【高中冲刺加分】湖北省荆门市高考物理复习 专题 带电粒子在电场中运动练习题(二)

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1A 2B 3A 4C 5D 6B 7AC 8ABD 9BC 10ABC 11BD 12AC 13.(1)设滑块第一次与挡板碰撞时的速度大小为v, 静电力qE=10 N,重力G=mg=5 N. 摩擦力Ff=μFN=μ(mgcos37°+qEsin37°)=1 N. 由动能定理得 LLL11qEcos37°-mgsin37°-Ff=mv2-mv20, 22222解得v=246 m/s. (2)设滑块第一次下滑到B点的速度为vB,滑块第一次与挡板碰撞后能达到左端的最远点离B点的距离为x. 由动能定理得 1212-qELcos37°+mgLsin37°-FfL=mvB-mv, 22解得vB=8 m/s. 滑块在水平面上滑行时,只有静电力做功,由动能定理得 12-qEx=0-mvB, 2解得x=1.6 m. 12(3)设滑块第一次下滑到B点的动能EkB1=mvB=16 J,水平面光滑,滑块水平运动返回到B点,2动能不变. 在斜面上往返一次克服摩擦力做功 W克f=2FfL=10 J. 所以滑块还能滑到B点并到达水平面一次,设在水平面上滑动的距离为x1, 由动能定理得-qEx1-W克f=0-EkB1,解得x1=0.6 m. 在水平面上滑动的总距离 s1=2(x+x1)=4.4 m. 最后停在C点,在斜面上滑行的距离为s2, LL12由动能定理得qEcos37°-mgsin37°-Ffs2=0-mv0, 222解得s2=48.5 m. 所以,滑块运动的总路程 s=s1+s2=52.9 m. 部编本 欢迎使用

14.解题思路:(1)设小球从P运动到M所用时间为t1,则有 l1lyP-sinθ=gt21 cosθ=v0t1 222v05gl=gt1 解得yP= v0= tanθ82(2)设小球到达M时速度为vM,进入电场后加速度为a,有 vM=v0 又mgcosθ=qE sinθ小球在电场中沿vM方向做匀速直线运动,沿与vM垂直方向做加速度为a的匀加速运动,设边界OC的长度为d时,小球不从BC边射出,在电场中运动时间为t2 mgsinθ=ma d>vMt2 l12=at2 解得d>2l. 22

15. 解析 (1)滑块沿斜面滑下的过程中,受到的滑动摩擦力

Ff=μ(mg+qE)cos 37°=0.96 N

设到达斜面底端时的速度为v1,根据动能定理得

h12

(mg+qE)h-Ff=mv1 解得v1=2.4 m/s

sin 37°2

1212

(2)滑块从B到C,由动能定理可得: (mg+qE)R(1-cos 37°)=mv2-mv1

22

v22

当滑块经过最低点C时,有FN-(mg+qE)=m

R由牛顿第三定律:FN′=FN 解得:FN′=11.36 N,方向竖直向下.

16.解析:(1)如图所示,带电小球在水平方向上受电场力的作用做初速度为零的匀加速运动,竖直方向上只受重力作用做竖直上抛运动,故从A到M和M到B的时间相等,则x1∶x2=1∶3 (2)小球从A到M,水平方向上电场力做功W电=6 J,则由能量守恒可知,小球运动到B点时的动能为

EkB=Ek0+4W电=32 J

(3)由于合运动与分运动具有等时性,设小球所受的电场力为F,重力为G,则有:

?F·x1=6 J????G·h=8 J

??

??1G??2·mt=8 J

22

1F2

·t=6 J2m2

?=FG3 2

部编本 欢迎使用 由图可知,tan θ==

则小球从A运动到B的过程中速度最小时速度一定与等效G′垂直, 1242

故Ekmin=m(v0sin θ)= J. 27

FG3

?sin θ=23 7

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