内容正文:
化简得v1=nv2
根据碰撞原则,速度要合理,因此心≤
解得n≤1;
根据动量守恒定律1=mU1十nm=2n12
化简得=2nu2
碰撞后功能不增,则m≥子mn+子mo号
代入数据化简得6≥(+n)喝
解得n≥3
1
因此n的取位范国为了<≤1
4o V2ugd
碰后瞬间B的速度大小吹一2列
2n
解得碰后醉间B的速度大小范国为区≤购
2
≤3V24gd
2
专题强化练(八)[1选择题]
1.C根据题意作图如图所示:a、c连线的中,点即为b点的等
电势点,则图中的虚线为匀强电场的等势
a6V
线,又>织,故a点电场强度的方向是
有a→c,故C正确,ABD错误.
2.C电场中等差等势面的疏密表示场强的4V
大小,等势面越密的地方场强越大,因此
a、b、c、d中a点电场强度最大,故AB错
E
误;根据动能定理,一个电子从b,点移动到点电场力做功
为W=-e(-9.)=-e×(-1-1)V=2eV,故C正确;
根据动能定理,一个电子从a点移动到d点电场力做功W
=-e(9a一9u)=-e×(-2-2)V=4eV,根据电场力做
功与电势能变化的关系可知,电场力做正功,电势能减小
了4eV,故D错误.
3.B根据库仑定律F=b竖,由于>%,因此则小球在e
点所受库仑力小于在b点所受库仑力,故A错误;点电荷
在距其r处的电势为9=k日,由于c点到d点r不变,d
点到e,点r逐渐增大,因此c点到d点电势不变,d,点到e
点r逐渐减小:根据电势能的定义式E。=q9可知,小球从
c,点到d点电势能不变,从d,点到e点电势能逐渐减小,故
B正确;由于rr>r,根据上述B分析可知,小球的电势能
E>E「,绝缘光滑管道固定于水平面内,电势能和动能
的总量保持不变,根据能量守恒定律可知,小球过f点的
动能大于过d点的动能,故C错误;由于ra>r6,根据上述
B分析可知,小球的电势能E饰>Ea,绝缘光滑管道固定
于水平面内,根据能量守恒定律可知,小球过a点的动能大
于过b点的动能,则小球过b点的速度小于过a,点的速度,
故D错误.
4.A在紧挨着△S面取两点a和b,a在内部,b在外部.
设△S所带电荷分别在a、b两点形
,△S
成的电场强度大小为E,,其余部分
在a、b两点形成的电场强度大小为
E2,所以a点电场强度大小为E1一
E2=0,b点电场强度大小为E1十
是解得=是所以共
E2-k
余部分对△S所带电荷的电场力F=E,q=k2R·4元R
Q.Q△S
tASQ2
8R,故A正确,B,C,D错误
·25
5.A将试探电荷q由O点移动到C点与由O点移动到A
,点,电场力做功均为W,所以AC电势相等,AC连线是一
条等势线,平行四边形边长OA=5m、AB=3m,∠AOC=
53°,可知CO垂直AC,由图乙可得O点电势低,所以电场方
向从C指向O,CO电势差为等于OA间电势差等于3V,CO=
AB=3m,根据E,可得E=1V/m,故A正确,B错
误:电场方向从C指向O,明显B点电势高于O点,Ug小
于0,不可能为3V,BC连线不是等势线,所以g由O点移
动到B,点电场力做功不为W,故C、D错误,
6.AD设A、B间的距离为r,原来A、B间的静电力:F=
仁小球C先跟A接融,此时A,C的电符量都变为:9○
Q9,C再跟B接触,C,B的电荷量都变为:B=9,移
2
走C后,A和B之间的静电力:F=华,整理得:Q+
-2
4Qg-5g2=0,因式分解可得:(Q+5g)(Q-q)=0,解得:Q
=-5g或Q=g,所以:
号=5成9=1,放AD正确、
BC错误.
