2019-2020年高考物理模擬試題專題匯編 專題4 電場和磁場 第1講 電場（A）（含解析）.doc

2019-2020年高考物理模擬試題專題匯編 專題4 電場和磁場 第1講 電場（A）（含解析）一選擇題1.(xx張掖三診14)下列說法正確的是（ ）A電荷的周圍既有電場也有磁場，反映了電和磁是密不可分的B由電場強度的定義式可知E的方向決定于q的正負C法拉第首先總結出磁場對電流作用力的規(guī)律D“電生磁”和“磁生電”都是在變化、運動的過程中才能出現(xiàn)的效應2.(xx衡水高三調14)下列說法不正確的是 ( )A.法拉第最先引入“場”的概念，并最早發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應現(xiàn)象B互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎C在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看做勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這應用了“微元法”D電場強度和磁感應強度定義物理量的方法是比值定義法3.（xx西安交大附中三模14）由于萬有引力定律和庫侖定律都滿足平方反比定律，因此引力場和電場之間有許多相似的性質，在處理有關問題時可以將它們進行類比例如電場中反映各點電場強弱的物理量是電場強度，其定義式為在引力場中可以有一個類似的物理量用來反映各點引力場的強弱設地球質量為，半徑為R，地球表面處重力加速度為，引力常量為G如果一個質量為的物體位于距地心2R處的某點，則下列表達式中能反映該點引力場強弱的是（ ）A B C D4.(xx江山市模擬)4（6分）物理關系式不僅反映了物理量之間的關系，也確定了單位間的關系如關系式U=IR既反映了電壓、電流和電阻之間的關系，也確定了V（伏）與A（安）和（歐）的乘積等效，即V與A等效現(xiàn)有物理量單位：m（米）、s（秒）、N（牛）、J（焦）、W（瓦）、C（庫）、F（法）、A（安）、（歐）和T（特），由他們組合成的單位都與電壓單位V（伏）等效的是（）A J/C和TAm B C/F和W C W/A和CTm/s D Tm2/s和N/CqRd5.(xx馬鞍山三模19). 對于真空中電量為Q的靜止點電荷而言，當選取離點電荷無窮遠處的電勢為零時，離點電荷距離為r處電勢為（k為靜電力常量）。如圖所示，一質量為m、電量為q可視為點電荷的帶正電小球用絕緣絲線懸掛在天花板上，在小球正下方的絕緣底座上固定一半徑為R的金屬球，金屬球接地，兩球球心間距離為d。由于靜電感應，金屬球上分布的感應電荷的電量為q。則下列說法正確的是（）A金屬球上的感應電荷電量B金屬球上的感應電荷電量C絕緣絲線中對小球的拉力大小為D絕緣絲線中對小球的拉力大小6.(xx衡水高三調17)如圖所示，真空中等量同種正點電荷放置在M、N兩點，在MN的連線上有對稱點a、c，MN連線的中垂線上有對稱點b、d，則下列說法正確的是 ( )A正電荷+q在c點電勢能大于在a點電勢能B正電荷+q在c點電勢能小于在a點電勢能C在MN連線的中垂線上,O點電勢最高D負電荷-q從d點靜止釋放，在它從d點運動到b點的過程中，加速度先減小再增大7.(xx景德鎮(zhèn)三檢20).如圖所示為點電荷a、b所形成的電場線分布，有一粒子（不計重力）由A進入電場，A、B是軌跡上的兩點，以下說法正確的是（ ）ABA該粒子帶正電Ba、b為異種電荷C該粒子在A點加速度較B點大D該粒子在A點電勢能較B點大8.