高考物理一轮复习 专题7-19 电场中的等效力场问题千题精练.doc
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1、1 / 6【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选高考物理一轮复习 专题专题 7-197-19 电场中的等效力场电场中的等效力场问题千题精练问题千题精练一选择题1如图所示的虚线呈水平方向,图中的实线为与虚线成角的匀强电场,图中与电场线垂直,且。现从电场中的点沿与虚线平行的方向抛出一质量为、电荷量为可视为质点的物体,经时间物体恰好落在点。已知物体在、两点的速率相等,重力加速度为。则下列说法错误的是30OMOMONMmqtNMNgA电场的方向垂直斜向下OMB该匀强电场的场强为mg qC物体由点到点的过程中电场力做功的值为MN2 21 2mg tD、两点在竖直方向的高度差为MN23
2、4gt【参考答案】C 【名师解析】物体在、两点的速率相等,则物体在、两点的动能相等,由于重力做正功,则电场力做负功,又物体带正电,所以电场线的方向应垂直斜向下,A 正确;物体由点运动点的过程中,由动能定理可得,由于,解得,B 正确;将电场力分解为沿水平方向和竖直方向的分力,则竖直方向上的分力大小为,则物体在竖直方向上的合力为,由牛顿第二定律可知,竖直方向上的分加速度为,则物体下落的高度为,D 正确;由几何关系可知,物体沿电场线方向的位移2 / 6大小为,此过程中电场力做负功,则电场力做功的值为,C 错误。MNMNOMMNsin60sin60MOONmgxEqx OMONmgEq111cos60
3、2FE qmgmg F合13 22mgmgmg1.5yag2213 24yha tgt23 4xgt2 23 4WEqxmg t二计算题1.如图 12 所示,绝缘光滑轨道 AB 部分是倾角为 30的斜面,AC 部分为竖直平面上半径为 R 的圆轨道,斜面与圆轨道相切。整个装置处于场强为 E、方向水平向右的匀强电场中。现有一个质量为 m 的带正电小球,电荷量为 q,要使小球能安全通过圆轨道,在 O 点的初速度应满足什么条件?图 12【名师解析】小球先在斜面上运动,受重力、电场力、支持力,然后在圆轨道上运动,受重力、电场力、轨道作用力,如图所示,类比重力场,将电场力与重力的合力视为等效重力 mg,大
4、小为mg,tan ,得 30,等效重力的方向与斜面垂直指向右下方,小球在斜面上匀速运动。因要使小球能安全通过圆轨道,在圆轨道的“等效最高点”(D 点)满足“等效重力”刚好提供向心力,即有 mg,R),因 30与斜面的倾角相等,由几何关系知2R,令小球以最小初速度 v0 运动,由动能定理知:2mgRmvmv2 03 / 6解得 v0,因此要使小球安全通过圆轨道,初速度应满足 v0。答案 v010 3gR32 如图 13 所示,在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心为 O,半径为 r,内壁光滑,A、B 两点分别是圆轨道的最低点和最高点。该区间存在方向水平向右的匀强电场,一质量为 m、带负电的小球在轨
5、道内侧做完整的圆周运动(电荷量不变),经过 C 点时速度最大,O、C 连线与竖直方向的夹角 60,重力加速度为 g。图 13(1)求小球所受的电场力大小;(2)求小球在 A 点的速度 v0 为多大时,小球经过 B 点时对圆轨道的压力最小。在小球从圆轨道上的 A 点运动到 D 点的过程中,有mgr(1cos 60)Frsin 60mvmv2,解得 v02。答案 (1)mg (2)22gr3.如图 10 所示,一条绝缘的挡板轨道 ABC 固定在光滑水平桌面上,BC 为直线,长度为 4R,AB 是半径为 R 的光滑半圆弧,两部分相切于 B 点。挡板轨道处在水平的匀强电场中,电场强度 E8102 N/
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