x/m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 φ/105v 9.00 4.50 3.00 2.25 1.80 1.50 1.29 1.13 1.00
根据上述表格中的数据可作出如右的?—x图像。现有一质量为0.10kg，电荷量为1.0?10C带正电荷的滑块（可视作质点），其 与水平面的动摩擦因素为0.20。问：
（1）由数据表格和图像给出的信息，写出沿x轴的电势?与x的函数关系表达式。
（2）若将滑块无初速地放在
0 0 P x/m
0.2 0.4 0.6 3 2 1 x/m
-7
φ/×105V 6 5 x=0.10m处，则滑块最终停止在何处？
（3）在上述第（2）问的整个运动过程中，它的加速度如何变化？当它位于x=0.15m时它的加速度多大？
（4）若滑块从x=0.60m处以初速度v0沿-x方向运动，要使滑块恰能回到出发点，其初速度v0应为多大？
20．（14分） 解：
（1）由数据表格和图像可得，电势?与x成反比关系，即
4.5?104??V
x（2分）
（2）由动能定理
WF?Wf??EK= 0
设滑块停止的位置为x2，有
q(?1??2)??mg(x2?x)?0（2分）
4.5?1044.5?104即 q(?)??mg(x2?x)?0
xx2代入数据有
4.5?1044.5?1041.0?10(?)?0.20?0.10?10(x2?0.1)?0
0.1x2-7
可解得x2=0.225m（舍去x2=0.1m）。 （2分）
（3）先做加速度减小的变加速运动，后做加速度增大的变减速运动。 即加速度先减小后增大。
（2分）
当它位于x=0.15m时，图像上该点的切线斜率表示场强大小
3.00?105?2.0?106N/C E=?
x0.15? （1分）
滑块在该点的水平合力
FX?Eq??mg?2.0?106?1.0?10?7?0.20?0.10?10?0
故滑块的加速度a=Fx/m =0 （1分）
（4）设滑块到达的最左侧位置为x1，则滑块由该位置返回到出发点的过程中
由动能定理 WF?Wf??EK= 0 有 q(?1??2)??mg(x?x1)?0
-7
（1分）
4.5?1044.5?104代入数据有 1.0?10(?)?0.20?0.10?10(0.6?x1)?0
x10.6可解得x1=0.0375m（舍去x1=0.6m）。
（1分）
再对滑块从开始运动到返回出发点的整个过程，由动能定理
12-2?mg(x?x1)=0?mv0
2 （1分）
2代入数据有 2?0.20?0.10?10（0.60-0.0375）=0.5?0.10v0
可解得v0?32≈2.12m/s 2
P （1分）
Q 21（2020上海普陀区二模）、如图所示，P、Q为带电量别为+q和?q的两个等量异种点电荷，两者相距L，O为连线的中点，那么在PQ连线上的各点中（ ）
分PQ
O A．O点的场强最大，大小为4kq/L2 B．O点的场强最大，大小为8kq/L2 C．O点的场强最小，大小为8kq/L2 D．O点的场强最小，大小为零 答案：C
22（2020上海普陀区二模）、如图，在水平匀强电场中，一根轻质绝缘杆两端分别固定着带有等量异种电荷的小球，当杆处于与电力线成60°角位置时，带电小球受到的电场力对杆的中点O的力矩为M。若让轻杆绕中点O由平行位置转至60°角位置，带电小球克服电场力做的功为（ ） 13 A．M B．M
23
3
C．M D．3M
2答案：B
23（2020上海普陀区二模）、如图，实线表示一匀强电场的电场线，一个带正电荷的粒子射入该电场，虚线是它的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，不计重力，则（ ）
A．场强方向向左
B．粒子一定是从a点运动到b点 C．a点电势比b点电势高
D．粒子在a点的电势能大于在b点的电势能 答案：ADC
b a + 60+ O － － 24（2020上海徐汇区二模）．两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则
（A）C点的电场强度大小为零 （B）A点的电场强度大小为零 （C）NC间场强方向向x轴正方向
（D）将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功 答案：AD
25（2020上海徐汇区二模）．（13分）如图所示，一固定直杆AB长为L＝2m，与竖直方向的夹角为?＝53?，一质量为m＝4kg、电荷量为q＝＋3?10－5C的小球套在直杆上，球与杆间的动摩擦因数为?＝0.5。直杆所在处空间有水平向右的匀强电场，场强为E＝106N/C，求：
（1）小球静止起从杆的最高点A滑到最低点B时的速度大小v1；
（2）若杆与竖直方向的夹角换成不同的值，小球滑到B时的速度也会不同，为使小球滑到杆的B端时的速度最大，某同学认为应使杆沿竖直方向放置，因为这样重力做的功最多。你认为是否正确，若认为是正确的，请求出此最大速度v2，若认为不正确，请说明理由并求出此时杆与竖直方向的夹角及此最大速度v2。
25答案．（13分）（1）小球所受电场力大小为Fe＝qE＝3?10－5?106N＝30N（1分），
垂直于杆方向有：FN＝mgsin?－Fecos?＝（40?0.8－30?0.6）N＝14N（1分）， 摩擦力大小为Ff＝? FN＝0.5?14N＝7N（1分），
1由动能定理得：（Fesin?＋mgcos?－Ff）L＝mv12（3分），解得v1＝6.4m/s（1
2分），
（2）某同学的说法不正确（1分），因为此时虽然重力做功多了但是电场力不
A ? E B
? （ ） q1 q2 O A M N C D x
相关推荐：
loading