山东专用2024年高考物理一轮复习专题九电场_应用集训含解析.docxVIP

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专题九电场

应用篇

【应用集训】

应用一应用牛顿运动定律和动能定理探究带电粒子在交变电场中的运动

匀强电场的电场强度E随时间t改变的图像如图所示。当t=0时,在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子(带正电),设带电粒子只受电场力的作用,则下列说法中正确的是 ()

A.带电粒子将始终向同一个方向运动

B.2s末带电粒子回到原动身点

C.3s末带电粒子的速度不为零

D.0~3s内,电场力做的总功为零

答案D

应用二应用功能关系探究电场中能量转化问题

1.(2024山东高三疫情开学摸底,10)(多选)一质量为m、电荷量为q的带正电小滑块,从倾角为θ的光滑绝缘斜面上的A点由静止下滑,经时间t后马上加上沿斜面对上的匀强电场,再经时间t滑块恰好过A点。重力加速度大小为g,则 ()

A.匀强电场的电场强度大小为4

B.滑块过A点时的速度大小为2gtsinθ

C.滑块从A点到最低点过程中重力势能削减了12mg2t2sin2

D.滑块从最低点到A点的过程中电势能削减了2mg2t2sin2θ

答案AB

2.(2024山东日照4月模拟,7)如图,固定于同一条竖直线上的A、B是两个等量异种的点电荷,电荷量分别为+Q和-Q,A、B相距为2d。MN是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球p,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷,不影响电场的分布)。现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止起先释放,小球p向下运动到距C点距离为d的O点时,速度大小为v。已知MN与AB之间的距离为d,静电力常量为k,重力加速度为g。可知 ()

A.C、D间的电势差UCD=m

B.由等量异种点电荷电场分布的特点知UCO=UDO

C.小球p经过O点时的加速度a=2kQq2

D.小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度vD=22v

答案C

[老师专用题组]

【应用集训】

1.(2024湖北荆门模拟)A、B为两等量异种电荷,图中水平虚线为A、B连线的中垂线,现将另两个等量异种的摸索电荷a、b,如图用绝缘细杆连接后从离AB无穷远处沿中垂线平移到AB的连线,平移过程中两摸索电荷位置始终关于中垂线对称。若规定离AB无穷远处电势为零,则下列说法中正确的是 ()

A.在A、B的连线上a所处的位置电势φa0

B.a、b整体在A、B连线处具有的电势能Ep0

C.整个移动过程中,静电力对a做正功

D.整个移动过程中,静电力对a、b整体做正功

答案B设A、B连线的中点为O,由于A、B连线的垂直平分线是一条等势线,且始终延长到无穷远处,所以O点的电势为零,A、O间的电场线方向由A指向O,而沿着电场线方向电势渐渐降低,可知a所处的位置电势φa0,故A错误;a所处的位置电势φa0,b所处的位置电势φb0,由Ep=qφ知,a、b在A、B连线处的电势能均大于零,则整体的电势能Ep0,故B正确;在平移过程中,a所受的静电力与其位移方向的夹角为钝角,则静电力对a做负功,故C错误;a、b看成一个整体,原来总电势能为零,在A、B连线处总电势能大于零,所以整个移动过程中,总电势能增大,静电力对a、b整体做负功,故D错误。

2.(2024天津新华中学模拟)(多选)如图所示,在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面,斜面上有一带电金属块沿斜面滑下。已知在金属块滑下的过程中动能增加了12J,金属块克服摩擦力做功8J,重力做功24J,则以下推断正确的是 ()

A.金属块带正电荷

B.金属块的机械能削减12J

C.金属块克服电场力做功8J

D.金属块的电势能削减4J

答案AB在金属块滑下的过程中动能增加了12J,金属块克服摩擦力做功8.0J,重力做功24J,依据动能定理得:W总=WG+W电+Wf=ΔEk,解得:W电=-4J,所以金属块克服电场力做功4J,金属块的电势能增加4J,由于金属块下滑,电场力做负功,所以电场力应当水平向右,所以金属块带正电荷,故A正确,C、D错误;在金属块滑下的过程中重力做功24J,重力势能减小24J,动能增加了12J,所以金属块的机械能削减12J,故B正确。

3.(2024辽宁葫芦岛模拟)(多选)如图所示,A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面,一电子经过等势面D时,动能为16eV,速度方向垂直于等势面D,且经过等势面C时,电势能为-8eV,经过等势面B时速度恰好为零,已知相邻等势面间的距离均为4cm,电子重力不计。则下列说法正确的是 ()

A.电子做匀变速直线运动

B.匀强电场的场强大小为100V/m

C.等势面A的电势为-8V

D.电子再次经过等势面D时,动能为16eV

答案ACD由于电场为匀强电场,则电子所