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1、电学中的动量和能量问题专题强化练1.（2019河北省承德市联校期末）如图所示，光滑绝缘水平轨道上带正电的甲 球，以某一水平速度射向静止在轨道上带正电的乙球，当它们相距最近时，甲球 的速度变为原来的1已知两球始终未接触，则甲、乙两球的质量之比是（）A. 1 ： I B. 1 ： 2 C. 1 ： 3 D. 1 ： 42. （2019福建宁德一模）如图所示，MN、PQ是两条水平放置的平行金属导 轨，匀强磁场的磁感线垂直导轨平面.导轨左端接阻值H=L5 Q的电阻，电阻 两端并联一电压表，垂直导轨跨接一金属杆出?，必的质量7=0.1 kg,电阻/= 0.5与导轨间动摩擦因数 = 0.5,导轨电阻不计，
2、现用歹=0.7 N的恒力水平向右拉他，使之从静止开始运动，经时间2 s后，必开始做匀速运动，此时电 压表示数U=0.3V.重力加速度g= 10 mH.则必加速过程中，通过R的电荷量 为（）A. ().12 C B. 0.36 C C. 0.72 C D. 1.6C3. （2019河北石家庄三模）（多选）如图所示，两个足够长的光滑平行金属导轨 倾斜放置，上端接有一定值电阻，匀强磁场垂直导轨平面向上.一导体棒以平行 导轨向上的初速度从时处上滑，到最高点后又下滑回到时处.下列说法中正确 的是（）A.上滑过程中导体棒克服安培力做的功大于下滑 过程中克服安培力做的功B.上滑过程中导体棒克服安培力做的功等
3、于下滑 过程中克服安培力做的功C.上滑过程中安培力对导体棒的冲量大小大于下滑过程中安培力对导体棒的冲量大小D.上滑过程中安培力对导体棒的冲量大小等于下滑过程中安培力对导体棒 的冲量大小4.（2019.山东省实验中学模拟）如图所示，平行板电容器水平放置，两极板间 电场强度大小为E,中间用一光滑绝缘细杆垂直连接，杆上套有带正电荷的小球 和绝缘弹簧，小球压在弹簧上，但与弹簧不拴接，开始时对小球施加一竖直向下 的外力，将小球压至某位置使小球保持静止.撤去外力后小球从静止开始向上运 动，上升h时恰好与弹簧分离，分离时小球的速度为v,I -小球上升过程不会撞击到上极板，已知小球的质量为 m，带电荷量为4,
4、重力加速度为g,下列说法正确的是（） .A.与弹簧分离时小球的动能为mgh + qEhI + + +人金工1B.从开始运动到与弹簧分离，小球增加的机械能为名+夕目？C.从开始运动到与弹簧分离，小球减少的电势能为华D.撤去外力时弹簧的弹性势能为r （qE-mg）h5.（2019.四川第二次大联考）（多选）如图所示，固定的竖直光滑U型金属导轨, 间距为L上端接有阻值为R的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应 强度为3的匀强磁场中，质量为加、电阻为的导体棒与劲度系数为左的固定轻 弹簧相连放在导轨上，导轨的电阻忽略不计.初始时刻，弹簧处于伸长状态，其伸长量为=竿，此时导体棒具有竖直向上的初速度处
5、在沿导轨往复运动的过 K程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.则下列说法正确的是（）A.初始时刻导体棒受到的安培力大小尸=然也d2 rB.初始时刻导体棒加速度的大小。=2g+掌四C.导体棒往复运动，最终静止时弹簧处于压缩状态D.导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热驾仁 乙K6. （2019四川绵阳市二诊）如图所示，轨道45。尸位于竖直平面内，其中 圆弧段与水平段AC及倾斜段OP分别相切于。点和。点，水平段43、圆 弧段CD和倾斜段OP都光滑，水平段5c粗糙，。尸段与水平面的夹角。=37。,D、C两点的高度差 = 0.1 m,整个轨道绝缘，处于方向水平向左、场强未知的 匀
