高中物理人教版选修3-1分类题型5：等效场-重力与电场的复合场.pdf

高中物理 选修 3-1 题型 5 （等效场-重力与电场复合场） 1、复合场 物体仅在重力场中的运动时最常见、 最基本的运动， 但是对处在匀强电场中的宏观物体而言， 它的周围不仅有重力场， 还有匀强电场， 同时研究这两种场对物体运动的影响， 问题就会变得复杂一些。 此时，可以将重力场与电场合二为一， 用 “复合场 ”来代替两个分立的场。形象的把这个复合场叫做等效场或等效重力场。 2、处理思路 （1）受力分析，计算等效重力（重力与电场力的合力）的大小和方向； （2 ）在复合场中找出等效最低点、最高点。过圆心做等效重力的平行线与圆相交。 （3）根据圆周运动供需平衡结合动能定理列方程处理。 1、如图所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端 固定于 O 点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动， 最高点为 a，最低点为 b．不计空气阻力， 则 （ B ） A ．小球带负电 B．电场力跟重力平衡 C．小球在从 a 点运动到 b 点的过程中，电势能减小 D．小球在运动过程中机械能守恒 2、如图所示，竖直放置的光滑绝缘圆环上套有一带正电的小球，圆心 O 处固定有一带负电的点电荷， 匀强电场场强方向水平向右， 小球绕 O 点做圆周运动，那么以下说法错误的是 （ D ） A ．在 A 点小球有最大的电势能 B．在 B 点小球有最大的重力势能 C．在 C 点小球有最大的机械能 D．在 D 点小球有最大的动能 3、如图所示，水平向左的匀强电场场强大小为 E，一根不可伸长的绝缘细线长度为 L ，细线一端拴一 个质量为 m、电荷量为 q 的带负电小球，另一端固定在 O 点。把小球拉到使细线水平的位置 A ，然后 由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成角 θ=60的位置° B 时速度为零。以下说法中正确的是 （ B ） A ．A 点电势低于的 B 点的电势 B．小球受到的重力与电场力的关系是 C．小球在 B 时，细线拉力为 T=2mg D．小球从 A 运动到 B 过程中，电场力对其做的功为 4、如图所示，竖直平面内有一固定的光滑椭圆大环，其长轴长 BD=4L 、短轴长 AC=2L 。劲度系数为 k 的轻弹簧上端固定在大环的中心 O，下端连接一个质量为 m 、电荷量为 q、可视为质点的小环，小环套 在大环上且与大环及弹簧绝缘，整个装置处在水平向右的匀强电场中。将小环从 A 点由静止释放，小 环运动到 B 点时速度恰好为 O。已知小环在 A 、B 两点时弹簧的形变量大小相等。则（ C ） A ．小环从 A 点运动到 B 点的过程中，弹簧的弹性势能一直增大 B．小环从 A 点运动到 B 点的过程中，小环的电势能先减小后增大 C．小环在 A 点时受到大环对它的弹力大小 D．电场强度的大小 5、如图，质量为 m、带电量为 q 的小球用长为 l 的细线悬挂，处在水平方向的匀强电场中，小球静止 于 A 点，此时悬线与竖直方向夹角为 θ=30，°现用力将小球缓慢拉到最低点 B 由静止释放。 不计空气阻 力，则下列说法正确的是（ C ） A ．小球将回到 A 处停下来 B．小球将在 A 、B 之间往复摆动 C．场强的大小为 D．小球从 B 向右摆到最高点的过程中，电势能的减少量为 6、如图所示，在水平向右的匀强电场中，在 O 点固定一电荷量为 Q 的正电荷， a、b、c、d 为以 O 为 圆心的同一圆周上的四点， bd 连线与电场线平行， ac 连线与电场线垂直。 则（ B ） A ．a、c 两点的场强相同 B．b 点的场强大于 a 点的场强 C．da 间的电势差大于 ab 间的电势差 D．检验电荷在 a 点的电势能大于在