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162502. (2023•交大附中•高二上期中) 如图所示,有一半径为R=1m的圆形区域,O为圆心,AC为直径,三角形ABC为圆内接三角形。∠A为60°有面积足够大平行于圆面的匀强电场。已知场强E=100V/m,A点电势为50V,B点电势为0,C点电势低于B点电势。电子电荷量大小为e=1.6×10﹣19C,电子重力不计。求:
(1)匀强电场的方向;
(2)C点的电势(可用根号表示);
(3)若将一电子以某一初速度从C点飞出,电子经过圆形区域边界时可能获得的最大动能增量(可用根号及含eV单位的数值表示)。
共享时间:2023-11-15 难度:4
[考点]
动能定理的简单应用,电场力做功的计算及其特点,电势的定义、单位和物理意义及用定义式计算电势,匀强电场中电势差与电场强度的关系,
[答案]
(1)匀强电场的方向与AB夹角为θ=30°,如解析图所示;
(2)C点的电势为﹣50V;
(3)电子经过圆形区域边界时可能获得的最大动能增量为(100+50)eV。
[解析]
解:(1)根据场强与电势差的关系UAB=EdAB,可得dABm
以A点为圆心以m为半径作圆,过B点作该圆的切线2条,是可能的B点电势等势线,如图1所示:

图1
根据题意C点电势低于B点电势,判断大圆外的切线不符合,舍去。故BO线为B点电势的等势线,过A点作此等势线的垂线,即为一条电场线,根据几何关系可知电场线与AB夹角为θ=30°,方向由高电势指向低电势,如图2所示:

