高考典型例題：等效重力場79819-wenkub
2023-05-02 12:41:45 本頁面
【正文】 荷產(chǎn)生的電場在A點的電勢為φ（取無窮遠處電勢為零），P到物塊的重心豎直距離為h，P、A連線與水平軌道的夾角為60176。帶等量負電荷的相同小球從圓心O以相同的初動能沿不同方向射出，小球會經(jīng)過圓周上不同的點，其中通過圓周上A點的小球動能最小，忽略空氣阻力，下列說法中正確的是（ ）A．電場方向沿OA方向B．小球經(jīng)過圓周上的不同點時，過B點的小球的動能和電勢能之和最小C．小球經(jīng)過圓周上的不同點時，過C點的小球的電勢能和重力勢能之和最小D．小球經(jīng)過圓周上的不同點時，機械能最小的小球應經(jīng)過圓弧CND上的某一點【答案】BC【解析】試題分析：首先明確一點，在這個電場中，小球受到兩個力影響：1．重力，2．電場力，在A點動能最小，那說明速度最小了，說明OA方向發(fā)射的小球克服合力做功最大，也就是說在這個電場跟重力場中，合力方向是OC，對O點小球受力分析，重力豎直向下，合力方向指向OC，受力方向指向為OB與OC之間，即電場方向應該是由O指向AD弧方向，故A錯誤；由于只有重力和電場力做功，故任何點的小球，動能+重力勢能+電勢能=定值； 明顯B點的重力勢能最大，那么肯定B點的動能與電力勢能之和最小了，故B正確；動能+重力勢能+電勢能=定值，從O到C合力做功最多，故C點動能最大，所以過C點電勢能和重力勢能之和最小，故C正確；機械能（重力勢能+動能）最小，那么肯定就是電勢能最大的地方，負電荷球沿著電場線方向，電場力做負功，電勢能增大，所以應該在弧線AD（劣?。┲g，故D錯誤。桿上端A到坡底B之間有一光滑細繩，一個帶電量為q、質量為m的物體穿心于繩上，整個系統(tǒng)處在水平向右的勻強電場中，已知細線與豎直方向的夾角。（g=10m/s2）求： （1）它到達C點時的速度是多大？（2）它到達C點時對軌道壓力是多大？（3）小球所能獲得的最大動能是多少？水平放置帶電的兩平行金屬板，相距d,質量為m的微粒由板中間以某一初速平行于板的方向進入，若微粒不帶電，因重力作用在離開電場時，向下偏轉d/4，若微粒帶正電，電量為q，仍以相同的初速度進入電場，微粒恰好不再射出電場，則兩板的電勢差應為多少？并說明上下板間帶電性？ R300EO如圖所示，絕緣光滑軌道AB部分為傾角為30176。的斜面，AC部分為豎直平面上半徑為R 的圓軌道，斜面與圓軌道相切。若物體從A點由靜止開始沿繩無摩擦的滑下，設細繩始終沒有發(fā)生形變，求物體在細繩上滑行的時間?？键c：電勢差與電場強度的關系、功能關系、電勢能【名師點睛】小球運動過程中受到重力和電場力，根據(jù)動能最小點判斷出合力方向，運用平行四邊形定則得到電場力方向；最后根據(jù)功能關系列式分析。k為靜電常數(shù)，下列說法正確的是（）A．點電荷＋Q產(chǎn)生的電場在B點的電場強度大小B．物塊在A點時受到軌道的支持力大小為C．物塊在A點的電勢能EPA =＋QφD．點電荷＋Q產(chǎn)生的電場在B點的電勢【答案】ABD【解析】試題分析：點電荷+Q產(chǎn)生的電場在B點的電場強度大小為：，選項A正確；物體受到點電荷的庫侖力為： ，由幾何關系可知： 設物體在A點時受到軌道的支持力大小為N，由平衡條件有：NmgFsin60176。加速度最大時受到的電場力最大，電場強度最大即可．15．如圖所示為一邊長為L的正方形，P是的中點，若正方形區(qū)域內(nèi)只存在由d指向a的勻強電場，則在a點沿ab方向以速度v入射的質量為m、電荷量為q的帶負電粒子（不計重力）恰好從P點射出。設，則當粒子的動能為8eV時，其電勢能為（ ）]A．28eV B．12eV
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