7.AC由C-号,可知金属板间的电压为U=是,又因为E
=号,且Egma,有a品故A正骑:由会属板的电压
T
随时间变化图,可知=aX年;由U山一t图可知,在下一
个时间肉,电压大小为原来的3倍,故0,=3a1:建度大
小为:=2X千,解得末速度为一24,其速度减为0
的时同为。=宁×于=石:由对
称性可知,之后的速度随时间关
系,满足对称性的特点,如图所示:
2
由图可知,由一个周期内,振膜沿
-21
山方向运动的时同为1=子+2
×宁×+于-号T,故B错误;由上分折可知,振膜向右
的最大位移要小于等于号,在第一个T时间内,振膜微向
右的匀加速运动,在之后的)时间内,振膜做向右的匀满
建送考:操陕发金的性移有宁×贸×(于)+宁×
×臣)广号浮<g=成CD民
8.ABD对两球进行受力分析,如图所示:
Fx2
FNI
甲入
、乙
L
2m2
*
2q
E
02
设两球间的库仑力大小为F,轨道倾角为0.
对甲球,根据平衡条件得FNI cOs0=mg,F=FN1sin0十Eg
①
对乙球,根据平衡条件得F2cos0=2mg,FN2sin0=F+
2Eg②
联立解得F=4Eq
景-器号报能年会定体样下-,部科
L2
E=品故AB正确:若将甲,乙互换位置若二者仍能保
持静止,同理可得,对甲,根据平衡条件有Fcos0=mg,
F1sin0=F+Eq,对乙,根据平衡条件有F2cos0=2mg,
F2sin0+2Eg=F,联立可得F十4Eq=0,无解,假设不成
立,故C错误;若撤去甲,对乙球,根据动能定理得2g·
号an0-2·号=名·3m2,结合①西可知an9=
联立解释√气故D正喷
g
9.B设离子的质量为,电荷量为q,经过加速电场获得的速
2g0.当
度为:根据动能定理心=合m6,解得=√,
U,=士Um时,在△Y时间内离子的加速度a=,离子恰
d
好从两极板的边缘射出,竖直位移2d=7a△,水平方向
.1
-2d2
1=6△,联立解得Um=U1,故A错误:当U,=士Um
时,根据类平抛运动的推论可知,离子离开极板时速度的
反向延长线通过极板水平中心线的中点,离子离开偏转电
场后做匀速直线运动,若离子恰好能打到样品边缘:根据
象碎物专
2,解得L=02,故B正确:设离
子进入偏转电场时,偏转电场的电压为U2,侧位移为y,样
品上偏离的位移为Y;根据类平抛运动规律,水平方向x=1
二,坚直方白y×需·已,旅据点李知汉之
y
2+
联立解得Y=2孔,因此,若英他条件不
U2l(1+2L)
变,要增大样品的辐照范围,需减小U1,故C错误;设1时
刻,对应的偏转电压为U2,2时刻,对应的偏转电压为U2,
由图2可知U,<2,根据上述C得到的表达式Y=
U,(1+2L)
4dU
可知,山1时刻进入的离子在样品上偏离的位移
小于2时刻,进入的离子在样品上偏离的位移,即Y1Y2
由图1可知YA>YB,因此在t1和2时刻射入U2的离子,
有可能分别打在B和A点,故D错误.
10.BD对甲、乙两小球受力分析如图所示:
F电
45°C
甲
F电
G电
设OC与AB线段交点为G点,由几何关系2Rcos∠OAB
=√3R,解得∠OAB=∠OBA=30°,因此有∠OGA=180
-30°-45°=105°,∠OGB=180°-105°=75°,根据正弦定
有品=品对之有品=周为
理,对甲有甲g
sin45°<sin75°,F电与F他是一对相互作用力,大小相等,
可得m甲>m乙故A错误;根据点电荷场强公式E=9,
,
由场强叠加知识,可知C到D之间的圆孤上各,点场强方!
25
向都向右下方,若有一正试探电荷从C运动到D的过程
中,电场力做正功,电势能减小,故可判断C点电势高于
D点电势,故B正确:两带电小球连线上的电场分布可以
等效成一对等量异种点电荷的电场和在A点带电量为3g
的正,点电荷的电场相互叠加的电场,在等量异种,点电荷
的电场中E、F两点电场强度大小相等,方向相同.但是A
点带电量为3(的正,点电荷在E、F两,点的电场强度不同.