(xx大慶三檢20).如圖所示，正四面體所有棱長都相等長度為a，A、B、C 、D是其四個頂點，現(xiàn)在B、D兩點分別固定電量均為q的正負點電荷，靜電力常量為k，下列說法正確的是（）AC點的場強大小為 BA、C兩點的場強方向相同CA、C兩點電勢相同 D將一正電荷從A點沿直線移動到C點，電場力先做正功后做負功9. (xx東城區(qū)二練16)在勻強電場中將一個帶電粒子由靜止釋放。若帶電粒子僅在電場力作用下運動，則A帶電粒子所受電場力越來越大B帶電粒子的運動速度越來越大C帶電粒子的加速度越來越大D帶電粒子的電勢能越來越大10.(xx肇慶三測20)x軸上O點右側各點的電場方向與x軸方向一致，O點左側各點的電場方向與x軸方向相反，若規(guī)定向右的方向為正方向，x軸上各點的電場強度E隨x變化的圖象如下圖所示， 該圖象關于O點對稱，x1和x1為x軸上的兩點下列說法正確的是( )xoEx1x1AO點的電勢最低Bx1和x1兩點的電勢相等C電子在x1處的電勢能大于在x1處的電勢能D電子從x1處由靜止釋放后，若向O點運動，則到達O點時速度最大 11.(xx北京西城區(qū)二模AB16)如圖所示，虛線為電場中的三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等。一個帶正電的點電荷在A點的電勢能大于其在B點的電勢能，則下列說法正確的是（ ）AA點的電勢比B點的高B無法比較A、B兩點的電勢高低CA點的電場強度比B點的大D無法比較A、B兩點的場強大小12.(xx永州三模17)帶電質點P1固定在光滑的水平絕緣桌面上，另有一個帶電質點P2在桌面上運動，某一時刻質點P2的速度沿垂直于P1P2的連線方向，如圖所示，關于質點P2以后的運動情況，下列說法正確的是（ ）P2P1A若P1、P2帶異種電荷，可能做加速度變大，速度變小的曲線運動B若P1、P2帶異種電荷，速度大小和加速度大小可能都不變C若P1、P2帶同種電荷，可能做速度變小的曲線運動D若P1、P2帶同種電荷，可能做加速度變大的曲線運動13.(xx綿陽三診6)電荷量q=110-4C的帶正電的小物塊靜止在絕緣水平面上，所在空間存在沿水平方向的電場，其電場強度E的大小與時間t的關系如圖1所示，物塊速度v的大小與時間t的關系如圖2所示。重力加速度g=10m/s2。則（ ）A.物塊在4s內位移是8mO212344O212344t/st/sv/ms-1E/104NC-1圖2圖1B.物塊的質量是1kgC.物塊與水平面間動摩擦因數(shù)是0.4D.物塊在4s內電勢能減少了14J14.(xx濟南二模19）如圖所示，在勻強電場中有六個點A、B、C、D、E、F，正好構成一正六邊形，六邊形邊長為0.1 m，所在平面與電場方向平行。點B、C、E的電勢分別為-20 V、20 V和60 V。一帶電粒子從A點以某一速度沿AB方向射出后，經過1x10-6s到達D點。不計重力。則下列判斷正確的是（ ）A粒子帶正電B粒子在A點射出時的速度為5l05msC粒子在A點的電勢能大于在D點的電勢能D該粒子的比荷(電荷量與質量比值)為7.5108Ckg15.（xx聊城二模18）.如圖所示，光滑絕緣細管與水平面成30角，在管的右上方P點固定一個點電荷+Q，P點與細管在同一豎直平面內，管的頂端A與P點連線水平，圖中PB垂直AC，B是AC的中點。帶電荷量為-q的小球（小球直徑略小于細管的內徑）從管中A處由靜止開始沿管向下運動，它在A處時的加速度為a，不考慮小球電荷量對+Q形成的電場的影響。