高考物理二轮复习备课资料专题四能量与动量第2讲功能关系在电学中的应用专题限时检测.doc
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1、1 / 12【2019【2019 最新最新】精选高考物理二轮复习备课资料专题四能量精选高考物理二轮复习备课资料专题四能量与动量第与动量第 2 2 讲功能关系在电学中的应用专题限时检测讲功能关系在电学中的应用专题限时检测(建议用时:40 分钟 满分:100 分)一、选择题(本大题共 8 小题,每小题 8 分,共 64 分,第 15 题只有一项符合题目要求,第 68 题有多项符合题目要求)1.(2017安徽池州联考)如图所示,匀强电场水平向左,带正电的物体沿绝缘、粗糙水平板向右运动,经 A 点时动能为 100 J,到 B 点时动能减少到 80 J,减少的动能中有 12 J 转化为电势能,则它再经过
2、B 点时,动能大小是( B )A.4 J B.16 JC.32 JD.64 J解析:设物体向右运动到 C 点速度为零,然后返回,A,B 间距离为 x1,B,C 间距离为 x2,从 A 到 B 过程中,由动能定理得-(f+qE)x1=(80-100)J=-20 J.由电场力做功与电势能的关系知 qEx1=12 J,解得 qE=.从 B 到 C 过程中,由动能定理得-(f+qE)x2=-80 J,解得 fx2=32 J.从B 到 C 再返回 B 的过程中,由动能定理得-2fx2=Ek-80 J,解得 Ek=16 J,故选项 B 正确.2.(2017山东烟台模拟)如图(甲),倾角为 的光滑绝缘斜面,
3、底端固定一带电荷量为 Q 的正点电荷.将一带正电小物块(可视为质点)从2 / 12斜面上 A 点由静止释放,小物块沿斜面向上滑动至最高点 B 处,此过程中小物块的动能和重力势能随位移的变化图像如图(乙)(E1 和 x1为已知量).已知重力加速度为 g,静电力常量为 k,由图像可以求出( C )A.小物块所带电荷量B.A,B 间的电势差C.小物块的质量D.小物块速度最大时到斜面底端的距离解析:由动能图线得知,小物块的速度先增大后减小.根据库仑定律得知,小物块所受的库仑力逐渐减小,合外力先减小后增大,加速度先减小后增大,则小物块先沿斜面向上做加速度逐渐减小的加速运动,再沿斜面向上做加速度逐渐增大的
4、减速运动,直至速度为零.由动能图线看出,速度有最大值,此时小物块受力平衡,有库仑力与重力沿斜面的分力平衡,由于没有 x 的具体数据,所以不能求得小物块所带电荷量,选项 A 错误;A 到 B 的过程中重力势能的增加等于电势能的减少,所以可以求出小物块电势能的减少,由于小物块的电荷量不知道,所以不能求出 A,B 之间的电势差,选项 B 错误;由重力势能图线得到E1=mgh=mgx1sin ,即可求出 m,选项 C 正确;图像中不能确定哪一点的速度最大,题目中也没有小物块的电荷量等信息,所以不能确定小物块速度最大时到斜面底端的距离,选项 D 错误.3.(2017河北邯郸一模)如图所示,一足够长的光滑
5、平行金属轨道,轨道平面与水平面成 角,上端与一电阻 R 相连,处于方向垂直轨道3 / 12平面向上的匀强磁场中.质量为 m、电阻为 r 的金属杆 ab,从高为 h处由静止释放,下滑一段时间后,金属杆开始以速度 v 匀速运动直到轨道的底端.金属杆始终保持与轨道垂直且接触良好,轨道的电阻及空气阻力均可忽略不计,重力加速度为 g.则( C )A.金属杆加速运动过程中的平均速度为B.金属杆加速运动过程中克服安培力做功的功率大于匀速运动过程中克服安培力做功的功率C.当金属杆的速度为时,它的加速度大小为D.整个运动过程中电阻 R 产生的焦耳热为 mgh-mv2解析:对金属杆分析知,金属杆 ab 在运动过程
