2023屆高考物理一輪復習基礎過關能力提升題 第6章 動量守恒定

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課時作業(yè)25[雙基過關練]1．兩平行金屬板相距為d，電勢差為U，一電子質量為m，電荷量為e，從O點沿垂直于極板的方向射出，最遠到達A點，然后返回．如下圖，OA＝h，此電子具有的初動能是()A.C.edhUB．edUheUdhD.eUhd解析：電子受到的靜電力做負功，有－eUOA＝0－Ek，UOA＝h，Ek＝UdeUhd，由此知選項D正確．答案：D2．(2023·遼寧大連5月模擬)某電容式話筒的原理示意圖如下圖，E為電源，R為電阻，薄片P和Q為兩相互絕緣的金屬板．當對著話筒說話時，P振動而Q可視為不動，在P、Q間距增大的過程中()A．P、Q兩板組成電容器的電容增大B．P板的電荷量增加C．M點的電勢比N點低D．M點的電勢比N點高解析：電容式話筒與電源串聯(lián)，其電壓保持不變．在P、Q間距增大的過程中，根據(jù)電容的決定式C＝可知，電容減小，A錯誤；根據(jù)電容的定義式C4πkdεrS2023屆高考物理一輪復習

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＝可知，電容器所帶電荷量減少，P板上電荷量減少，電容器放電，放電電流QU通過R的方向由M到N，則M點的電勢高于N點的電勢，B、C錯誤，D正確．答案：D3．(多項選擇)如下圖，處于真空中的勻強電場與水平方向成15°角，在豎直平面內的直線AB與場強E相互垂直，在A點以大小為v0的初速度水平向右拋出一質量為m、帶電荷量為＋q的小球，經(jīng)時間t，小球落下一段距離過C點(圖中未畫出)時其速度大小仍為v0，已知A、B、C三點在同一平面內，則在小球由A點運動到C點的過程中()A．小球的機械能增加B．小球的電勢能增加C．小球的重力勢能增加D．C點位于AB直線的右側解析：由動能定理知，動能不變，合外力的功為零，重力做正功，電場力必然做負功，重力勢能減小，電勢能增加，故A、C錯誤，B正確；電勢能增加，電場力做負功，AB為等勢線，所以C點必定在AB右方，D正確．答案：BD4．(2023·黑龍江大慶中學期末)如下圖，兩面積較大、正對著的平行極板A、B水平放置，極板上帶有等量異種電荷．其中A極板用絕緣線懸掛，B極板固定且接地，P點為兩極板的中間位置．以下結論正確的是()A．若在兩極板間加上某種絕緣介質，A、B兩極板所帶的電荷量會增大B．A、B兩極板所帶的電荷分別在P點產(chǎn)生電場的場強大小相等，方向一致C．若將A極板豎直向上平移一小段距離，兩極板間的電場強度將增大D．若將A極板豎直向下平移一小段距離，P點的電勢將減小解析：若在兩極板間加上某種絕緣介質，A、B兩極板所帶的電荷量不會改變，故A錯誤；A、B兩極板所帶的電荷量數(shù)量相等，P點到兩極板的距離相等，2023屆高考物理一輪復習

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根據(jù)對稱性和電場的疊加可知兩極板所帶的電荷分別在P點產(chǎn)生電場的場強大小相等，方向都向下，故B正確；根據(jù)電容的決定式C＝εrS4πkd、電容的定義式4πkQC＝和極板間的電場強度公式E＝得，E＝，由題知Q、S、εr均不變，UdεrS則移動A極板時，兩極板間的電場強度將不變，故C錯誤；由上分析可知，將QUA極板豎直向下平移一小段距離時，極板間的電場強度不變，由U＝Ed知，P點與下極板間的電勢差不變，P點的電勢保持不變，故D錯誤．答案：B5．如下圖，質量一致的兩個帶電粒子P、Q以一致的速度沿垂直于電場方向射入兩平行板間的勻強電場中，P從兩極板正中央射入，Q從下極板邊緣處射入，它們最終打在同一點(重力不計)，則從開始射入到打到上板的過程中()A．它們運動的時間tQ>tPB．它們運動的加速度aQ2023屆高考物理一輪復習

C．mg與qE大小之比為6：3D．MN連線與水平方向的夾角為60°解析：由題意可知，在水平方向電場力對物體做正功，由于不知電場的方向，則不能確定帶電物體的電性，A錯誤；由于只有重力和電場力做功，帶電物體的動能、電勢能、重力勢能三者之和為一定值，當重力做功為－2J時，其重力勢能增大2J，故動能和電勢能之和減少了2J，B正確；設水平和豎直位移分別為1qE2mx、y，水平方向做初速度為0的勻加速直線運動，有x＝t2，且qEx＝3J，1mg2豎直方向做豎直上拋運動，有y＝gt，且mgh＝2J，由以上幾式聯(lián)立可得2qE＝63，tanθ＝＝y(tǒng)x63，因此C正確、D錯誤．答案：BC7．如下圖，在絕緣水平面上，有相距為L的A、B兩點，分別固定著兩個帶電荷量均為Q的正電荷．O為AB連線的中點，a、b是AB連線上兩點，其中Aa＝Bb＝.一質量為m、電荷量為＋q的小滑塊(可視為質點)以初動能Ek04從a點出發(fā)，沿AB直線向b運動，其中小滑塊第一次經(jīng)過O點時的動能為2Ek0，第一次到達b點時的動能恰好為零，小滑塊最終停在O點，已知靜電力常量為Lk.求：(1)小滑塊與水平面間滑動摩擦力的大小；(2)小滑塊剛要到達b點時加速度的大小和方向；(3)小滑塊運動的總路程s.解析：由Aa＝Bb＝，O為AB連線的中點可知a、b關于O點對稱，則a、4Lb之間的電勢差為Uab＝0.(1)設小滑塊與水平面間摩擦力的大小為F，滑塊從a→b的過程，由動能定理得q·Uab－F·＝0－Ek0.22Ek0解得F＝.LL2023屆高考物理一輪復習

