内容正文:
null·物理·
参考答案及解析
9.1)N,-N2
N1-N2
(2)4V,+N,
.d1
10g
5
种情况,根据对称性,在水平方向均有2=21,
(3)29N,-N2)
M
10
x0十10mgxo
【解析】(I)小球B位于P点时,所受电场力为F。=
+
N1-N2,
故小球A在P点激发的电场场强大小为10E。=
N一V:,解得E,=NN,
9
10q
M
由图像可知球A在点M所激发的电场的场强大小
约为2E。,故点M的场强大小为EM=2E。=
N1-N2
5g
(2)小球B在点M所受电场力为FM=qEM=
N1-N2
第一种情况:从N点离开时速度偏向右下方,有
5
d
故此时电子秤的示数应为NM=N1一FM=
1/q9o
4n十=tn=0,1,2,…),解得1=4m十im
4N1+N2
(n=0,1,2,…),
5
第二种情况:从点离开时速度偏向左下方,有
(3)由图可知,每一个小正方形的面积所代表的电势
差为U。=E。x,
4”13=02t(n=0,1,2,·),解得v2=12/
在0~10x。之间这一段图线与x轴所围成的面积等
于P、Q两点的电势差,查得上述图形中,小正方形数
(n=0,1,2,…),
约29个,故P、Q间电势差为U0=29U。=
综合以上两种情况可得带电粒子垂直电场射入左侧
29(N1-N2)
10g
x03
电场的速度大小=√阳a=01,2.),
2n+1 m
设小球运动到P点时的动能为Ek,对于小球B从Q
(3)该粒子运动过程中距离O点最远时速度为零,
点运动到P点的过程,根据动能定理有qUrQ十
粒子在距离O点x处的电势能Er=一q9x=Z,解
mgh=Ek
得p,=
解得E
29(N1-N2)
10
x0+10mgx0。
根据匀强电场电场强度与电势差的关系可得E=
10.(1)990
2=012…
9-9二9,解得x=(1+乙)d,
md
由于动能和电势能之和恒为Z,设粒子在O点的速
(3(1+Z)A4a2m(Z+g9
度为,有-9,十2m=2,解得粒子在0点的
【解析】(1)由题意分析可知电场强度大小E=:
d
速度v0=
2(Z+q90)
粒子在电场中的加速度大小a=,解得a=99
m
md
又o=a·
4,解得T=4d
(2)由于带电粒子垂直电场射入左侧电场后恰好从
qoo
/2m(Z+qpo)。
N点离开,将MN等分,每份用时为t,可能会有两
物理(十八)
1.C【科学思维】
【解析】因为带电圆环A距离∠∠∠
将带电圆环、带电平面等分成许多微元电
带电小球较近,故不能将其看成
0
利用微元
F
荷,每个微元电荷可看成点电荷,先根据库
点电荷,故不能使用库仑定律求
法求解非
仑定律求出每个微元电荷产生的场强,再结
点电荷的
小球受到的库仑力,故A错误。
合对称性和电场强度叠加原理求出合电场
电场强度
把圆环A分成无数小段,取环
强度
上任意一小段,可看作点电荷
mg
·41
高三一轮复习周测卷
·新教材版F·
△q,△g对小球的库仑力为F=k△gX9c0sa,求出圆
速度为vmin-vcos(a十30),解得vmin-53m/s,故
C正确。电场线方向由B点指向AC连线中点,故D
环上各点电荷对小球的库仑力的合力为F角=
错误。
r2
cos3a,故B错误。小球受到的重力竖直向下、静电力
方向向右,小球的受力情况如图所示,由平衡条件得
20
Ux120
F=mg tan0,故C正确,D错误。
2.D【解析】由图可知尘埃经过过滤网后被正极吸引,
所以尘埃带负电,带电尘埃所受电场力的方向与电
甲
乙
场方向相反,故A错误。尘埃被吸附到集尘极α的
4.BC【解析】人体是导体,故A错误。当电容器与直
过程中所受电场力做正功,故B错误。因为充电极
流电源相连时,电容器充电,充电后带电荷量为Q=
b、d接电源负极,集尘极a、c、e接电源正极,所以c、
CU=14×10-6×10×103C=0.14C,故B正确。放
d两个电极之间的电场方向竖直向下,故C错误。
尘埃在被吸附到集尘极e的过程中电场力做正功,动
电过程的平均电流为1-一?-没A=28A,放心
能增大,故D正确。
正确。电容器的电容取决于电容器本身,与电容器
3.A【解析】设沿x、y、之轴方向的加速度分别为az、
的带电荷量Q以及电势差U均无关,故D错误。
a,a则L=7,0=-,,=70,
5.
CD【解标】南题意可得六一2,且U。一.
