．圆心为O点，过O点做一竖直线，在此线上取一点A，使A到O点的距离为R，在A点放一检验电荷+q，则+q在A点所受的电场力为（　　）A．，方向向上B．，方向向上C．，方向水平向左D．不能确定【考点】电场的叠加；电场强度；点电荷的场强．【分析】把检验电荷受的力分解为沿竖直线和垂直于竖直线，由电荷的对称性知垂直于竖直线方向的力相互抵消．【解答】解：检验电荷受的库仑力沿着电荷的连线指向+q，由对称性可知在垂直于竖直线的方向上的分力相互抵消，只有沿竖直线方向的分力．由库仑力公式知：F=Kcos45°=，故B正确．故选B　7．如图所示，在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷Q1、Q、Q2，Q恰好静止不动，Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线．已知Q1、Q2分别与Q相距r1、r2，不计点电荷间的万有引力，下列说法正确的是（　　）A．Q1、Q2的电荷量之比为B．Q1、Q2的电荷量之比为C．Q1、Q2的质量之比为D．Q1、Q2的质量之比为【考点】库仑定律．【分析】三个孤立的点电荷Q1、Q、Q2恰好静止不动，因此根据库仑定律，结合受力平衡，即可求解；Q1、Q2以两者连线上Q点为圆心，各自做匀速圆周运动，向心力由对方的库仑引力提供，而且Q1、Q2的条件是角速度相同，根据牛顿第二定律隔离两个Q1、Q2分别研究，从而即可求解．【解答】解：AB、点电荷Q1、Q、Q2恰好静止不动，因此根据库仑定律，则有：，所以Q1、Q2的电荷量之比为，故A、B均错误．CD、对Q1、Q2：它们间的库仑引力提供向心力，则有：m1ω2r1=m2ω2r2，所以Q1、Q2的质量之比为，故C正确，D错误．故选：C．　8．如图所示，a、b、c三条虚线为电场中的等势面，等势面b的电势为零，且相邻两个等势面间的电势差相等，一个带正电的粒子（粒子重力不计）在A点时的动能为20J，在电场力作用下从A运动到C速度为零，当这个粒子的动能为7.5J时，其电势能为（　　）A．12.5JB．﹣2.5JC．0D．2.5J【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；等势面．【分析】相邻两个等势面间的电势差相等Uab=Ubc，所以Wab=Wbc，从而可以求出粒子在B点的动能，即粒子在电场中的总能量，再根据功能关系即可求得当粒子动能为7.5J时的电势能．【解答】解：由动能定理：：WAB=0﹣EK0=﹣20J相邻两个等势面间的电势差相等Uab=Ubc，所以qUab=qUbc，即：Wab=Wbc=WAB=﹣10J设粒子在等势面b上时的动能EKb：则Wbc=EKc﹣EKb所以：EKb=10J所以粒子在b处的总能量：Eb=EKb=10J从而可以知道粒子在电场中的总能量值为：E=10J．当这个粒子的动能为7.5J时有：EP=E﹣EK=（10﹣7.5）J=2.5J．故ABC都错误，D正确．故选：D　二、多选题（共4小题，每小题分，全对得分，不全得2分，错选得0分，共16分）9．在一个匀强电场中有a、b两点，相距为d，电场强度为E，把一个电量为q的正电荷由a点移到b点时，克服电场力做功为W，下列说法正确的是（　　）A．该电荷在a点电势能较b点大B．a点电势比b点电势低C．a、b两点电势差大小一定为U=EdD．a、b两点电势差Uab=【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势能．【分析】根据功能关系：电荷克服电场力做功多少，其电势能就增加多少，判断电势能关系，由电势能公式EP=qφ分析电势关系．根据公式U=求解电势差．【解答】解：A、正电荷从a点移到b点时，克服电场力做功为W，即电场力对电荷做负功，电势能增加，则电荷在a点电势能较b点小，故A错误．B、由电势能公式EP=qφ分析知，正电荷在电势低处电势能小，所以a点电势比b点电势低，故B正确．C、a、b两点不一定沿着电场线方向，所以a、b两点电势差大小不一定为U=Ed，故C错误．D、电荷从a移动到b，电场力做功为﹣W，根据电势差的定义得：ab间的电势差：Uab=﹣，故D错误．故选：B．　10．如图所示，悬线下挂着一个它的质量为m、电量为+q带电小球，整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度为E．