力学与电场综合题型汇编.doc

力学与电场综合模块典型新计算题型展播 根据本届学生实际，组编了如下20道力学与电场综合计算题来训练学生的审题能力和规范解题能力选题典型、新颖，包容知识点多，隐含条件不显露，学生入手困难，由此专题试卷进行强化训练，就可很快识别这类模型的题眼，达到快速求解物理压轴题的能力 孝感三中 三尺方地1、在一个水平地面上沿水平方向建立x轴，在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场，场强大小E=6×105N/C，方向与x轴正方向相同，在O处放一个质量m=10g带负电荷的绝缘物块，其带电荷量q= -5×10—8C物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0．2，沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2m／s，如图所示．试求：(1)物块沿x轴正方向运动离O点的最远距离；(2)物块最终停止时的位置．2、如图所示，竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R，下端与光滑绝缘水平面平滑连接，整个装置处于方向竖直向上的匀强电场中E中，一质量为m，带电量为+q的物块（可视为质点），从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动，沿半圆形轨道恰好通过最高点C，场强大小为E（E

3、如图甲所示，在场强大小为E．方向竖直向下的匀强电场内存在一个半径为R的圆形区域，O点为该圆形区域的圆心，A点是圆形区域的最高点，B点是圆形区域最右侧的点．在A点由放射源释放出初速度大小不同．方向均垂直于场强向右的正电荷，电荷的质量为m，电量为q，不计电荷的重力． ⑴正电荷以多大的速率发射，才能经过图中的P点（图甲中∠POA=θ为已知）？⑵在问题⑴中，电荷经过P点的动能是多大？⑶若在圆形区域的边缘有一接收屏CBD，其中C．D分别为接收屏上最边缘的两点（如图乙所示），且∠COB=∠BOD=30°．则该屏上接收到的正电荷的最大动能是多少？4、如图所示，倾角为300的直角三角形的底边长为2L，底边处在水平位置，斜边是光滑绝缘导轨现在底边中点固定一正电荷Q，让一个质量为m的带正电q质点从斜面顶端A点沿斜边滑下，质点没有脱离斜面，已测得它滑到B在斜边上的垂足D处时速度为v，加速度为a，方向均沿斜边向下，问该质点滑到底端C时的速度和加速度各为多大？300ABCD5、质量mA=3．0kg．长度L=0．70m．电量q=+4．0×10-5C的导体板A在足够大的绝缘水平面上，质量mB=1．0kg可视为质点的绝缘物块B在导体板A的左端，开始时A．B保持相对静止一起向右滑动，当它们的速度减小到=3．0m/s时，立即施加一个方向水平向左．场强大小E=1．0×105N/C的匀强电场,此时A的右端到竖直绝缘挡板的距离为S =2m，此后A．B始终处在匀强电场中，如图所示．假定A与挡板碰撞时间极短且无机械能损失，A与B之间（动摩擦因数=0．25）及A与地面之间（动摩擦因数=0．10）的最大静摩擦力均可认为等于其滑动摩擦力，g取10m/s2（不计空气的阻力）求：(1)刚施加匀强电场时，物块B的加速度的大小？ (2)导体板A刚离开挡板时，A的速度大小？(3)B能否离开A,若能，求B刚离开A时，B的速度 大小；若不能，求B与A的左端的最大距离？ OdBApdcyhCDO′PL6、如图所示，A、B为两块平行金属板，A板带正电、B板带负电。

两板之间存在着匀强电场，两板间距为d、电势差为U，在B板上开有两个间距为L的小孔C、D为两块同心半圆形金属板，圆心都在贴近B板的O’处，C带正电、D带负电两板间的距离很近，两板末端的中心线正对着B板上的小孔，两板间的电场强度可认为大小处处相等，方向都指向O’半圆形金属板两端与B板的间隙可忽略不计现从正对B板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m、电量为q的带正电微粒（微粒的重力不计），问：（1）微粒穿过B板小孔时的速度多大？（2）为了使微粒能在CD板间运动而不碰板，CD板间的电场强度大小应满足什么条件？（3）从释放微粒开始，经过多长时间微粒通过半圆形金属板间的最低点P点？7、如图所示，长为L的绝缘细线，一端悬于O点，另一端连接带电量为－q的金属小球A，置于水平向右的匀强电场中，小球所受的电场力是其重力的倍，电场范围足够大，在距O点为L的正下方有另一完全相同的不带电的金属小球B置于光滑绝缘水平桌面的最左端，桌面离地距离为H，现将细线向右水平拉直后从静止释放A球1）求A球与B球碰撞前的速度？（小球体积可忽略不计）（2）若（2＋）L＝0.1m，H＝0.6m则B球落地时的速度大小是多少？（不计碰撞过程中机械能损失及小球间库仑力的作用）8、如图所示，一矩形绝缘木板放在光滑水平面上，另一质量为m、带电量为q的小物块沿木板上表面以某一初速度从A端沿水平方向滑入，木板周围空间存在足够大、方向竖直向下的匀强电场．已知物块与木板间有摩擦，物块沿木板运动到B端恰好相对静止．若将匀强电场的方向改为竖直向上，大小不变，且物块仍以原初速度沿木板上表面从A端滑入，结果物块运动到木板中点时相对静止．求：⑴物块所带电荷的性质．⑵匀强电场场强的大小9、在绝缘水平面上放一质量m=2.0×10-3kg的带电滑块A，所带电荷量q=1.0×10-7C.在滑块A的左边l=0.3m处放置一个不带电的绝缘滑块B，质量M=4.0×10-3kg，B与一端连在竖直墙壁上的轻弹簧接触(不连接)且弹簧处于自然状态，弹簧原长S=0.05m.如图所示，在水平面上方空间加一水平向左的匀强电场，电场强度的大小为E=4.0×105N/C，滑块A由静止释放后向左滑动并与滑块B发生碰撞，设碰撞时间极短，碰撞后两滑块结合在一起共同运动并一起压缩弹簧至最短处(弹性限度内)，此时弹性势能E0=3.2×10-3J，两滑块始终没有分开，两滑块的体积大小不计，与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.5，g取10m/s2.求:ESABl(1)两滑块碰撞后刚结合在一起的共同速度v；(2)两滑块被弹簧弹开后距竖直墙壁的最大距离s.10、如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。

