1、高考资源网() 您身边的高考专家2015自主招生物理辅导训练题7静电场1.(2014安徽省理综模拟)如图所示,电荷Q均匀分布在半径为R的球面上,在球壳上任取一小圆片B,O点是小圆片圆心。小圆片半径r远远小于大球半径R。图中M、N、O三点在一条半径上,非常靠近小圆片内外的两点M、N的场强都可以看做是圆片B上电荷产生的场强与剩余球壳A上电荷产生场强的叠加而成的。均匀带电球壳内部的场强为零,在其外部某处产生的场强表达式是E=k,r是该点到球心的距离,则球壳表面的场强是A0 B C D.Com2(2014广东佛山)电子束焊接机中的电子枪如图所示,K为阴极,A为阳极,阴极和阳极之间的电场线如图中虚线所示
2、,A上有一小孔,阴极发散的电子在阴极和阳极间电场作用下聚集成一束,以极高的速率穿过阳极上的小孔,射到被焊接的金属上,使两块金属熔化而焊接到一起,不考虑电子重力,下列说法正确的是A电子从K到A的过程中加速度不变B电子从K到A的过程中电势能不断减小C电子从K到A的过程中动能不断增大D电子从K到A的过程中动能和电势能之和不断增大3.有一静电场,其电场强度方向平行于x轴。其电势随坐标x的改变而变化,变化的图象如图所示,设场强沿x轴正方向时取正值,则图乙中正确表示该静电场的场强E随x变化的图线是【参照答案】:A6(14分)(2014上海市虹口区一模)在绝缘粗糙的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定电量
3、不等的正电荷,两电荷的位置坐标如图(甲)所示,已知B处电荷的电量为+Q。图(乙)是AB连线之间的电势与位置x之间的关系图像,图中x=L点为图线的最低点,x=-2L处的纵坐标=0,x=0处的纵坐标=0,x=2L处的纵坐标=0。若在x=-2L的C点由静止释放一个质量为m、电量为+q的带电物块(可视为质点),物块随即向右运动。 求:(1)固定在A处的电荷的电量QA ; (2)为了使小物块能够到达x=2L处,试讨论小物块与水平面间的动摩擦因数所满足的条件; (3)若小物块与水平面间的动摩擦因数=,小物块运动到何处时速度最大?并求最大速度vm;(4)试画出取值不同的情况下,物块在AB之间运动大致的速度-
4、时间关系图像。【参照答案】(1)解得lA=3L,即小物块运动到x=0时速度最大。 小物块从x=-2L运动到x=0的过程中,由动能定理得: 相关知识。7.(2014年河北省衡水中学调研)粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场,其中某一区域的电场线与x轴平行,且沿x轴方向的电势j与坐标值x的关系如下表格所示:123456789x/m0.050.100.150.200.250.300.350.400.45/105V9.004.503.002.251.801.501.291.131.00根据上述表格中的数据可作出如右的jx图像。现有一质量为0.10kg,电荷量为1.010-7C带正电荷的滑块(
5、可视作质点),其与水平面的动摩擦因数为0.20。问:(1)由数据表格和图像给出的信息,写出沿x轴的电势j与x的函数关系表达式。(2)若将滑块无初速地放在x=0.10m处,则滑块最终停止在何处?(3)在上述第(2)问的整个运动过程中,它的加速度如何变化?当它位于x=0.15m时它的加速度多大?(电场中某点场强为jx图线上某点对应的斜率)(4)若滑块从x=0.60m处以初速度v0沿-x方向运动,要使滑块恰能回到出发点,其初速度v0应为多大?当它位于x=0.15m时,图像上该点的切线斜率表示场强大小E=j/x=2.0106N/C8. (2014华约自主招生试题)在x 轴上有两个点电荷q1和q2(q1