不加电场时有L=oot,则F=Eg
po,Uo=po-9,可得9o=10.5V,A错误。电子
mVa+a十a,联立解得E=23L
从a到b电场力做的功为W=一eUb=4eV,B错
kt2。
误。设x轴上电势为10V的位置为M点,则由几
C【解析】将小球在A点速度?沿水平方向和竖直
方向分解,分量分别为vz、v,,将小球的加速度a沿水
何关系可知其横坐标为x=一号cm,即6M为匀强
平方向和竖直方向分解,分量分别为ax、ay,如图甲所
电场中的一条等势线,如图所示,过a作bM的垂线,
示,则从A到B点,A到C点,根据匀变速直线运动规
垂足为N,电场方向沿Na方向,由几何关系可得
律,水平方向有(e,×1+方,×1)m=10m,(。,×
tan0=33,即sin月=14,有aW=4v21
7cm,电
2+2a,×2)m=15m,联立解得a.=-5m/g,
场强度E=U=√②Tv/cm,C正确。由上述分析
v.=12.5m/s,从A到B点,A到C点,根据匀变速
知,电场线方向由N指向a,故将电子沿直线从b移
直线运动规律,竖直方向有(u,×1+2a,×1)m一
动到c,电势能一直减小,D正确。
ylcm
0,(a,×2+2a,X2)m=-55m,联立解得a,
-5√3m/s2,v,=2.5√3m/s,故加速度大小a
-3-21M01
x/cm
√a十a=10m/s2,指向左下方,设与水平方向成0
角,如图乙所示,则tan9==3,故0=60°,几何关
6.BC【解析】A、D'两点放上等量异种电荷,则其连
线的中垂面为等势面,电势为零,但C点不在该等势
系可知,加速度方向刚好从B点指向AC连线的中
面上,故A错误。由对称性可知PB=一E,Pg=
点,由于小球带正电,加速度方向与电场强度E(或电
一PE,则9B-PB=PE一PE,解得UBB=UEE,故B
场线)方向同向,所以AC为等势线,所以AC电势相
正确。同样由对称性可知,正电荷在O'点与O点产
等,根据E,=q9,可知带电小球在A处电势能等于C
生的电场强度与负电荷对应在O点与O'点产生的电
处电势能,故A、B错误。小球在A点的速度大小v
场强度相同,则O点与O'点的合电场强度相同,故C
√0:十v=√/175m/s,设小球在A点的速度方向与
正确。A'、D两点连线是等势线,试探电荷的电势能
水平方向成a角,则ama-品-停,稽电小球的最小
不变,故D错误。
*AD【解析】小球向下运动到速度最大时,根据平衡
·42·
·物理·
参考答案及解析
条件可得弹簧的弹力大小为F弹=mg十qE=8N,故A
(3)设小球运动到离Q为r处时速度最大,此时加速
正确。不加电场时,由平衡条件可得mg=kx1,解得初
始时弹簧的压缩量为x1=0.1m,当小球向下运动到速
度为0,在该处受力平衡,有
r2
一mg=0,解得
度最大时撤去电场,此时由平衡条件可得mg十qE=
r=2R,
kx2,弹簧的压缩量为x2=0.2m,根据功能关系可知
小球从A位置到速度最大位置,应用能量守恒定律有
小球从开始运动到再回到初位置的过程中机械能的
增加量等于电场力对小球做的功,有△E机=W电=
g银-2R)-祭-祭+m解得=√2原R。
qE(x2一x1)=0.4J,故C错误。小球从开始运动到
9.(1)14.8N(2)2m/s(3)E2<125N/C或E2>
再回到初位置的过程中,根据动能定理可得qE(x2
275N/C
x)=2m2=0.4小,小球回到初位登继续向上运动,
【解析】(1)滑块从A运动到B过程中,由动能定理
设小球可以运动到弹簧恢复原长位置,根据动能定理
有mgR1-cos53)-gE1Rsin53°=
2m后-0,
可得一加g1十W一方mi一方m心,曲于此过程弹
在B点时,由牛顿第二定律FN一mg=mR,联立解
簧弹力对小球做正功,可得1>0,即小球可以运动到
得FN=14.8N,
弹簧恢复原长位置,且速度仍大于0,故B错误。设小
由牛顿第三定律可得,滑块对轨道的压力大小为
球向下运动时的速度最大值为?m,根据动能定理可得
14.8N。
gE(,-1)+mg,-1)-t(,-)=
(2)滑块从B点运动到C点过程中,由牛顿第二定律
2
qE1十mg=ma,
2mu,解得vm=1m/s,小球向上运动到初位置时,
1
由速度位移公式v一v2=2aL1,联立解得v=2m/s。
(3)当qE2<mg时,设滑块恰能与竖直墙壁底部E
向上运动时的速度达到最大,根据以上分析可得
点碰撞,由牛顿第二定律μ(mg一qE2)=max,
mu2=0.4J,解得v=√巨m/s,则小球向下运动时的
1
由速度位移公式v2=2aL2,解得E2=125N/C,
当qE2>mg时,设滑块恰能与墙壁顶部F点碰撞,CF
速度最大值与向上运动时的速度最大值之比为
过程做类平抛运动,水平方向L2=1,竖直方向h=
②
1
,故D正确。
2a,,9E,-mg=ma,解得E2=275N/C,
7.负大于=【解析】由于两球带等量异种电荷,
综上,电场强度E2的范围为E2<125N/C或E2>
所以两球相互吸引,由b球受力平衡可知,b球所受
275N/C
的电场力水平向右,所以b球带正电,a球带负电。
U。
10.(1)Tm
(2)mL2
3√2mv
L
将两球看成整体,由于两球带等量异种电荷,所以整
2eT2
(3
2gE
4m个2
体所受电场力等于零,设两细线的拉力分别为F:和
【解析】(1)t=0时刻进入AB板间的粒子,在竖直
F2,由整体水平方向受力平衡可得F1sina=F2sinB,
两球竖直方向分别平衡有F1cosa=m.g,F2cosB=
方向上满足先加速后减速到0,有号-20×(召)月,
m6g,三式联立,得matan a=m6tanB,因a<B,即
根据牛顿第二定律,有2eE。=ma,
tana<tanB,所以ma>m6。剪断细线后,两球竖直
方向都只受重力,加速度均为重力加速度g,落地时
_,可解得d=T
又因E。=a1
eUo
m
间相等。
(2)在AB电场中,沿水平方向有L=T,所以o=
8.(1)Qg
4gR2
(2)(3)2R2gR
,在MN电场中,粒子均水平人射,做类平抛运
【解析】(1)由题意,小球由A到B的过程满足能量守
动,只有一半的粒子能射出,所以从中线入射的粒
恒,有受景XkeR销得加祭.