在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II，两电场的边界均是边长为L的正方形（不计电子所受重力）1）在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开ABCD区域的位置2）在电场I区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置3）若将左侧电场II整体水平向右移动L/n（n≥1），仍使电子从ABCD区域左下角D处离开（D不随电场移动），求在电场I区域内由静止释放电子的所有位置 11、如图所示，矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场，虚线框外为真空区域；半径为R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内，直径AB垂直于水平虚线MN，圆心O恰在MN的中点，半圆管的一半处于电场中．一质量为m，可视为质点的带正电，电荷量为q的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内，小球从B点穿出后，能够通过B点正下方的C点．重力加速度为g，小球在C点处的加速度大小为．求：⑴ 匀强电场场强E；⑵ 小球在到达B点前一瞬间时，半圆轨道对它作用力的大小；⑶ 要使小球能够到达B点正下方C点，虚线框MNPQ的高度和宽度满足什么条件⑷ 小球从B点开始计时运动到C点的过程中，经过多长时间小球的动能最小。

12、如图所示，沿水平方向放置一条平直光滑槽，它垂直穿过开有小孔的两平行薄板，板相距3.5L槽内有两个质量均为m的小球A和B，球A带电量为+2q，球B带电量为－3q，两球由长为2L的轻杆相连，组成一带电系统最初A和B分别静止于左板的两侧，离板的距离均为L若视小球为质点，不计轻杆的质量，在两板间加上与槽平行向右的匀强电场E后（设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成，不影响电场的分布），求：⑴球B刚进入电场时，带电系统的速度大小；⑵带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间及球A相对右板的位置13、如图所示，ABCD为表示竖立放在场强为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环，轨道的水平部分与半圆环相切A为水平轨道的一点，而且把一质量m=100g、带电q=10－4C的小球，放在水平轨道的A点上面由静止开始被释放后，在轨道的内侧运动g=10m/s2）求： （1）它到达C点时的速度是多大？ （2）它到达C点时对轨道压力是多大？ （3）小球所能获得的最大动能是多少？14、．如图所示，整个空间存在场强为E=103N／C、水平向右的匀强电场，在竖直平面内有一个半径为R=40cm的光滑半圆形绝缘轨道DC，其中C为最高点、D为最低点，O为圆心，与水平成=37°的绝缘斜轨道与半圆轨道相连于D点．一质量为m=10g电荷量为q=－10－4C的小球P从斜面上的A点无初速度释放，恰好能通过C点．已知小球P在滑行的过程中经过D点时没有能量损失，小球P与斜面间的动摩擦因数为=0.75，重力加速度g=10m／s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求AD的长度以及小球在半圆形轨道运动时与给轨道的最大压力．15、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=0.40m。

在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E=1.0×104 N/C现有一质量m=0.10kg的带电体（可视为质点）放在水平轨道上与B端距离s=1.0m的位置，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q=8.0×10-5C，取g=10m/s2，求：（1）带电体在水平轨道上运动到B端时的速度大小；（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）带电体沿圆弧形轨道从B端运动到C端的过程中，摩擦力做的功ABROCE16、如图所示，在竖直面内有一光滑绝缘导轨，以B为分界点，AB部分为直线轨道，BCD部分是半径为R的圆形轨道，直线轨道在B点恰好与圆形轨道相切，轨道空间处于方向竖直向上的匀强电场中现有一质量为、电荷最为的带正电小球，在A点以方向平行于导轨向下的初速度v0开始运动已知A点距导轨底端C的竖直高度为，小球可视为质点1）要让小球能沿轨道运动到C点，场强E的大小应满足什么条件?（2）要让小球在圆形轨道上做匀速圆周运动，场强应满足什么条件?（3）当场强E（未知量）为某一值时，小球恰能过圆形轨道最高点D，求。