高考物理一轮总复习 名师专题讲座6课件

A．R 越大，x 越大 B．R 越大，小球经过 B 点后瞬间对轨道的压力越大 C．m 越大，x 越大 D．m 与 R 同时增大，电场力做功增大
[解析] 小球在 BCD 部分做圆周运动，在 D 点，mg＝ mvR2D，小球由 B 到 D 的过程中有：－2mgR＝12mv2D－12mv2B， 解得 vB＝ 5gR，R 越大，小球经过 B 点时的速度越大，则 x 越大，选项 A 正确；在 B 点有：
FN－mg＝mvR2B，解得 FN＝6mg，与 R 无关，选项 B 错 误；由 Eqx＝12mv2B，知 m、R 越大，小球在 B 点的动能越大， 则 x 越大，电场力做功越多，选项 C、D 正确．
[答案] ACD
2．(多选)如右图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方 O 点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度 v1 从 M 点沿 斜面上滑，到达 N 点时速度为零，然后下滑回到 M 点，此时 速度为 v2(v2<v1)．若小物体电荷量保持不变，OM＝ON，则
这是一道典型的带电物体在电场中运动的题目，是非常 综合的题目，解题的关键是正确地进行受力分析和过程分 析．本题易出现的错误是不明白电场反向后对小物体加速度 的影响，仍然以原来的加速度进行求解．
[跟踪训练] 1．(多选)如下图所示，光滑的水平轨道 AB 与半径为 R 的光滑的半圆形轨道 BCD 相切于 B 点，AB 水平轨道部分存 在水平向右的匀强电场，半圆形轨道在竖直平面内，B 为最 低点，D 为最高点．一质量为 m、带正电的小球从距 B 点 x 的位置在电场力的作用下由静止开始沿 AB 向右运动，恰能 通过最高点，则( )
小物体向上做匀减速运动，经 t2＝0.1 s，速度达到 v1， 有
v1＝v0＋a1t1.(2 分) 联立以上两式代入数据可知 v1＝2.1 m/s. 设运动的位移为 x1，有 x1＝v0t1＋12a1t21.(2 分) 电场反向后，设小物体的加速度为 a2，由牛顿第二定律 得 －mgsinθ－μ(mgcosθ－qE)＝ma2.(2 分)
从 M 到 N 的过程中，电场力对小物体先做正功后做负功， C 项错误；根据库仑定律，从 N 到 M 的过程中，小物体受到 的库仑力先增大后减小，受力分析知，小物体受到的支持力 先增大后减小，因而摩擦力也是先增大后减小，D 项正确．
[答案一模)如图所示，O、A、B、 C 为一粗糙绝缘水平面上的三点，不计空气阻力，一电荷量 为－Q 的点电荷固定在 O 点，现有一质量为 m、电荷量为－ q 的小金属块(可视为质点)，从 A 点由静止沿它们的连线向右 运动，到 B 点时速度最大，其大小为 vm.小金属块最后停止 在 C 点．已知小金属块与水平面间的动摩擦因数为 μ，AB 间 距离为 L，静电力常量为 k，则( )
(1)求弹簧枪对小物体所做的功； (2)设在斜轨上小物体能到达的最高点为 P，求 CP 的长 度．
[帮你审题]
[解题样板] (1)设弹簧枪对小物体做的功为 W，由动能 定理得
W－mgr(1－cosθ)＝12mv20，(2 分) 代入数据得 W＝0.475 J．(2 分) (2)取沿平直斜轨向上为正方向．设小物体通过 C 点进入 电场后的加速度为 a1，由牛顿第二定律得 －mgsinθ－μ(mgcosθ＋qE)＝ma1.(2 分)
A．在点电荷－Q 形成的电场中，A、B 两点间的电势差 为2μmgL2q＋mvm2
B．在小金属块由 A 向 C 运动的过程中，电势能先增大 后减小
C．OB 间的距离为
kQq μmg
(19 分)(2015·盐城中学月考)如图所示，ABCD 为 固定在竖直平面内的轨道，AB 段光滑水平，BC 段为光滑圆 弧，对应的圆心角 θ＝37°，半径 r＝2.5 m，CD 段平直倾斜且 粗糙，各段轨道均平滑连接，倾斜轨道所在区域有场强大小 为 E＝2×105 N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场．质量 m ＝5×10－2 kg、电荷量 q＝＋1×10－6 C 的小物体(视为质点) 被弹簧枪发射后，沿水平轨道向左滑行，在 C 点以速度 v0＝3 m/s 冲上斜轨．以小物体通过 C 点时为计时起点，0.1 s 以后， 场强大小不变，方向反向．已知斜轨与小物体间的动摩擦因 数 μ＝0.25.设小物体的电荷量保持不变，g 取 10 m/s2，sin37° ＝0.6，cos37°＝0.8.
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A．小物体上升的最大高度为v21＋4g v22 B．从 N 到 M 的过程中，小物体的电势能逐渐减小 C．从 M 到 N 的过程中，电场力对小物体先做负功后做 正功 D．从 N 到 M 的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力 均是先增大后减小
[解析] M、N 两点在同一等势面上．从 M 至 N 的过程 中，根据动能定理，－mgh－Wf＝0－12mv21，从 N 至 M 的过 程中，mgh－Wf＝12mv22，由两式联立可得 h＝v21＋ 4gv22，A 项正 确；从 N 至 M，点电荷周围的电势先增大后减小，故小物体 的电势能先减小后增大，B 项错误；
设小物体以此加速度运动到速度为 0 时，运动的时间为 t2，位移为 x2，有
0＝v1＋a2t2，(2 分) x2＝v1t2＋12a2t22.(2 分) 设 CP 的长度为 x，有 x＝x1＋x2.(2 分) 联立相关方程，代入数据解得 x＝0.57 m．(1 分) [答案] (1)0.475 J (2)0.57 m
名师专题讲座
带电粒子的力电综合问题 1．问题特点 高考对带电粒子在电场中的运动问题的考查频率很高， 题目通常结合力学知识和电学知识综合考查，主要考查辨析 能力和综合分析能力，题目难度中等偏上，考生得分一般较 低．
2．解题思路 (1)带电体运动的过程若包含多个运动阶段，要分段处 理． (2)对带电体在不同运动阶段进行正确的受力分析，求加 速度． (3)找出各阶段的内在联系，如速度关系，位移关系，能 量关系等．