2016届高考物理第二轮复习预测题40.doc

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姓名：________　　班级：________　　学号：________
第10题　电学综合计算题
预测题型1　带电粒子在电场中的运动
1．(2015·沈阳四校联考)如图1所示，在倾角θ＝37°的绝缘斜面所在空间存在着竖直向上的匀强电场，场强E＝4.0×103N/C，在斜面底端有一与斜面垂直的绝缘弹性挡板．质量m＝0.20 kg的带电滑块从斜面顶端由静止开始下滑，滑到斜面底端以与挡板相碰前的速率返回．已知斜面的高度h＝0.24 m，滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.30，滑块带电荷量q＝－5.0×10－4 C，取重力加速度g＝10 m/s2，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80.求：

图1
(1)滑块从斜面最高点滑到斜面底端时的速度大小；
(2)滑块在斜面上运动的总路程s和系统产生的热量Q.

2．(2015·龙岩综测)如图2所示，ABCD为竖直放置的光滑绝缘细管道，其中AB部分是半径为R的圆弧形管道，BCD部分是固定的水平管道，两部分管道恰好相切于B.水平面内的M、N、B三点连接构成边长为L的等边三角形，MN连线过C点且垂直于BCD.两个带等量异种电荷的点电荷分别固定在M、N两点，电荷量分别为＋Q和－Q.现把质量为m、电荷量为＋q的小球(小球直径略小于管道内径，小球可视为点电荷)，由管道的A处静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g.求：

图2
(1)小球运动到B处时受到的电场力的大小；
(2)小球运动到C处时的速度大小；
(3)小球运动到圆弧最低点B处时，小球对管道压力的大小．
答案精析
第10题　电学综合计算题
预测题型1　带电粒子在电场中的运动
1．(1)2.4m/s　(2)1m　0.96J
解析　(1)滑块沿斜面下滑的过程中，受到的滑动摩擦力
Ff＝μ(mg＋qE)cos37°＝0.96N
设到达斜面底端时的速度为v，根据动能定理得
(mg＋qE)h－Ff＝mv2
解得v＝2.4m/s
(2)滑块最终将静止在斜面底端．因此重力势能和电势能的减少量等于克服摩擦力做的功
(mg＋qE)h＝Ffs
解得滑块在斜面上运动的总路程：s＝1m
Q＝Ffs＝0.96J
2．(1)k　(2)　(3)
解析　(1)设小球在圆弧形管道最低点B处分别受到＋Q和－Q的库仑力分别为F1和F2.
则F1＝F2＝k①
小球运动到B处时受到的电场力为F1和F2的合力F，
由平行四边形定则得：F＝2F1cos60°②
联立①②得：F＝k③
(2)管道所在的竖直平面是＋Q和－Q形成的合电场的一个等势面，小球在管道中运动时，小球受到的电场力和管道对它的弹力都不做功，只有重力对小球做功，小球的机械能守恒，有：mgR＝mv－0④
解得vC＝⑤
(3)设在B点管道对小球沿竖直方向的压力为FNBy，在竖直方向对小球应用牛顿第二定律得：FNBy－mg＝⑥
vB＝vC⑦
联立⑤⑥⑦解得FNBy＝3mg⑧
设在B点管道对小球在水平方向的压力为FNBx，则：
FNBx＝F＝k⑨
圆弧形管道最低点B处对小球的压力大小为
FNB＝＝⑩
由牛顿第三定律可得小球对圆弧管道最低点B的压力大小为
FNB′＝FNB＝

希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德

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东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

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