6、强电场中.一个质量=0.4 kg、带正电、电荷量未知的小物块I在A点由静 止释放，经过时间/= 1s,与静止在B点的不带电、质量22=0.6 kg小物块II碰 撞并粘在一起在BC段上做匀速直线运动，到达倾斜段。P上某位置.物块I和 II 与轨道 BC 段的动摩擦因数都为=0.2.g=10m/s2, sin 37。=0.6, cos 37=0.8. 求：（I）物块I和H在段上做匀速直线运动的速度大小；（2）物块I和n第一次经过。点时，圆弧段轨道对物块I和n支持力的大小.7.（2019陕西西安市四模）如图所示,将带电荷量0=+0.3 C、质量加=0.3 kg 的滑块放在小车的水平绝缘板的右端，小车
7、的质量M=0.5 kg,滑块与绝缘板间 的动摩擦因数=0.4,小车的绝缘板足够长，它们所在的空间存在磁感应强度3 =20T的水平方向的匀强磁场（垂直于纸面向里）.开始时小车静止在光滑水平面 上，一摆长L=1.25m、质量2=0.15 kg的摆球从水平位置由静止释放，摆球到 最低点时与小车相撞，碰撞后摆球恰好静止，g取10m/s2.求：与小车碰撞前摆球到达最低点时对摆线的拉力；（2）摆球与小车的碰撞过程中系统损失的机械能AE；（3）碰撞后小车的最终速度.r八mQ L x xfixIX X X X、1X -M-埠 M、7 _4 _ I密 X -参考答案1 .答案D2 .答案B解析 金属杆做匀速直线
8、运动时，由平衡条件得F=?g+B/L,由欧姆定律得/= * =,解得BL=1T-m, v=0.4 m/s,设而加速时间为f,加速过程的 Kr r平均感应电流为/,由动量定理得R侬-B /77=2%电荷量7=，代入数 据解得夕=().36C,故选项B正确.3 .答案AD解析由能量守恒定律可知上滑过程对应位置的速率大于下滑过程的速率， 所以上滑过程中导体棒克服安培力做的功大于下滑过程中克服安培力做的功，故 (b选项A正确，B错误；安培力的冲量大小/冲=由E=f，可知q=*，由于上滑过程与下滑过程电荷量q相等，所以安培力的冲量大小相等, A故选项D正确，C错误.4 .答案D解析根据动能定理可知，合外
9、力对小球所做的功等于小球动能的变化量， 所以小球与弹簧分离时的动能为Ek=gE一吆+Ep,选项A错误；从开始运动 到与弹簧分离，小球增加的机械能为AE= mghH-pzzv2=c/Eh+Ep,选项B错误； 小球减少的电势能为E“，故选项C错误；从撤去外力到小球与弹簧分离，由动 能定理可知，v2 =耳+qEhmgh,所以 耳=pnv2(qE-mg)h,选项D正确.5 .答案BCF解析 由法拉第电磁感应定律得由闭合电路欧姆定律得/=二三，n2r由安培力公式得/=-，故选项A错误；初始时刻，产+mg+乙得。中/2 V= 2g+赢H，故选项B正确：因为导体棒静止时没有安培力，只有重力和弹簧 的弹力，故
10、弹簧处于压缩状态，故选项C正确；根据能量守恒，减少的动能和 重力势能全部转化为焦耳热，即q总火(xi+蹩但R 上的只是一部分，故选项D错误.6 .解析(1)物块I和n粘在一起在8C段上做匀速直线运动，设电场强度为 区 物块I带电荷量为卬 物块I与物块n碰撞前速度为vi,碰撞后共同速度为 V2,则qE=(.i(m + - 2)gqEt=mvWV1=(W14-/W2)V2解得 V2=2 m/s(2)设圆弧段CD的半径为R,物块和II经过。点时圆弧段就道对物块I和 II支持力的大小为尸N,则/?(1 cos 0)=h.(m, +) Fn (/ni+ ，2)g = J -解得 Fn=18N.答案(1)
11、2 m/s (2)18 N7 .解析 摆球下落过程，由动能定理有7班=；小，解得 v=5 m/s,摆球在最低点时，由牛顿第二定律得了一%小,解得7=4.5 N,由牛顿 第三定律可知摆球对摆线的拉力7=4.5 N,方向竖直向下.(2)摆球与小车碰撞瞬间，摆球与小车组成的系统动量守恒，以水平向右为 正方向，有”=0+(),解得 vi = 1.5 m/s,由能量守恒定律，有AE=pnv2=1.31 J.(3)假设滑块与车最终相对静止，则有 Mw=(M+WM,解得电=0.937 5 m/s,由此得/洛=。口2及7小，故假设不成立，因此滑块最终悬浮.滑块悬浮瞬间， 满足 F/=QNB=mg,解得 V2=().5 m/s.将滑块与小车看成一个系统，系统动量守恒，有解得y=1.2m/s,方向水平向右.答案(1)4.5 N方向竖直向下(2)1.31 J(3) 1.2 m/s 方向水平向右