（　　）A．小球平衡时，悬线与竖直方向夹角的正切为B．小球平衡时剪断悬线，则小球做曲线运动C．小球平衡时剪断悬线后，小球的重力势能减少，为动能和电势能都增加D．小球平衡时剪断悬线，则小球做匀加速直线运动【考点】电势能；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律．【分析】小球受重力、电场力和拉力处于平衡，根据共点力平衡求出悬线与竖直方向夹角的正切值．剪断细线，根据小球的受力，判断其运动情况．【解答】解：A、小球受重力、电场力和拉力处于平衡，根据共点力平衡得，mgtanθ=qE，则tanθ=．故A正确．B、D、剪断细线，小球受重力和电场力，两个力为恒力，合力为恒力．合力的方向与绳子的拉力方向等值反向，所以小球沿细绳反方向做初速度为零的匀加速直线运动．故D正确，B错误．C、由以上分析可知，小球沿细绳反方向做初速度为零的匀加速直线运动，所以重力和电场力都做正功，重力势能和电势能都减小．故C错误．故选：AD．　11．如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球（视为点电荷），b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q（图中未画出）时速度为零，则小球a（　　）A．从N到P的过程中，速率先增大后减小B．从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小C．从N到Q的过程中，电势能一直增加D．从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；库仑定律．【分析】分析库仑力及重力的合力，根据功的公式明确合力做功情况；再根据重力做功和电场力做功的特点与势能的关系分析电势能的变化．【解答】解：A、在整个过程中合力先与运动方向的夹角均为锐角，合力做正功；而后一过程中合力与运动方向夹角为钝角，合力做负功；故从N到P的过程中，速率先增大后减小；故A正确；B、a由N到Q的过程中，重力竖直向下，而库仑力一直沿二者的连线方向，则可知，重力与库仑力的夹角一直减小，同时库仑力在增大；故合力一直在增大；故B错误；C、由于在下降过程中，库仑力一直与运动方向夹角大于90度，故库仑力一直做负功；电势能一直增加；故C正确；D、从P到Q的过程中，由动能定理可知，﹣mgh﹣WE=0﹣mv2；故动能的减小量等于重力势能增加量和电势能的增加量，故动能减少量大于电势能增加量，故D错误；故选：AC．　12．如图所示，一质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E、区域足够大的匀强电场中，以初速度v0沿ON在竖直面内做匀变速直线运动．ON与水平面的夹角为30°，重力加速度为g，且mg=Eq，则（　　）A．电场方向竖直向上B．小球运动的加速度大小为gC．小球上升的最大高度为D．若小球在初始位置的电势能为零，则小球电势能的最大值为【考点】电势能；力的合成与分解的运用；电场强度．【分析】首先对小球的受力情况和运动情况进行分析，小球受重力和电场力作用，因mg=qE且沿ON运动，所以电场力的方向与水平方向成30°角，合力沿ON向下，小球应做匀减速直线运动，对二力进行合成，合力大小为mg，加速度为g；由运动学公式可判断C的对错；因电场力和重力在ON上的分量相等，可知克服电场力做功和克服重力做功是相等的，可知转化为电势能的最大值为初动能的一半．【解答】解：A、B小球做匀变速直线运动，合力应与速度在同一直线上，即在ON直线上，因mg=Eq，所以电场力Eq与重力关于ON对称，根据数学知识得：电场力qE与水平方向的夹角应为30°，受力情况如图一所示，合力沿ON方向向下，大小为mg，所以加速度为g，方向沿ON向下．故A错误，B正确．C、经对A的分析可知，小球做匀减速直线运动，由运动学公式可得最大位移为x=，则最大高度为h=xsin30°=．故C错误．D、若小球在初始位置的电势能为零，在减速运动至速度为零的过程中，小球克服电场力做功和克服重力做功是相等的，由能量的转化与守恒可知，小球的初动能一半转化为电势能，一半转化为重力势能，初动能为，小球的最大电势能为，故D正确．故选BD．　三．计算题（5小题，共52分．