6、中受到重力、轨道支持力和安培力作用,先做加速度减小的加速运动,后做匀速运动,因金属杆加速运动过程不是匀加速,故其平均速度不等于,故选项 A 错误;当安培力等于重力沿斜面的分力,即 mgsin =时,杆 ab 开始匀速运动,此时 v 最大,F 安最大,故匀速运动时克服安培力做功的功率最大,选项B 错误;当金属杆速度为时,F 安=mgsin ,所以 F 合=mgsin -F 安=mgsin =ma,得 a=,选项 C 正确;由能量守恒可得mgh-mv2=Qab+QR,即 mgh-mv2 应等于电阻 R 和金属杆上产生的总焦耳热,选项 D 错误.4 / 124.(2017江苏十校联考)如图所示,一电
7、荷量为-Q 的点电荷甲,固定在绝缘水平面上的 O 点.另一电荷量为+q、质量为 m 的点电荷乙,从A 点以初速度 v0 沿它们的连线向甲运动,到 B 点时的速度减小到最小,大小为 v,已知点电荷乙受到水平面的阻力恒为 mg,g 为重力加速度,A,B 间距离为 L,静电力常量为 k,则下列说法正确的是( A )A.点电荷甲在 B 点处的电场强度大小为B.O,B 两点间的距离大于C.在点电荷甲形成的电场中,A,B 两点间电势差 UAB=D.点电荷甲形成的电场中,A 点的电势低于 B 点的电势解析:因为电荷乙从 A 点运动到 B 点时的速度减小到最小,故此时电荷乙的加速度为零,即 EBq=mg,即
8、EB=,选项 A 正确;根据点电荷的场强公式 EB=k=,解得 xOB=,选项 B 错误;从 A 点到 B 点由动能定理可知 qUAB-mgL=mv2-m,UAB=,选项 C 错误;点电荷甲带负电,故在所形成的电场中,A 点的电势高于 B 点的电势,选项 D 错误.5.(2017浙江绍兴质量检测)如图所示,是竖直平面内两个相同的半圆形光滑绝缘轨道,K 为轨道最低点.轨道处于垂直纸面向外的匀强磁场中,轨道处于水平向右的匀强电场中.两个完全相同5 / 12的带正电小球 a,b 从静止开始下滑至第一次到达最低点 K 的过程中,带电小球 a,b 相比( C )A.球 a 所需时间较长B.球 a 机械能
9、损失较多C.在 K 处球 a 速度较大D.在 K 处球 b 对轨道压力较大解析:洛伦兹力不做功,仅重力对 a 做功,由动能定理得 mgr=m;重力做正功,电场力对 b 球做负功,mgr-Eqr=m,由以上两式得 v1v2,a 球所需时间较短,选项 A,B 错误,C 正确;在最低点对 a 球有 FN1+F 洛-mg=,对 b 球有 FN2-mg=,无法比较 FN1,FN2 大小,选项 D 错误.6.(2017天津质量调查)光滑水平面上有一边长为 L 的正方形区ABCD 处在电场强度为 E 的匀强电场中,电场方向与正方形的某一条边平行,一质量为 m、带电荷量为 q 的小球由 AD 边的中点以垂直于
10、该边的水平初速度 v0 进入该正方形区域,当小球再次运动到该正方形区域的边缘时,具有的动能可能为( AC )A.m+qELB.m+qELC.m+qELD.m+qEL6 / 12解析:若电场方向与 BC 平行,则电场力做的功 WEqL,动能满足 mEkm+qEL.若电场方向与 AB 平行,则电场力做的功 W=qEL 或 W=-qEL 或 W=0,动能 Ek=m+EqL 或 Ek=m-EqL 或 Ek=m,故 A,C 正确,B,D 错误.7.(2017湖北十三校二联)如图(甲)所示,abcd 是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,在金属线框的下方有一磁感应强度为 B 的匀强磁场区域,MN 和 MN
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