2021年高考物理一模满分必刷600题（尖子生专用）满分突破必刷30题1．如图所示，在倾角为α的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根劲度系数为k0的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与A球连接。A、B、C三小球的质量均为M，qA=q0＞0，qB=－q0，当系统处于静止状态时，三小球等间距排列。已知静电力常量为k，求：(1)弹簧伸长量Δx；(2)C球的电荷量qC和相邻小球间距离L。【答案】(1)；(2)q0；【详解】(1)以A、B、C整体为研究对象可得F弹=3Mgsinα因此弹簧伸长量为Δx=(2)设相邻小球间距为L，根据平衡可知小球C带正电k=k＋Mgsinα对B球有k=k＋Mgsinα解得qC=q0，L=2．如图所示，在电场强度E=1.5×103N/C的匀强电场中，有A、B、C三点，AB垂直于电场线，BC平行于电场线，AB=3cm，BC=4cm，AC=5cm，A、B间的电势差UAB=0，B、C间的电势差UBC与A、C间的电势差UAC相等，UBC=UAC=60V，把一正电荷q=+1.0×10-8C放在A点，求：(1)电荷q在A点受到的静电力为多大？方向怎样？(2)电荷q分别沿A→B→C和A→C路线到达C点，静电力各做了多少功？电势能怎样变化？变化了多少？【答案】(1)1.5×10-5N，方向与电场线方向相同；(2)6.0×10-7J，6.0×10-7J，电势能减少6.0×10-7J【详解】(1)电荷在A点所受的静电力大小为F=qE=1.0×10-8×1.5×103N=1.5×10-5N正电荷在电场中所受电场力方向与电场线的方向相同。(2)q沿A→B→C路线，静电力做功WABC=WAB+WBC=qUAB+qUBC=1.0×10-8×0J+1.0×10-8×60J=6.0×10-7J同理，电荷q沿A→C路线，静电力做功WAC=qUAC=1.0×10-8×60J=6.0×10-7J或WAC=FsACcosα=1.5×10-5×5×10-2×=6.0×10-7J由于静电力对电荷做正功，所以电荷从A点移到C点电势能减小，减小的电势能为ΔEAC=6.0×10-7J。3．如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔。质量为m、电荷量为＋q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g)。求：(1)若充电后电源与两极板断开，将上极板上移一小段距离，其他条件不变，则小球能否到达下极板？(2)上例中，若充电后电源与两极板相连，将下极板下移一小段距离，其他条件不变，则小球能否到达下极板？【答案】(1)小球不能到达下极板；(2)小球会打到下极板上【详解】(1)对小球由动能定理mg(h＋d)－qEd=0充电后与电源断开则Q保持不变，上极板上移时，根据两板间的场强不变；上板上移时d增大，但h＋d不变，则由动能定理：mg(h＋d)－qEd′＜0所以小球不能到达下极板。(2)由于两极板与电源相连，则两板间的电压不变，d增大时，则由mg(h＋d′)－qU＞0知小球会打到下极板上。4．如图，光滑绝缘竖直细杆与以正电荷Q为圆心的圆周交于B、C两点。一质量为m，电量为-q的空心小球从杆上A点从静止开始下落。设，小球滑到B点时速度为试求：(1)小球从A滑至B电场力做的功；(2)小球滑至C点的速度；(3)若以C点为零电势点，试确定A点的电势。【答案】(1)；(2)；(3)【详解】(1)小球从A滑至B过程中，根据动能定理解得(2)因为B、C是在电荷Q产生的电场中处于同一等势面上的两点，即B到C过程，由动能定理得解得(3)因为而即5．如图所示，带电荷量为Q的正电荷固定在倾角为的光滑绝缘斜面底部的C点，斜面上有A、B两点，且A、B和C在同一直线上，A和C相距为L，B为AC的中点。现将一带电小球从A点由静止释放，当带电小球运动到B点时速度正好又为零，已知带电小球在A点处的加速度大小为，静电力常量为k，求：（1）小球运动到B点时的加速度；（2）A和B两点间的电势差用k、Q和L表示【答案】（1）；（2）【详解】（1）带电小球在A点时带电小球在B点时联立可解得（2）由A点到B点应用动能定理得由可求得AB间的电势差6．如图所示为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出初速度可忽略不计，经灯丝与A板间的电压加速，从A板中心孔沿中心线射出，然后进入两块平行金属板形成的偏转电场中偏转电场可视为匀强电场，电子进入间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点。已知两板间的电压为，两板间的距离为d，板长为L，荧光屏距两板右侧边缘的水平...