2010届高三物理联考、模拟最新分类汇编:电场.

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28.安徽省利辛二中 2010 届高三上学期第四次月考一质量为 M=6kg 带电量为 q= -0.1C 的小球 P 自动摩擦因数 u=0.5 倾角θ =53°的粗糙斜面顶端静止开始滑下,斜面高 h=6.0m,,斜面底端通过一段光滑小圆弧与一光滑水平面相连。

整个装置处在水平向右的匀强电场中,场强 E=200N/C,忽略小球在连接处的能量损失,当小球运动到水平面时,立即撤去电场。

水平面上有另一与 P 球一摸一样的小球Q,小球 Q 不带电,且 Q 与轻质绝缘弹簧相连接。

如图所示,设 Q 静止,P 运动到水平面与弹簧发生碰撞。

(sin53°=0.8 ,cos53°=0.6 ,g=10m/s 。

) 2 mBVB )(水平面小球运动速度满足 mAVA mBVB mAVA (1 在整个过程中,P 球电势能增加多少?(2)小球 P 运动到水平面时的速度大小。

(3)在整个过程中,弹簧具有最大弹性势能为多少?答案:90J ……(2 分)5m/s……(6 分)37.5J……(4 分) 29.浙江省金华一中 2010 届高三 12 月联考如图所示,一竖直固定且光滑绝缘的直圆筒底部放置一可视为点电荷的场源电荷 A,其电荷量Q=+4×10 3C,场源电荷 A 形成的电场中各点的电势表达式为 k — Q ,其中k r 为静电力恒量, r 为空间某点到场源电荷 A 的距离。

现有一个质量为 m 0.1 kg 的带正电的小球 B,它与 A 球间的距离为 a 0.4 m,此时小球 B 处于平衡状
态,且小球 B 在场源电荷 A 形成的电场中具有的电势能的表达式为 p k Qq ,其中 r 为 q 与 Q 之间的距离。

另一质量为 m 的不带电绝缘小球 C 从距离 B 的上方 r H=0.8m 处自由下落,落在小球 B 上立刻与小球 B 粘在一起以 2m/s 的速度向下运动,它们到达最低点后又向上运动,向上运动到达的最高点为 P。

(取g=10m/s2,k=9×109N·m2/C2),求(1)小球 C 与小球 B 碰撞前的速度 v0 的大小?小球 B 的带电量 q 为多少?(2)小球 C 与小球 B 一起向下运动的过程中,最大速度为多少?解:(1)小球 C 自由下落 H 距离的速度: v0 2gH 4m/s qQ a2 2分 1分 1分小球 B 在碰撞前处于平衡状态,对 B 球由平衡条件知: mg k 代入数据得: q 4 10 8 C 9 (2)设当 B 合 C 向下运动的速度最大时,与A 相距 x,对 B 和 C 整体,由平衡条件得: 2mg k Qq x2 1 Qq 1 Qq 2 2mv 2
分 1分 2分 1分代入数据得: x
k 2mv m 2mg (a x k 2 a 2 x 2
0.28 m 由能量守恒得:代入数据得 vm 2.16 m/s 26
30. 上海市六校 2010 届高三第一次联考在光滑绝缘的水平面上,用长为 2L 的绝缘轻杆连接两个质量均为 m 的带电小球 A 和 B。

A 球的带电量为+2q,B 球的带电量为-3q,组成一带电系统,如图所示,虚线 MP 为 AB 两球连线的垂直平分线,虚线 NQ 与 MP 平行且相距 5L。

最初 A 和 B 分别静止于虚线 MP 的两侧,距MP 的距离均为 L,且 A 球距虚线 NQ 的距离为 4L。

若视小球为质点,不计轻杆的质量,在虚线 MP,NQ 间加上水平向右的匀强电场 E 后,试求:(1)B 球刚进入电场时,带电系统的速度大小;(2)带电系统向右运动的最大距离;(3)带电系统从开始运动到速度第一次为零时,B 球电势能的变化量。

解析:(1)设带电系统开始运动时,系统的速度为 v1 1 对 A、B 系统应用动能定理 2qEL =
22mv12 (2)设球 A 向右运动 s 时,系统速度为零由动能定理 A 球电场力做功等于 B 球克服电场力做功则 v1= 2qEL m M N -3q B P +2q A 5L E Q (4 分)则
2qE s=3qE (s-L,则 s=3L (3)B 球进入电场距离为 2L,B 球克服电场力做功WFB=6qEL 则 B 球电势能增加了 6qEL (4 分)(4 分) 27。