子从极板边缘射出,沿水平方向,有L。=vt,竖直
L01
(2)对小球刚释放的瞬间应用牛顿第二定律,有g
方向有2=2012,
照=m解得a-子
根据牛顿第二定律,有2eE=mao,又因E=
UMN
。
·43·
高三一轮复习周测卷
·新教材版F·
可解得Uw=
在竖直方向上,有0=vsin45°-a,t1,
2eT2
根据牛顿第二定律,有gE1cos45°=ma.,gE1sin45°=
(3)粒子从M,N间电场射出时,有tana=”_ao
may,
3√2mu
1,所以粒子是沿斜向右上方45°方向射出的,由于
可解得x=
2gE1’
射出后沿直线运动,所以电场线与粒子运动速度方
向共线,所以0=06=区r,
在电扬未反向时,由动能定理,有gEB,05。二E。
2m02,可解得E.=4m
L2
电场反向时,在PQ右侧沿水平方向,有x
T2。
1
uc0s45°·ti+2atf,
物理(十九)
1.D【解析】锂电池的电动势为3.6V,该电池充当电3.B【科学思维】
源时,其输出电压一定小于3.6V,故A错误。在锂
动态电路的分析方法
电池内部,依靠非静电力搬运L计,故B错误。该过
根据电路结构变化,分析电阻变化,再分析电
程序法
程为放电状态,则非静电力做功把化学能转化为电
流、电压等的变化,由干路向支路分别分析
能,故C错误。给锂电池充电时,电池内部带正电的
①“串反”,即某一电阻增大时,与它串联或间
接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都
锂离子是从正极运动到负极,电流由正极流向负极,
“串反并同”
将减小,反之则增大
图中锂离子是从负极运动到正极的,即电流从负极
结论法
②“并同”,即某一电阻增大时,与它并联或间
到正极,处于放电状态,故D正确。
接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都
将增大,反之则减小
2.A【模型建构】
因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,
线电阻电路中输出功率与外电阻的关系图像
可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端,讨
极限法
论电阻最大或电阻为零时的情况(仅适用于物
理量单调变化的情况,若电阻先增大后减小或
建构模型
先减小后增大,则不宜使用该方法)
【解析】滑动变阻器滑片向上滑动,滑动变阻器接入
电路的电阻减小,则总电阻减小,根据闭合电路欧姆
E
①当R=r时,输出功率最大,Pm=
4r
定律可得回路总电流增大,灯泡变亮,内电压增大,
②当R“接近”r时,P曲增大,当R“远离”r时,
路端电压减小,V,的示数减小,灯泡两端的电压增
确定物
理原理
P减小;
大,V2示数减小,流过R,的电流减小,则流过R2的
③当P出<Pm时,每个输出功率对应两个可能
电流增大,则电流表示数增大,故A错误。由于电容
的外电阻R,和R2,且满足R1R2=r
器与V:并联,则电容器两端电压减小,根据C-吕,
【解折】由(R,)广R=()R,解得=
E-牙,可知Q减小,但由于二极管具有苹向导电
E
√RR2,选项A正确。由P。=(
)R1,
性,则Q不变,U不变,E不变,所以油滴所受电场力
R1+√RR2
不变,油滴仍处于静止状态,故B正确。根据闭合电
解得E=√P。R1十√PoR2,选项B错误。电源短路
路欧姆定律可得U1=E一I益r,U2=E一I总(r十
时的电流1,-号侵+,瓷逸项C错误。电源
R所以=7,A=,十R,由于△。<△,所以
△I总
的最大箱甜功率卫,-影(+震八选
<R+,放CD限
项D错误。
B【解析】由题可知,此时电路中的电流满足P=
·44。