E、F两点电场强度大小不同,故C错误;电势是标量,OD
与AB线段的交点距离两带电小球最近,所以该点电势最
大,那么沿直线从O点到D,点,两球均带正电,则电势先
升高后降低,故D正确.
专题强化练(八)[2计算题]
1.解(1)由几何关系可知,椭圆上任何一点到两焦点间距
离之和为2a,故顶点B距源电荷的距离为r=a,根据电势
计算公式=9可得在椭圆轨道半短轴顶点B的电势为
9n=to
a
(2)同理可知,在椭圆轨道半长轴顶,点A的电势为9A=
Q=2Q,根据电场力做功与电势能的关系可知,带
a-
2a-c
电粒子从A到B的运动过程中,电场力对带电粒子做的功
为w6=-g9a9e)=-k0(22.2):
(3)设带电粒子的质量为,假设带电粒子动能与电势能之
和守恒,则满足7mm+(一9)但=C(定值),则=29
·↓十2℃,根据图像可知子-二关系为一条倾斜直线,故
r
m
r
假这成立,将图像中(云0)代入关系式可得其动能与电
势能之和为C=一
kQg
2a
2.解(1)小球到P点时的速度方向如图所示
A vO
Q
777777777777777
0
P
530
小球从A到P,点做平抛运动,在竖直方向上根据自由落体
运动规律有飞=√2gR(1十cos53)
所以tan53°=,解得6=3m/5
Uo
(2)设重力和电场力的合力方向与竖直方向的夹角为《,则
有tana=gE=2X106×3×10=3
mg
0.8×10
4
则a=37°,合力方向如图所示
A vo
0
-0
53°
小球在圆轨道上运动的等效最低,点为V点,等效重力大小
为G=mg
cos a班级
姓名
专题强化练(八)
0基础达标练0
1.(2025·河南卷·4)如图,在与纸面平行的
匀强电场中有a、b、c三点,其电势分别为6V、
4V、2V;a、b、c分别位于纸面内一等边三
角形的顶点上.下列图中箭头表示a点电
场的方向,则正确的是
(
Q6 V
D
2.(2025·云南卷·4)某介电电泳实验使用
非匀强电场,该电场的等势线分布如图所
示.a、b、c、d四点分别位于电势为一2V、
一1V、1V、2V的等势线上,则
(
-1V
-2V
、:
2V
c、.1V
A.a、b、c、d中a点电场强度最小
B.a、b、c、d中d点电场强度最大
C.一个电子从b点移动到c点电场力做功
为2eV
D.一个电子从a点移动到d点电势能增加
了4eV
12
得分
电场[1选择题]
3.(2025·四川卷·4)如图所示,由长为R的
直管ab和半径为R的半圆形弯管bcd、def
组成的绝缘光滑管道固定于水平面内,管
道间平滑连接.bcd圆心O点处固定一电荷
量为Q(Q>0)的带电小球.另一个电荷量
为q(q>0且q<Q)的带电小球以一定初速
度从a点进入管道,沿管道运动后从f点
离开.忽略空气阻力.则
A.小球在e点所受库仑力大于在b点所受
库仑力
B.小球从c点到e点电势能先不变后减小
C.小球过∫点的动能等于过d点的动能
D.小球过b点的速度大于过a点的速度
4.(2025·河北省沧州市高三二模)如图所
示,半径为R的均匀带电金属球壳,所带电
荷量为Q.在球壳上取一小面积△S(△S<
4πR2),球壳上其余部分电荷对△S所带电
荷的作用力为
,△S
A.&ASQ?
8πR4
B.k ASQ
8πR4
C.&ASQ
8元R2
D.ASQ2
8元R2
班级
姓名
5.(2025·湖南省长沙市长郡中学高三模拟)
如图甲所示,在xOy平面内有一平行四边
形OABC,平行四边形边长OA=5m、AB
=3m,∠AOC=53°.空间内存在一平行于
该平面的匀强电场,在x轴上由O点到A
点的电势φ随x的变化关系如图乙所示.