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(2)根據(jù)庫侖定律，小滑塊剛要到達b點時受到的庫侖力的合力為F′＝kL2－kL128k＝.229L根據(jù)牛頓其次定律，小滑塊剛要到達b點時加速度的大小為a＝128k2Ek0＋，9mL2mL方向由b指向O(或向左)．1F′＋Fm＝(3)設滑塊從a→O的過程中電場力做功為W，由動能定理得W－FL＝2Ek04－Ek0.解得W＝1.5Ek0.對于小滑塊從a開始運動到最終在O點停下的整個過程中，由動能定理得W－Fs＝0－Ek0.解得s＝1.25L.2Ek0128k2Ek0答案：(1)(2)＋，方向由b指向O(3)1.25LL9mL2mL[能力提升練]8．(多項選擇)如圖甲所示，兩水平金屬板間距為d，板間電場強度的變化規(guī)律如圖乙所示．t＝0時刻，質量為m的帶電微粒以初速度v0沿中線射入兩板間，0～時間內微粒勻速運動，T時刻微粒恰好經(jīng)金屬板邊緣飛出．微粒運動過程中3未與金屬板接觸．重力加速度的大小為g.關于微粒在0～T時間內運動的描述，正確的是()TA．末速度大小為2v0B．末速度沿水平方向2023屆高考物理一輪復習

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C．重力勢能減少了mgd2D．戰(zhàn)勝電場力做功為mgd解析：因0～內微粒勻速運動，故微粒受到的電場力向上，E0q＝mg，由3題圖可知在～時間內，兩金屬板間沒有電場，微粒只受重力作用，做平拋運332TgT2T動，在t＝時刻的豎直速度為vy1＝，水平速度為v0，在～T時間內，微333粒滿足2E0q－mg＝ma，解得a＝g，方向向上，則在t＝T時刻，微粒的豎直速度減小到零，水平速度為v0，A錯誤，B正確．微粒的重力勢能減小了ΔEp＝mg·＝mgd，C正確．從射入到射出，由動能定理可得mgd－W電＝0，222可知戰(zhàn)勝電場力做功為mgd，D錯誤．選B、C.2答案：BC9．如圖甲所示，在真空中足夠大的絕緣水平地面上，一個質量為m＝0.2kg，帶電荷量為q＝＋2.0×10－6C的小物塊處于靜止狀態(tài)，小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1.從t＝0時刻開始，空間加上一個如圖乙所示的場強大小和方向呈周期性變化的電場，(取水平向右為正方向，g取10m/s2)求：11TT2Td11(1)15秒末小物塊的速度大??；(2)15秒內小物塊的位移大?。馕觯?1)0～2s內物塊加速度a1＝E1q－μmgm1＝2m/s2位移x1＝a1t21＝4m22s末的速度為v2＝a1t1＝4m/s2023屆高考物理一輪復習

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2～4s內物塊加速度a2＝位移x2＝x1＝4m4s末的速度為v4＝0E2q－μmgm＝－2m/s2因此小物塊做周期為4s的加速和減速運動，第14s末的速度也為v14＝4m/s所以第15s末的速度v15＝v14－at＝2m/s，方向向右等同于t＝1s時(2)15秒內小物塊的位移大小，可以看做是上述3個周期的位移加上x1和第15s內的位移，x15＝v14t＋a2t2＝3m2所求位移為x＝3(x1＋x2)＋x1＋x15＝31m答案：(1)2m/s方向向右(2)31m10．(2023·XX省重點中學高三聯(lián)考)如下圖為一多級加速器模型，一質量為m＝1.0×10－3kg、電荷量為q＝8.0×10－5C的帶正電小球(可視為質點)通過1、2級無初速度地進入第3級加速電場，之后沿位于軸心的光滑淺槽，經(jīng)過多級加速后從A點水平拋出，恰好能從MN板的中心小孔B垂直金屬板進入兩板間，A點在MN板左端M點正上方，傾斜平行金屬板MN、PQ的長度均為L＝1.0m，金屬板與水平方向的夾角為θ＝37°，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g＝10m/s2.(1)求A點到M點的高度以及多級加速電場的總電壓U；(2)若該平行金屬板間有圖示方向的勻強電場，且電場強度大小E＝100V/m，要使帶電小球不打在PQ板上，則兩板間的距離d至少要多長？1解析：(1)設小球從A點到B點的運動時間為t1，小球的初速度為v0，A點到M點的高度為y則有v0gt1＝tanθ①L2cosθ＝v0t1②1y－sinθ＝gt21③222023屆高考物理一輪復習

L2023屆高考物理一輪復習

聯(lián)立①②③并代入數(shù)據(jù)解得v0＝173m/s，y＝m④30帶電小球在多級加速器加速的過程，根據(jù)動能定理有2－0⑤qU＝mv012代入數(shù)據(jù)解得U＝18.75V(2)進入電場時，以沿板向下為x軸正方