則在電場中（ ）A.A點的電勢高于B點的電勢B.B點的電場強度大小是A點的4倍C.小球運動到C處的加速度為D.小球從A到C的過程中電勢能先減小后增大16.（xx南平綜測l7）如圖所示:長為L、傾角為的光滑絕緣斜面處于電場中，一帶電量為+q、質量為m的小球以初速度從斜面底端A點開始沿斜面上滑，當?shù)竭_斜面頂端B點時，速度仍為，則A小球在B點的電勢能一定大于在A點的電勢能BA、B兩點間的電壓一定等于 C若電場是勻強電場，則該電場的電場強度最大值一定為D若該電場是由放置在C點的點電荷Q產生，則為4517.（xx西安交大附中三模18）. 如圖所示，無限大均勻帶正電薄板豎直放置，其周圍空間的電場可認為是勻強電場。光滑絕緣細管垂直于板穿過中間小孔，一個視為質點的帶負電小球在細管內運動。以小孔為原點建立x軸，規(guī)定x軸正方向為加速度a、速度v的正方向，下圖分別表示x軸上各點的電勢，小球的加速度a、速度v和動能Ek隨x的變化圖象，其中正確的是（ ） xEEOOxAOxvCOxEkDOxaB18.（xx寶雞三檢19）、如圖所示，一帶電粒子在勻強電場中從點拋出，運動到點時速度方向豎直向下，且在點的速度為粒子在電場中運動的最小速度，已知電場方向和粒子運動軌跡在同一豎直平面內，粒子的重力和空氣阻力與電場力相比可忽略不計，則（ ）A電場方向一定水平向右B電場中點的電勢一定大于點的電勢C從 到的過程中，粒子的電勢能一定增加D從到的過程中，粒子的電勢能與機械能之和一定不變19.(xx濰坊二模18)如圖甲所示，一絕緣的豎直圓環(huán)上均勻分布著正電荷一光滑細桿從圓心垂直圓環(huán)平面穿過圓環(huán)，桿上套有帶正電的小球，現(xiàn)使小球從a點由靜止釋放，并開始計時，后經過b、c兩點， 運動過程中的v-t圖 如圖乙所示下列說法正確的是（ ）A帶電圓環(huán)在圓心處產生的場強為零Ba點場強大于b點場強C電勢差 D小球由b到c的過程中平均速度小于0.55 ms二非選擇題20.(xx龍巖綜測21)（19分）如圖所示，ABCD豎直放置的光滑絕緣細管道，其中AB部分是半徑為R的圓弧形管道，BCD部分是固定的水平管道，兩部分管道恰好相切于B。水平面內的M、N、B三點連線構成邊長為L等邊三角形，MN連線過C點且垂直于BCD。兩個帶等量異種電荷的點電荷分別固定在M、N兩點，電荷量分別為和?，F(xiàn)把質量為、電荷量為的小球（小球直徑略小于管道內徑，小球可視為點電荷），由管道的A處靜止釋放，已知靜電力常量為，重力加速度為。求：（1）小球運動到B處時受到電場力的大?。唬?）小球運動到C處時的速度大??；（3）小球運動到圓弧最低點B處時，小球對管道壓力的大小。21.(xx北京朝陽二練24)（20分）（1）如圖甲所示，M、N是真空中兩個電荷量均為+Q的固定點電荷，M、N間的距離為a；沿MN連線的中垂線建立坐標軸，P是x軸上的點，。已知靜電力常量為k。a求P點場強的大小和方向；b在圖乙中定性畫出場強E隨x變化的圖像（取向右為場強E的正方向）。（2）如圖丙所示，一個半徑為R、電荷量為+Q的均勻帶電圓環(huán)固定在真空中，環(huán)心為O，MN是其中軸線?，F(xiàn)讓一電荷量為q、質量為m的帶電粒子從MN上的P點由靜止釋放，P、O間的距離為d。不計粒子重力。試證明：當d<< R時，帶電粒子做簡諧運動。22.(xx衡水高三調24).（13分）如圖所示，光滑絕緣的正方形水平桌面邊長為d=0.48 m，離地高度h=1.25 m。