解答时写出必要的文字说明和演算步骤，只写出结果概不给分）13．光滑水平面上有A、B两辆小车，mB=1kg，原来静止，mA=1kg（含支架），现将小球C用长为0.2m的细线悬于支架顶端，mC=0.5kg，开始时A车与C球以v0=4m/s的速度冲向B车，如图所示，若A、B正碰后粘在一起，不计空气阻力，g取10m/s2，求小球C摆动到最大高度时的速度和上升的最大高度．【考点】动量守恒定律；功能关系．【分析】光滑水平面上有A、B两辆小车，发生正碰的过程，A、B的动量守恒，求出碰后的A、B两车的共同速度；碰后，A、B粘在一起，小球C向右摆动，细绳水平方向分力使A、B加速，当C的速度与A、B水平方向的速度相同时，小球C摆至最高点，以A、B、C组成的系统为研究对象，由动量守恒求出A、B、C的共同速度，再由系统的机械能守恒，即可得解小球C摆动的最大高度．【解答】解：A、B碰撞过程，以A、B小车组成的系统为研究对象，由于正碰后粘在一起的时间极短，小球C暂未参与碰撞，取水平向右为正方向，由动量守恒定律有：mAv0=（mA+mB）v得：v==m/s=2m/s．碰后，A、B粘在一起，小球C向右摆动，细绳水平方向分力使A、B加速，当C的速度与A、B水平方向的速度相同时，小球C摆至最高点，以A、B、C组成的系统为研究对象，由动量守恒定律有：mCv0+（mA+mB）v=（mA+mB+mC）v′解得小球C摆动到最大高度时的速度为：v′=2.4m/s．设小球C摆至最大高度为h，由机械能守恒有：mCv02+（mA+mB）v2=（mA+mB+mC）v′2+mCgh解得：h=0.16m．答：小球C摆动到最大高度时的速度是2.4m/s，小球C摆动的最大高度是0.16m．　14．一长为L的细线，上端固定，下端拴一质量为m、带电荷量为+q的小球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中．开始时，将细线与小球拉成水平，释放后小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角时，小球到达B点速度恰好为零．试求：（重力加速度为g）（1）A、B两点的电势差UAB；（2）匀强电场的场强大小．【考点】动能定理的应用；电场强度；电势．【分析】（1）由题，小球从A点由静止摆动到B点的过程中，重力做正功为mgLsin60°，电场力做负功为qUAB，动能的变化量为0．根据动能定理求出A、B两点的电势差UAB；（2）由图看出AB两点沿电场方向的距离为d=L﹣Lcos60°，由公式U=Ed求解匀强电场的场强大小E．【解答】解：（1）小球由A→B过程中，由动能定理：mgLsin60°+WAB=0，又WAB=qUAB，得到UAB=﹣=﹣（2）B、A间的电势差为UBA=﹣UAB=则电场强度E===．答：（1）A、B两点的电势差UAB=﹣；（2）匀强电场的场强大小是．　15．如图所示，在竖直平面内，一匀强电场方向竖直向上，一电荷量为q、质量为m的带电微粒以水平初速度v0由P点射入，入射方向与电场线垂直．带电微粒从Q点射出电场时，其速度方向与电场线夹角为30°．已知匀强电场的宽度为d，P、Q两点的电势差为U，设P点的电势为零，重力加速度为g．（1）求带电微粒在Q点的电势能；（2）求匀强电场的电场强度大小；（3）当该带电微粒电势能为﹣qU时，机械能变化了多少？【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用．【分析】（1）根据电势差和电势能的定义可求得带电粒子在Q点的电势能；（2）带电粒子垂直进入匀强电场中，做类平抛运动，根据平抛运动的规律求出粒子到达Q点时的速度．根据位移公式和两个分运动的等时性，列出x方向和y方向两个方向的分位移与时间的关系式，即可求出竖直方向的位移大小y，由E=求解场强E的大小．（3）根据功能关系明确机械能的改变量．【解答】解：（1）根据带电微粒的偏转方向，知该微粒带正电，P、Q两点的电势差为U=φP﹣φQ，电场力做正功，电势能减少，而P点的电势能为零根据φ=得EpQ=﹣qU（2）建立直角坐标系，垂直于电场线方向为x轴，平行于电场方向为y轴，由平抛运动的规律和几何知识可得tan30°=vy=atd=v0t由牛顿第二定律可知：a=解得E=（3）当该带电微粒电势能为﹣qU时，电场力做了qU的正功，所以机械能增加了qU答：（1）带电微粒在Q点的电势能为﹣qU；（2）匀强电场的电场强度大小为（3）当该带电微粒电势能为﹣qU时，机械能变化了qU．　