图2
(2)根据几何关系易知,A到C点的电场线方向距离为dACm
AC间电势差UAC=EdAC=100×V=100V
UAC=φA﹣φC
解得:φC=﹣50V
(3)由图可知M点电势最高,UCM=EdCM=﹣100×(1+) V
电子从C到M电场力做功最多,电子动能增加最多ΔEk=W=eUMC
代入数据解得:ΔEk=(100+50)eV
答:(1)匀强电场的方向与AB夹角为θ=30°,如解析图所示;
(2)C点的电势为﹣50V;
(3)电子经过圆形区域边界时可能获得的最大动能增量为(100+50)eV。
[点评]
本题考查了"动能定理的简单应用,电场力做功的计算及其特点,电势的定义、单位和物理意义及用定义式计算电势,匀强电场中电势差与电场强度的关系,",属于"综合题",熟悉题型是解题的关键。
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考点说明
灰色代表去掉的考点,绿色代表未变动的考点,红色代表新增的考点
163134. (2021•长安区一中•高二上期中) 德优题库如图所示,在离地高度为H的水平桌面上,一个质量为m的物体被人斜向上抛出,它到达地面时的速度大小为v,不计空气阻力,求:
(1)物体运动至水平桌面下h处的A点时,所具有的动能是多大;
(2)人对该物体做的功是多少?
共享时间:2021-11-12 难度:1 相似度:1.25
183207. (2017•西安中学•高一下期末) 质量为m的铅球以速度v竖直向下抛出,抛出点距离地面的高度为H,落地后,铅球下陷泥土中的距离为s,求泥土地对铅球的平均阻力?
共享时间:2017-07-16 难度:1 相似度:1.25
182971. (2018•长安区一中•高一下期末) 德优题库右端连有光滑弧形槽的水平桌面AB长L=1.5m,如图所示。将一个质量为m=0.5kg的木块在F=1.5N的水平拉力作用下,从桌面上的A端由静止开始向右运动,木块到达B端时撤去拉力F,木块与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2.求:
(1)木块沿弧形槽上升的最大高度;
(2)木块沿弧形槽滑回B端后,在水平桌面上滑动的最大距离。
共享时间:2018-07-09 难度:1 相似度:1.25
162713. (2023•铁一中学•高一下期中) 德优题库冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意图如图所示。比赛时,运动员脚蹬起蹬器,身体成跪式手推冰壶从本垒圆心O向前滑行,至前卫线时放开冰壶使其沿直线OO′滑向营垒圆心O′,为使冰壶能在冰面上滑的更远,运动员可用毛刷刷冰面以减小冰壶与冰面间的动摩擦因数。已知O点到前卫线的距离d=4m,O、O′之间的距离L=30.0m,冰壶的质量为20kg,冰壶与冰面间的动摩擦因数μ1=0.008,用毛刷刷过冰面后动摩擦因数减小到μ2=0.004,营垒的半径R=1m,g取10m/s2
(1)若不刷冰面,要使冰壶恰好滑到O′点,运动员对冰壶的推力多大?
(2)若运动员对冰壶的推力为10N,要使冰壶滑到营垒内,用毛刷刷冰面的距离是多少?
共享时间:2023-05-10 难度:1 相似度:1.25
182400. (2020•西安中学•高一下期中) 如图所示,质量为m的小球用长为L的轻质细线悬于O点,与O点处于同一水平线上的P点处有一个光滑的细钉。已知OP=,在A点给小球一个水平向左的初速度v0,发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B,则:
(1)小球到达B点时的速率?
(2)若不计空气阻力,则初速度v0为多少?
(3)若初速度v0=3,则在小球从A到B的过程中空气阻力做了多少功?
共享时间:2020-05-25 难度:1 相似度:1.25
160508. (2017•师大附中•二模) 如图,空间存一竖直向下沿x轴方向的静电场,电场的场强大小按E=kx分布(x是轴上某点到O点的距离),k=.x轴上,有一长为L的绝缘细线连接A、B两个小球,两球质量均为m,B球带负电,带电量为q,A球距O点的距离为L.两球现处于静止状态,不计两球之间的静电力作用。
(1)求A球的带电量qA
(2)剪断细线后,求B球的最大速度vm
共享时间:2017-03-24 难度:3 相似度:1.17
162839. (2021•西安中学•高三上期中) 德优题库如图所示,水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半径R=0.4m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×104N/C。现有质量m=0.1kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上A点处,AB两点距离x=1.0m,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C端时,速度恰好为零,已知带电体所带电荷量q=8.0×10-5C,取g=10m/s2,求:
(1)带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度的大小;
(2)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小;
(3)AC两点之间的电势差和A到C过程中摩擦热。
(4)若圆弧轨道也是光滑的,求带电体到达最高点的速度为多少?(可以用根号表示)
共享时间:2021-11-24 难度:3 相似度:1.17