桌面上存在一水平向左的勻強電場（除此之外其余位置均無電場），電場強度E=ll0NC。在水平桌面上某一位置P處有一質量m= 0.01 kg，電量q=l10C的帶正電小球以初速v0=1 m/s向右運動?？諝庾枇雎圆挥?，重力加速度g=10。求：(1)小球在桌面上運動時加速度的大小和方向？(2)P處距右端桌面多遠時，小球從開始運動到最終落地的水平距離最大？并求出該最大水平距離？第1講 電場（A卷）參考答案與詳解1.【答案】D【命題立意】本題旨在考查物理學史。【解析】A、靜止的電荷的周圍存在電場，運動的電荷還存在磁場，故A錯誤；B、電場強度取決于電場本身，與有無試探電荷無關，故B錯誤；C、安培首先總結出磁場對電流作用力的規(guī)律，故C錯誤；D、“電生磁”和“磁生電”都是在變化、運動的過程中才能出現(xiàn)的效應，故D正確。故選：D2.【答案】A【命題立意】本題旨在考查物理學史、電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過程?！窘馕觥緼、法拉第最先引入“場”的概念，奧斯特最早發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，故A不正確；B、變壓器工作原理是利用互感現(xiàn)象，故B正確；C、在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看做勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這是運用了微元法，故C正確；D、電場強度和磁感應強度定義物理量的方法是比值定義法，故D正確。故選：A3.【答案】D【命題立意】本試題旨在考查萬有引力定律及其應用、電場強度。【解析】類比電場強度定義式：該點引力場強弱：由萬有引力等于重力得、：在地球表面：位于距地心2R處的某點：聯(lián)立解得：故選：D4.【答案】B【命題立意】本題旨在考查力學單位制。【解析】由電場力做功的公式，知，所以單位與電壓單位等效，由，可知：是和力的單位牛頓等效的，由，可知：，可知是與電場強度的單位等效的，由，可知：是和電壓單位等效的，由，可知：是和電壓單位等效的，由，可知：，所以是和電壓單位等效的，由，可知：是力的單位，是與等效的，由，可得：，所以是和電壓的單位等效的，根據以上分析可知，都與電壓單位V（伏）等效的是B故選：B5.【命題立意】電勢差與電場強度的關系；電場強度【答案】A【解析】金屬球球心處電勢為0，而金屬球上的電荷由于q的存在集中在球的上端，則有，得，A正確，B錯；絕緣絲線中對小球的拉力大小為，CD錯。6.【答案】C【命題立意】本題旨在考查電勢能、電場強度?！窘馕觥緼、根據電場線的分布情況和對稱性可知，a、c兩點的電勢相等，則點電荷在a點電勢能一定等于在c點電勢能故AB錯誤；C、沿電場線方向電勢降低，在MN連線的中垂線上，O點電勢最高，故C正確；D、由對稱性知O點的場強為零，電荷從d點靜止釋放，在它從d點運動到b點的過程中，加速度可能先減小再增大，也可能先增大，后減小在增大在減小，故D錯誤。故選：C7.【答案】BC【命題立意】本題旨在考查電場線、電勢能。【解析】AB、根據電場線從正電荷出發(fā)，到負電荷終止，可知a帶正電，b帶負電；由粒子的軌跡向左上方彎曲，可知該粒子所受的電場力向左上方，因此該粒子帶負電，故A錯誤，B正確；C、A處電場線密，則A處電場強度大，粒子所受的電場力大，則粒子在A點加速度較大，故C正確；D、根據順著電場線方向電勢降低，可知A點的電勢較高，由推論：負電荷在電勢高處電勢能小，則知粒子在A點電勢能較B點小，故D錯誤。