6、在q2左边),电势U随着x 的关系如图所示。当x=x0时,电势为0,当x=x1时,电势有最小值U=-U0.。点电荷产生电势的公式为U=k。(1)求两个电荷q1和q2的位置.(2)求两个电荷的比值q1/q2.解析 (1)由于在x = 0处电势趋于无穷大,所以在x= 0处有一个正电荷 q2.设在 x=-x0处有一个负电荷-q1,在x0处,U=-k+k=0. 在 x1 处电势最小,即电场强度为0,即Ex=-k+k=0. 由联立解得:=(1-2),这两个点电荷的比值吗? ABF+9(13分)(2014年5月湖北三校联考)如图所示,在光滑绝缘水平面放置一带正电的长直细棒,其周围产生垂直于带电细棒的辐射状
7、电场,场强大小E与距细棒的垂直距离r成反比,即。在带电长直细棒右侧,有一长为 的绝缘细线连接了两个质量均为m的带电小球A和B,小球A、B所带电荷量分别为+q和+4q,A球距直棒的距离也为 ,两个球在外力F=2mg的作用下处于静止状态。不计两小球之间的静电力作用。(1)求k的值;(2)若撤去外力F,求在撤去外力瞬时A、B小球的加速度和A、B小球间绝缘细线的拉力;(3)若剪断A、B间的绝缘细线,保持外力F=2mg不变,A球向左运动的最大速度为vm,求从剪断绝缘细线到A球向左运动达到最大速度,A球所处位置电势怎样变化?变化了多少?解得,负号表示电场力做负功。又由电场力做功可知W=qU因此在A球向左运
8、动达到最大速度的过程中,所在处电势升高了。变化量为10(2014北京市海淀区二模试题反馈卷)质量为m的飞机模型,在水平跑道上由静止匀加速起飞,假定起飞过程中受到的平均阻力恒为飞机所受重力的k倍,发动机牵引力恒为F,起飞过程中的滑行时间为 t。求:(1)飞机模型起飞过程中的滑行距离;(2)飞机模型离开地面起飞时发动机牵引力的功率;(3)若飞机起飞利用电磁弹射技术,将大大缩短起飞距离。图甲所示为电磁弹射装置的原理简化示意图,与飞机连接的金属块可在两根相互靠近且平行的导轨上无摩擦滑动,大容量电容器C释放储存电能所产生的强大电流从一根导轨流入,经过金属块,再从另一根导轨流出;导轨中的强大电流形成的磁场
9、方向垂直于导轨平面,金属块受磁场力的作用获得速度,从而推动飞机。上述飞机模型在电磁弹射装置与飞机发动机同时工作的情况下(设飞机的牵引力F及受到的平均阻力不变),可使起飞距离缩短为x。借助电源向电容器充电过程中,电容器两极板间电压u与极板上所带电荷量q的关系图象(u-q图象,如图乙所示),可以确定电容器储存电能的规律。 若大容量电容器充电电压为Um时进行弹射,完成第一次弹射后电容器的电压为U1。求电容器释放的电能转化为飞机动能的效率。Ouq乙导轨导轨电源C甲【参考答案】(1) (2) (3)=【名师解析】(1)由牛顿第二定律,F-kmg=ma,.11.(2014高考全国新课标理综I)如图,O、A
10、、B为同一竖直平面内的三个点,OB沿竖直方向,BOA=60,OBOA.将一质量为m的小球以一定初动能自O点水平向右抛出,小球在运动过程中恰好通过A点。使此小球带电,电荷量为q(q0),同时加一匀强电场,场强方向与OAB所在平面平行。现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球,该小球通过了A点,到达A点时的动能是初动能的3倍,若该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出,恰好通过B点,且到达B点时的动能为初动能的6倍。重力加速度大小为g,求:(1)无电场时,小球到达A点时的动能与初动能的比值;(2)电场强度的大小和方向。 【答案】(1) (2) 即电场方向与竖直向下的方向的夹角为30。设电场强度的大小为E,有qEdcos30=EpA 由式得 .- 12 - 版权所有高考资源网