158909. (2023•长安区一中•高二上一月) 德优题库如图所示,空间有电场强度E=1.0×103V/m竖直向下的匀强电场,长L=0.4m不可伸长的轻绳一端固定于O点,另一端系一质量m=0.05kg带正电q=5×10-4C的小球,拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放,当小球运动至O点的正下方B点时,绳恰好断裂,小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成θ=30°,无限大的挡板MN上的C点。重力加速度g=10m/s2.试求:
(1)绳子能承受的最大拉力;
(2)A、C两点的电势差;
(3)当小球刚要运动至C点时,突然施加一恒力作用在小球上,同时把挡板迅速水平向右移动3.2m,若小球仍能垂直打在挡板上,所加恒力的方向与竖直向上方向的夹角α的取值范围。
共享时间:2023-10-12 难度:4 相似度:1
230212. (2020•西安一中•高二上一月) 德优题库如图所示,有一质子(电量为q,质量为m)由静止经电压U1加速后,进入两块间距为d,电压为U2的平行金属板间.若质子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能从下板右边缘穿出电场,求:
(1)质子则进入偏转电场U2时的速度;
(2)在偏转电场U2中运动的时间和金属板的长L;
(3)质子穿出电场时的动能。
共享时间:2020-10-26 难度:2 相似度:0.75
161730. (2022•西安一中•高一下期末) 德优题库某游乐场的滑梯可以简化为如图所示竖直面内的ABCD轨道,AB为长L=6m、倾角α=37°的斜轨,BC为水平轨道,CD为半径R=15m、圆心角β=37°的圆弧,轨道AB段粗糙其余各段均光滑。一小孩(可视为质点)从A点以初速度v0=2m/s下滑,沿轨道运动到D点时的速度恰好为零(不计经过B点时的能量损失)。已知该小孩的质量m=30kg,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)该小孩第一次经过圆弧C点时,对圆弧轨道的压力FN
(2)该小孩在轨道AB上运动的总路程s。
共享时间:2022-07-11 难度:2 相似度:0.75
230213. (2020•西安一中•高二上一月) 德优题库如图在真空中存在着竖直向下的匀强电场,场强为E.一根绝缘细线长为L,一端固定在图中的O点,另一端固定有一个质量为m、带电量为+q、可视为点电荷的小球,O点距离地面的高度为H,将小球拉至与O点等高的位置A处从静止释放.求:
(1)小球运动到O点正下方B点时的速度大小
(2)此刻细线对B点处的小球的拉力大小
(3)若小球通过B点时,细线恰好断开,求小球落地点与O点的水平位移x.
共享时间:2020-10-26 难度:2 相似度:0.75
161688. (2023•高新一中•高一下期末) 德优题库如图所示,质量mB=3.5kg的物体B通过一轻弹簧固连在地面上,弹簧的劲度系数k=100N/m.一轻绳一端与物体B连接,另一端绕过两个光滑的轻质小定滑轮O2、O1后与套在光滑直杆顶端的、质量mA=1.6kg的小球A连接.已知直杆固定,杆长L为0.8m,且与水平面的夹角θ=37°,初始时使小球A静止不动,与A相连的绳子保持水平,此时绳子中的张力F为45N.已知AO1=0.5m,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,轻绳不可伸长,现将小球A由静止释放。
(1)求释放小球A之前弹簧的形变量;
(2)若直线CO1与杆垂直,求小球A运动到C点的过程中绳子拉力对小球A所做的功;
(3)求小球A运动到直杆底端D点时的速度大小。
共享时间:2023-07-11 难度:2 相似度:0.75
161687. (2023•高新一中•高一下期末) 如图甲所示,真空中有一电子枪连续不断且均匀的发出质量为m、电荷量为e、初速度为零的电子,经电压大小为U1的直线加速电场加速,由小孔穿出加速电场后,沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板A、B间的中线射入偏转电场。A、B两板距离为d、板长均为L,两板间加周期性变化的电势差UAB,UAB随时间变化的关系图像如图乙所示,变化周期为1,t=0时刻,UAB=U0,不计电子的重力和电子间的相互作用力,不考虑电场的边缘效应,且所有电子都能离开偏转电场,求:

(1)电子从加速电场U1飞出后的水平速度v0的大小;
(2)t=时射入偏转电场的电子离开偏转电场时距两板间中线的距离y。
共享时间:2023-07-11 难度:2 相似度:0.75
161438. (2023•长安区一中•高一下期末) 用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量为1.0×10-2kg,所带电荷量为+2.0×10-8C.现加一水平方向的匀强电场,平衡时绝缘绳与竖直线成30°角,绳长L=0.2m,求这个匀强电场的电场强度大小。
共享时间:2023-07-26 难度:2 相似度:0.75
161685. (2023•高新一中•高一下期末) 德优题库如图所示,平行板电容器的两个极板A、B分别接在恒压电源正、负两级上,电源电压为U=60V,电容器的电容为C=3×10-9F,两极板间距为d=3cm,P点到B板的垂直距离为d1=1cm,B极板接地。求:
(1)平行板电容器极板上所带的电荷量Q;
(2)P点处的电势φP
共享时间:2023-07-11 难度:2 相似度:0.75

hie@dyw.com

2023-11-15

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