故選：BC8.【答案】BC【命題立意】本題旨在考查電場的疊加、電場強度、電勢.【解析】BC、由題，通過BD的中垂面是一等勢面，A、C在同一等勢面上，電勢相等，A、C兩點的場強都與等勢面垂直，方向指向B一側，方向相同，根據對稱性可知，場強大小相等，故A、C兩點的場強、電勢均相同，故B、C正確；A、兩個電荷在A點產生的場強：，A點的合場強：,如圖，故A錯誤； D、由題，通過BD的中垂面是一等勢面，A、C在同一等勢面上，電勢相等，將一正電荷從C點移動到D點，電場力不做功，故D錯誤。故選：BC9.【命題立意】考查帶電粒子在電場中的運動【答案】B 【解析】帶電粒子在勻強電場中運動,電場力、加速度大小均保持不變，AC錯誤；粒子由靜止釋放，電場力作正功，粒子速度增大，電勢能減小，B正確，D錯誤。10.【答案】BD【命題立意】本題旨在考查靜電場知識，意在考查考生理解相關知識的區(qū)別和聯(lián)系的能力?！窘馕觥繌膱D象可以看出，電場強度的大小和方向都沿x軸對稱分布，沿著電場強度的方向，電勢一定降低，故根據其電場強度E隨x變化的圖象容易判斷，O點的電勢最高，選項A錯誤；由于x1和-x1兩點關于x軸對稱，且電場強度的大小也相等，故從O點到x1和從O點到-x1電勢降落相等，故x1和-x1兩點的電勢相等，選項B正確；x1和-x1兩點的電勢相等，電子在x1處的電勢能等于在-x1處的電勢能，選項C錯誤；電子從x1處由靜止釋放后，若向O點運動，O點的電勢最高，電子在O點電勢能最低，所以動能最大，所以速度最大，選項D正確11.【答案】A【命題立意】本題旨在考查電勢、電勢能、電場強度?！窘馕觥緼B、由帶正電的點電荷在電勢高的地方，電勢能大，又帶正電的點電荷在A點的電勢能大于其在B點的電勢能，所以A點的電勢比B點的高，故A正確，B錯誤；CD、由題圖可知，A點出的電場線比B點出的電場線稀疏，所以A點的電場強度比B點的小，故CD錯誤。故選：A12.【答案】B【命題立意】本試題旨在考查元電荷、點電荷、物體做曲線運動的條件。【解析】A、若、為同種電荷，、之間的庫侖力為引力，當、之間的庫侖力大于需要的向心力的時候，球做向心運動，加速度變大，速度變大故A錯誤B、若、為異種電荷，、之間的庫侖力為吸引力，當、之間的庫侖力恰好等于向心力的時候，球就繞著做勻速圓周運動，此時速度的大小和加速度的大小都不變，故B正確CD、若、為同種電荷，、之間的庫侖力為排斥力，并且力的方向和速度的方向不再一條直線上，所以質點一定做曲線運動，由于兩者之間的距離越來越大，它們之間的庫侖力也就越來越小，所以的加速度在減小速度增大，故CD錯誤；故選：B13.【答案】BD【命題立意】本題旨在考查電場強度?！窘馕觥緼、物塊在4s內位移為：，故A錯誤；BC、由圖可知，前2s物塊做勻加速直線運動，由牛頓第二定律有：由圖線知加速度為：1s后物塊做勻速運動，由平衡條件有：聯(lián)立解得：由圖可得：，代入數(shù)據解得：由，可得：，故B正確，C錯誤；D、物塊在前2s的位移：物塊在第2s的位移為：電場力做正功：則電勢能減少了，故D正確。故選：BD14.【答案】CD【命題立意】本題旨在考查電勢差與電場強度的關系、電場強度?！窘馕觥坑深}意，可畫出六個點A、B、C、D、E、F所在的等勢面，如圖所示：A、由圖示可知，電場方向是由D指向B的方向，帶電粒子從A點沿AB方向射出，到達D點，在電場中受電場力，根據終點在D，所以其受電場力沿圖示右下方，所以粒子帶你負電，故A錯誤；B、由A項知，粒子從A點射出后做類平拋運動，則：，故B錯誤；C、由于粒子帶負電，A點電勢低于D點電勢，所以粒子在A點的電勢能大于在D點的電勢能，故C正確；D、場強大?。