将试探电荷q由O点移动到C点与由O点
移动到A点,电场力做功均为W.已知
sin53°=0.8,则
4
012
x/m
甲
A.电场强度大小为1V/m
B.电场方向从O指向C
C.OB之间电势差UOB=3V
D.试探电荷g由O点移动到B点电场力做
功为W
0能力提升练。
6.(多选)(2025·河北卷·8)如图,真空中固
定在绝缘台上的两个相同的金属小球A和
B,带有等量同种电荷,电荷量为q,两者间
距远大于小球直径,两者之间的静电力大
小为F.用一个电荷量为Q的同样的金属
小球C先跟A接触,再跟B接触,移走C
后,A和B之间的静电力大小仍为F,则Q
:q的绝对值可能是
A,1
B.2
C.3
D.5
12
得分
7.(多选)(2025·内蒙古模拟)近年来市场上
出现的一种静电耳机.其基本原理如图甲,
a、b为两片平行固定金属薄板,M是位于金
属板之间的极薄带电振膜,将带有音频信
号特征的电压加在金属板上,使带电振膜
在静电力的作用下沿垂直金属板方向振动
从而发出声音.若两金属板可看作间距为
d、电容为C的平行板电容器,振膜质量为
且均匀带有十q电荷,其面积与金属板相
等,两板所加电压信号Ub如图乙所示,周
期为T,在t=0时刻振膜从两板正中间位
置由静止开始运动,振膜不碰到金属板,不
计振膜受到的重力和阻力,则
aMb
UabA
3Uo
Uo
0
2T
-Uo
接音频。
-3Uol
信号。
甲
乙
A.当金属板充电至电荷量为Q时振膜的加
速度为乙品
B.一个周期内振膜沿ab方向运动的时间
为号
C.所加信号电压Ub中的U。最大值
为12md2
9T2
D.所加信号电压Ub中的Uo最大值
为36md2
99
8.(多选)(2025·安徽卷·10)如图,两个倾
角相等、底端相连的光滑绝缘轨道被固定
在竖直平面内,空间存在平行于该竖直平
面水平向右的匀强电场.带正电的甲、乙小
球(均可视为质点)在轨道上同一高度保持
静止,间距为L,甲、乙所带电荷量分别为
q、2q,质量分别为m、2m,静电力常量为k,
重力加速度大小为g.甲、乙所受静电力的
班级
姓名
合力大小分别为F1、F2,匀强电场的电场
强度大小为E,不计空气阻力,则
)
甲
乙
m
29
2m
77777777n77777777777777777777777777777
A=
B.E=kq
2L2
C.若将甲、乙互换位置,二者仍能保持静止
D.若撤去甲,乙下滑至底端时的速度大小)
g
mL
9.(2025·甘肃卷·7)离子注入机是研究材
料辐照效应的重要设备,其工作原理如图1
所示.从离子源S释放的正离子(初速度视
为零)经电压为U1的电场加速后,沿OO
方向射入电压为U?的电场(OO'为平行于
两极板的中轴线),极板长度为1、间距为d,
U2一t关系如图2所示.长度为a的样品垂
直放置在距U2极板L处,样品中心位于O
点.假设单个离子在通过U2区域的极短时
间内,电压U2可视为不变,当U2=士Um
时,离子恰好从两极板的边缘射出.不计重
力及离子之间的相互作用.下列说法正确
的是
(
+
U
品
A
0
图1
U↑
t
2T
图2
;
·13
得分
A.2的最大值Um=U
12
B.当U2=士Un且L=(a,)时,离子恰
2d
好能打到样品边缘
C.若其他条件不变,要增大样品的辐照范
围,需增大U
D.在t1和t2时刻射入U2的离子,有可能
分别打在A和B点
…0
创新拓展练0
10.(多选)(2025·山东卷·11)球心为O,半
径为R的半球形光滑绝缘碗固定于水平
地面上,带电量分别为十2g和十g的小球
甲、乙刚好静止于碗内壁A、B两点,过O、
A、B的截面如图所示,C、D均为圆弧上的
点,OC沿竖直方向,∠AOC=45°,OD⊥
AB,A、B两点间距离为√3R,E、F为AB
连线的三等分点.下列说法正确的是
0
D
A.甲的质量小于乙的质量
B.C点电势高于D点电势
C.E、F两点电场强度大小相等,方向相同
D.沿直线从O点到D点,电势先升高后
降低