2022年高考物理一轮复习新题快递-微专题6-力、电综合问题答题策略.docx

微专题六　力、电综合问题答题策略

1．(2022·广东理综)(多选)如图所示，光滑绝缘的水平桌面上，固定着一个带电量为＋Q的小球P，带电量分别为－q和＋2q的小球M和N，由绝缘细杆相连，静止在桌面上，P与M相距L，P、M和N均视为点电荷，下列说法正确的是(　　)
A．M与N的距离大于L
B．P、M和N在同始终线上
C．在P产生的电场中，M、N处的电势相同
D．M、N及细杆组成的系统所受合外力为零
答案：BD　解析：假设P、M和N不在同始终线上，对M受力分析可知M不行能处于静止状态，所以选项B正确；M、N和杆组成的系统，处于静止状态，则系统所受合外力为零，故k＝k，解得x＝(－1)L，所以选项A错误，D正确；在正点电荷产生的电场中，离场源电荷越近，电势越高，φM>φN，所以选项C错误．
2．(多选)如图所示，沿水平方向放置的平行金属板a和b分别与电源的正负极相连，a、b板的中心沿竖直方向各有一个小孔，闭合开关S后，带正电的液滴从小孔正上方的P点由静止自由落下，当液滴穿过b板小孔到达a板小孔时速度为v1.现使a板不动，在开关S仍闭合或断开的状况下，b板向上或向下平移一小段距离，相同的液滴仍从P点自由落下，此时液滴到达a板小孔时速度为v2，下列说法中正确的是(　　)
A．若开关S保持闭合，向下移动b板，则v2>v1
B．若开关S闭合一段时间后再断开，向下移动b板，则v2>v1
C．若开关S保持闭合，则无论向上或向下移动b板，都有v2＝v1
D．若开关S闭合一段时间后再断开，则无论向上或向下移动b板，都有v2<v1
答案：BC　解析：若开关S始终闭合，电容器两板间的电压保持不变，令P到a板的距离为h，由动能定理得mgh－qU＝mv2，所以无论向上或向下移动b板均有v2＝v1，A错，C对；若开关S闭合一段时间后再断开，则电荷量保持不变，由动能定理mgh－qU＝mv2及C＝和Q＝CU可知，下移b板时液滴速度增大，反之液滴速度减小，B对，D错．
3．(多选)将三个质量相等的带电微粒分别以相同的水平速度由P点射入水平放置的平行金属板间，已知上板带正电，下板接地．三个微粒分别落在图中A、B、C三点，不计其重力作用，则(　　)
A．三个微粒在电场中运动的时间相等
B．三个微粒的电荷量相同
C．三个微粒所受电场力的大小关系是FA<FB<FC
D．三个微粒到达下板时的动能关系是EkC>EkB>EkA
答案：CD　解析：由于三个微粒只受到竖直向下的恒定的电场力的作用，所以它们均做类平抛运动．依据题意，它们在水平方向上做的是速度大小相同的匀速直线运动，三个微粒在电场中运动的时间与它们在水平方向上的位移成正比，明显，tA>tB>tC，选项A错误；它们做类平抛运动的初速度相同，但运动轨迹不同，这说明它们受到的电场力不同，因此所带电荷量不同，选项B错误；它们在竖直方向上下落的位移相同(设为h)，但运动时间不同，依据关系式a＝2h/t2及tA>tB>tC可知，aA<aB<aC，由于它们的质量相等，依据牛顿其次定律可知，三个微粒所受电场力的大小关系是FA<FB<FC，选项C正确；又由于三个微粒在竖直方向上的位移相等，所以电场力做的功的大小关系是WA<WB<WC，依据动能定理，粒子所受的电场力做的功等于粒子动能的增加量，所以三个微粒到达下板时的动能关系是EkC>EkB>EkA，选项D正确．
4．(2021·浙江温州一模)在光滑绝缘水平面上放置一质量m＝0.2 kg、电荷量q＝＋5.0×10－4 C的小球，小球系在长L＝0.5 m的绝缘细线上，线的另一端固定在O点．整个装置置于匀强电场中，电场方向与水平面平行且沿OA方向，如图所示(此图为俯视图)．现给小球一初速度使其绕点O做圆周运动，小球经过A点时细线的张力F＝140 N，小球在运动过程中，最大动能比最小动能大ΔEk＝20 J，小球视为质点．
(1)求电场强度的大小；
(2)求运动过程中小球的最小动能；
(3)若小球运动到动能最小的位置时细线被剪断，则小球经多长时间其动能与在A点时的动能相等？此时小球距A点多远？
答案：(1)4×104 N/C　(2)10 J　(3) s　 m
解析：(1)当电场力做正功最多时，动能最大，而最多的正功为2qeL，依据题意有
ΔEk＝2qEL
代入数据得E＝4×104 N/C.
(2)在A处动能最大，A处有F－qE＝m
A点关于O的对称点B处动能最小，则最小动能
Ekmin＝EkB＝mv－ΔEk
代入数据得EkB ＝10 J.
(3)B点动能最小，在B点有
EkB＝mv
代入数据得vB＝10 m/s
当动能相等时，y＝2L
线断后小球做类平抛运动，y＝·t2
x＝vBt
代入数据得：t＝ s，x＝ m.