海?，解得：，故D正確。故選：CD15.【答案】BD【命題立意】本題旨在考查電場強度、電勢能。【解析】A、正點電荷的電場線發(fā)散型，由于沿著電場線方向，電勢降低，因此A點的電勢低于B點的電勢，故A錯誤； B、結合幾何關系：PA=2PB，由點電荷電場強度公式，可知，電場強度的大小與間距的平方成反比，則B點的電場強度大小是A點的4倍，故B正確；C、在A處時小球的加速度為，對A點受力分析，電場力、重力與支持力，由力的合成法則可知，合外力由重力與電場力沿著細管方向的分力之和提供的；當在C處時，小球仍受到重力、電場力與支持力，合外力是由重力與電場力沿著細管方向的分力之差提供的，由A處可知：而在C處，則有：，解得：故C錯誤；D、根據電場力做正功，電勢能減??；電場力做負功，電勢能增加，可知：小球帶負電，從A到C的過程中，電場力先做正功，后做負功，則電勢能先減小后增大，故D正確。故選：BD16.【答案】B【命題立意】本題旨在考察場強和電勢差的關系【解析】根據電場力做功的正負，判斷小球電勢能的大小，當電場力做正功時，小球電勢能減小；相反，電勢能增大根據動能定理和電場力做功公式結合，求解A、B兩點的電勢差若電場是勻強電場，根據力學知識確定電場力的最小值，再確定場強的最小值由電勢關系，判斷該電場是否由斜面中點正上方某點的點電荷Q產生的A、小球從A運動到B的過程中，動能不變，重力勢能增加，電勢能減小，則小球在B點的電勢能一定小于小球在A點的電勢能，故A錯誤；B、根據動能定理得：mgLsin+qUAB=，得到：UAB=故B正確；C、若電場是勻強電場，電場力恒定，到達B點時小球速度仍為v0，故小球做勻速直線運動，電場力與重力、支持力的合力為零小球的重力沿斜面向下的分力為mgsin一定，則當電場力沿斜面向上，大小為F=mgsin時，電場力最小，場強最小，又電場力F=Eq，則該電場的場強的最小值一定是電場強度的最大值不能確定故C錯誤；D、若該電場是由放置在C點的點電荷Q產生，A、B兩點的電勢相等，小球從A運動到B電勢能不變，與上分析矛盾，故D錯誤故選：B17.【答案】D【命題立意】本試題旨在考查帶電粒子在勻強電場中的運動、勻強電場中電勢差和電場強度的關系?！窘馕觥緼、在范圍內，當增大時，由，可知，電勢差均勻增大，應為向上傾斜的直線；在范圍內，當增大時，由U=Ed=Ex，可知，電勢差均勻減小，也應為向下傾斜的直線，故A錯誤；B、在范圍內，電場力向右，加速度向右，為正值；在范圍內，電場力向左，加速度向左，為負值；故B錯誤；C、在范圍內，根據動能定理得：，圖象應是曲線；同理，在范圍內，圖線也為曲線，故C錯誤；D、在范圍內，根據動能定理得：，圖象應是傾斜的直線；同理，在范圍內，圖線也為傾斜的直線，故D正確。故選：D18.【答案】CD【命題立意】本題旨在考查帶電粒子在勻強電場中的運動、物體做曲線運動的條件。【解析】A、由于B點速度豎直向下而且最小，由于只受電場力，說明電場力方向偏向右下方，同時也說明了拋出速度不是水平的，不知粒子帶電的電性，所以無法判斷電場方向，故A錯誤；B、不知粒子帶電的電性，無法判斷電場方向，所以不能確定點和點的電勢的高低，故B錯誤；C、從A到B的過程中，電場力對小球做負功，小球的電勢能增大，故C正確；D、從A到B的過程中，重力不計，只有電場力做負功，動能減小，電勢能增加，總和保持不變，故D正確。