16．如图，在竖直平面内，AB为水平放置的绝缘粗糙轨道，CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道，AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接，圆弧的圆心为O，半径R=0.50m，轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，场强的大小E=1.0×104N/C，现有质量m=0.20kg，电荷量q=8.0×10﹣4C的带电体（可视为质点），从A点由静止开始运动，已知sAB=1.0m，带电体与轨道AB、CD间的动摩擦因数均为0.5．假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．求：（g=10m/s2）（1）带电体运动到圆弧形轨道C点时的速度；（2）带电体最终停在何处．【考点】动能定理的应用；静摩擦力和最大静摩擦力；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】（1）对从A到C过程根据动能定理列式求解C点的速度即可；（2）设带电体沿竖直轨道CD上升的最大高度为h，对从C到D过程由动能定理列式求解上升的高度，然后可以判断出滑块会静止在最高点．【解答】解（1）设带电体到达C点时的速度为v，从A到C由动能定理得：qE（sAB+R）﹣μmgsAB﹣mgR=mv2解得：v=10m/s（2）设带电体沿竖直轨道CD上升的最大高度为h，从C到D由动能定理得：﹣mgh﹣μqEh=0﹣mv2解得h=m在最高点，带电体受到的最大静摩擦力：Ffmax=μqE=4N，重力G=mg=2N，因为G＜Ffmax所以带电体最终静止在与C点竖直距离为m处．答：（1）带电体运动到圆弧形轨道C点时的速度为10m/s；（2）带电体最终停在与C点竖直距离为m处．　17．如图所示，在竖直平面内的平面直角坐标系xoy中，x轴上方有水平向右的匀强电场，有一质量为m，电荷量为﹣q（﹣q＜0）的带电绝缘小球，从y轴上的P（0，L）点由静止开始释放，运动至x轴上的A（﹣L，0）点时，恰好无碰撞地沿切线方向进入在x轴下方竖直放置的四分之三圆弧形光滑绝缘细管．细管的圆心O1位于y轴上，交y轴于点B，交x轴于A点和C（L，0）点．该细管固定且紧贴x轴，内径略大于小球外径．小球直径远小于细管半径，不计一切阻力，重力加速度为g．求：（1）匀强电场的电场强度的大小；（2）小球运动到B点时对管的压力的大小和方向；（3）小球从C点飞出后会落在x轴上的哪一位置．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】（1）小球释放后在重力和电场力的作用下做匀加速直线运动，根据小球从A点沿切线方向进入，求出速度方向，从而求出合力方向，再根据几何关系求解；（2）先根据几何关系求出半径，从P到B点的过程中，根据动能定理列式，在B点，根据牛顿第二定律列式，联立方程即可求解；（3）从P到A的过程中，根据动能定理求出A点速度，则C点速度与A点速度大小相等，小球从C点抛出后做类平抛运动，根据平抛运动基本公式求解．【解答】解：（1）小球释放后在重力和电场力的作用下做匀加速直线运动，小球从A点沿切线方向进入，则此时速度方向与竖直方向的夹角为45°，即加速度方向与竖直方向的夹角为45°，则tan45°=解得：E=（2）根据几何关系可知，圆弧的半径r=从P到B点的过程中，根据动能定理得：（2L+）+EqL在B点，根据牛顿第二定律得：N﹣mg=m联立解得：N=mg，方向向上，（3）从P到A的过程中，根据动能定理得：解得：小球从C点抛出后做类平抛运动，抛出时的速度vC=vA=小球的加速度，当小球沿抛出方向和垂直抛出方向位移相等时，又回到x轴，则有：解得：则沿x轴方向运动的位移x=则小球从C点飞出后落在x轴上的坐标x′=L﹣8L=﹣7L答：（1）匀强电场的电场强度的大小为；（2）小球运动到B点时对管的压力的大小为mg方向向上；（3）小球从C点飞出后会落在x轴上的坐标为﹣7L的位置上．　xx12月10日温馨提示：最好仔细阅读后才下载使用，万分感谢！