2020版高考物理专题1.25静电场综合问题（电磁部分）（含解析）

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1、专题1.25静电场综合问题一．选择题1（2017辽宁重点校协作体5月模拟）如图所示，两块水平放置的平行金属板，板长为2d，相距为d，两板之间加有竖直向下的匀强电场。将一质量为m、电荷量为q的带正电小球以大小为v0的水平速度从靠近上板下表面的P点射入，小球刚好从下板右边缘射出。重力加速度为g。则该匀强电场的电场强度大小可能为（）A．B．C．D．【参考答案】C【名师解析】带电小球在金属板之间运动的加速度a=g+qE/m.根据类平抛运动规律，2d=v0t，d=at2，联立解得：E=，选项C正确。2．(2016学易金卷押题题)如

2、图所示，在xOy平面有匀强电场，一群质子从P点出发，可以到达圆O上任一个位置，比较圆上这些位置，发现到达圆与x轴正半轴的交点A点时，动能增加量最大，增加了60eV，已知圆的半径25cm，。则匀强电场的电场强度是（）A.120V/mB.187.5V/mC.150V/mD.238.5V/m【参考答案】B【名师解析】到达圆与x轴正半轴的交点A点时，动能增加量最大，说明等势面在A点与圆相切，即等势面与y轴平行，电场线与x轴平行，PA两点之间的电势差U=W/e=60V，PA两点之间的距离为2Rcos37°，PA两点之间沿x轴方向的

3、距离x=2Rcos37°cos37°=0.32m，匀强电场的电场强度是E=U/x=187.5V，选项B正确。二．计算题1.(2017·青海省西宁市四校高三联考)如图6所示，第一象限中有沿x轴的正方向的匀强电场，第二象限中有沿y轴负方向的匀强电场，两电场的电场强度大小相等。一个质量为m，电荷量为－q的带电质点以初速度v0从x轴上P(－L，0)点射入第二象限，已知带电质点在第一和第二象限中都做直线运动，并且能够连续两次通过y轴上的同一个点Q(未画出)，重力加速度g为已知量。求：图6(1)初速度v0与x轴正方向的夹角；(2)P

4、、Q两点间的电势差UPQ；(3)带电质点在第一象限中运动所用的时间。【参考答案】(1)45°　(2)－　(3)【名师解析】(1)由题意知，带电质点在第二象限做匀速直线运动，有qE＝mg且由带电质点在第一象限做直线运动，有tanθ＝解得θ＝45°(2)P到Q的过程，由动能定理有qEL－mgL＝0WPQ＝qEL解得UPQ＝＝－(3)带电质点在第一象限做匀变速直线运动，由牛顿第二定律有mg＝ma，即a＝g，v0＝at解得t＝带电质点在第一象限中往返一次所用的时间T＝2t＝2．(2016·四川成都一诊)(18分)如图所示，带正电

5、的绝缘小滑块A，被长R＝0.4m的绝缘细绳竖直悬挂，悬点O距水平地面的高度为3R；小滑块B不带电，位于O点正下方的地面上。长L＝2R的绝缘水平传送带上表面距地面的高度h＝2R，其左端与O点在同一竖直线上，右端的右侧空间有方向竖直向下的匀强电场。在O点与传送带之间有位置可调的固定钉子(图中未画出)，当把A拉到水平位置由静止释放后，因钉子阻挡，细绳总会断裂，使得A能滑上传送带继续运动，若传送带逆时针匀速转动，A刚好能运动到传送带的右端。已知绝缘细绳能承受的最大拉力是A重力的5倍，A所受电场力大小与重力相等，重力加速度g＝10

6、m/s2，A、B均可视为质点，皮带传动轮半径很小，A不会因绳断裂而损失能量、也不会因摩擦而损失电荷量。试求：(1)钉子距O点的距离的范围；(2)若传送带以速度v0＝5m/s顺时针匀速转动，在A刚滑到传送带上时，B从静止开始向右做匀加速直线运动，当A刚落地时，B恰与A相碰。试求B做匀加速运动的加速度大小。(结果可用根式表示)【参考答案】(1)0.4m>x>0.2m　(2)m/s2【名师解析】(1)在A运动到最低点的过程中，因机械能守恒，有mgR＝mv得v1＝＝2m/sA到最低点，绳子被挡住时，有FT－mg＝m当FT＝5mg

7、时，解得r＝＝0.2m故钉子距O点距离的范围是0.4m>x>0.2m(2)在A运动到传送带右端的过程中，因绳断裂不损失能量由动能定理有mgR－μmgL＝0解得μ＝0.5因v0＝5m/s>v1，所以A在传送带上将做加速运动，假设A一直加速，到右端的速度为v2由动能定理有μmgL＝mv－mv解得v2＝4m/s因v2

8、v2t2h＝atEq＋mg＝ma解得t1＝0.4(2－)s，t2＝0.2s，l＝0.8m对B：设匀加速过程的加速度大小为a′，则有位移x＝L＋l＝a′(t1＋t2)2解得a′＝m/s2＝m/s23．(2016·江西南昌调研)(20分)如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，坐标系内有A、B两点，