故選：CD【舉一反三】根據B點時速度方向豎直向下，且速度最小判斷電場力的方向是關鍵，難度適中。19.【答案】AC【命題立意】本題旨在考查電勢差與電場強度的關系、電場強度、電勢能?！窘馕觥緼、由于豎直圓環(huán)上均勻分布著正電荷，依據圓的對稱性可知，圓環(huán)上各部分在圓心處產生的電場相互抵消，所以圓心處產生的場強為零，故A正確；B、由乙圖可知，小球在B點的加速度最大，故受力最大，加速度有電場力提供，故B點的電場強度最大，所以a點場強大于b點場強，故B錯誤；C、由a到b電場力做功為：，ab間電勢差為：，由b到c電場力做功為：，bc間電勢差為：由圖乙可得：，所以：，故C正確；D、由圖乙可得，如果由b到c是勻加速直線運動，則：，依據圖乙圖像，可得：，故D錯誤。故選：AC20.【答案】（1）；（2）；（3）【命題立意】本題旨在考查電勢差與電場強度的關系、動能定理?！窘馕觥浚?）設小球在圓弧形管道最低點B處分別受到和的庫侖力分別為和。則： 小球沿水平方向受到的電場力為和的合力，由平行四邊形定則得： 聯(lián)立得： （2）管道所在的豎直平面是和形成的合電場的一個等勢面，小球在管道中運動時，小球受到的電場力和管道對它的彈力都不做功，只有重力對小球做功，小球的機械能守恒，有： 解得： （3）設在B點管道對小球沿豎直方向的壓力的分力為，在豎直方向對小球應用牛頓第二定律得： 聯(lián)立解得： 設在B點管道對小球在水平方向的壓力的分力為，則： 圓弧形管道最低點B處對小球的壓力大小為： 由牛頓第三定律可得小球對圓弧管道最低點的壓力大小為： 答：（1）小球運動到處時受到電場力的大小為；（2）小球運動到C處時的速度大小為；（3）小球運動到圓弧最低點處時，小球對管道壓力的大小為。21.【命題立意】【答案】（1）a，方向與x軸正方向成30 b見解析 （2）見解析 【解析】（1）a由幾何關系可知，P、M間的距離M在P點場強的大小為，方向與x軸正方向成30。由場的疊加原理和對稱性可知，P點合場強的大小，方向沿x軸正方向（6分） b場強E隨x變化的示意圖如圖所示。（6分） （2）【方法一】由場的疊加原理和對稱性可知，帶電圓環(huán)軸線上的場強E隨x的變化關系與（1）b的圖像相似。當d<< R時，在區(qū)間內E-x圖像可近似看做一條直線，即，所以帶電粒子在運動過程中所受的電場力大小，又因為F的方向與位移x的方向相反，所以當d<< R時，粒子做簡諧運動?！痉椒ǘ垦貓A環(huán)的軸線建立坐標軸，O是原點。把圓環(huán)分成若干等份，每一份都很小，可視為點電荷。設每一份的電荷量為，則它在x軸上某一點沿x軸方向的場強，由場的疊加原理和對稱性可知，圓環(huán)在這一點的合場強。當x << R時，則圓環(huán)在軸線上的場強，即，所以帶電粒子在運動過程中所受的電場力大小，又因為F的方向與位移x的方向相反，所以當d<< R時，粒子做簡諧運動。（8分）22.【答案】（1）、方向：水平向左；（2）、【命題立意】本題旨在考查電場強度、牛頓第二定律、平拋運動?！窘馕觥浚海?）對小球受力分析，受到重力、支持力和電場力，重力和支持力平衡，根據牛頓第二定律，有：方向：水平向左（2）設球到桌面右邊的距離為，球離開桌面后作平拋運動的水平距離為，則：由：代入，解得：設平拋運動的時間為，根據平拋運動的分位移公式，有：代入得：水平方向，有：故：令：則：故，當，即：時，水平距離最大最大值為：即距桌面右端處放入，有最大水平距離為答：（1）小球在桌面上運動時加速度的大小為，方向：水平向左；（2）距桌面右端處放入，有最大水平距離為。