《2022-2023年高二物理期末重点考点模型方法特训专练（人教版2019）》专题2.2 电场中的弹簧、竖直圆轨道、板块和传送带模型（原卷版）

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2022-2023 年高二物理期末重点考点模型方法特训专练
专题 2.2 电场中的弹簧、竖直圆轨道、板块和传送带模型
特训专题 特训内容
专题 1弹簧模型（1T—4T）
专题 2竖直圆轨道模型（5T—8T）
专题 3板块模型（9T—12T）
专题 4传送带模型（13T—16T）
【典例专练】
一、弹簧模型
1．在倾角为 θ的光滑固定绝缘足够长的斜面上有两个用绝缘轻弹簧连接的物块 A和B，它们的质量分别为
m和3m，弹簧的劲度系数为 k，C为一固定挡板，开始未加电场，系统处于静止状态，A带正电，B不带
电，现加一沿斜面向上的匀强电场，物块 A沿斜面向上运动，当 B刚离开 C时，A的速度为 v，之后两个物
体运动中，当 A的加速度为 0时，B的加速度大小为 a，方向沿斜面向上，则下列正确的是（）
A．未加电场时，挡板 C对物块 B的作用力大小为
B．从加电场后到 B刚离开 C的过程中，A发生的位移大小为
C．从加电场后到 B刚离开 C的过程中，物块 A的机械能和电势能之和保持不变
D．B刚离开 C时，电场力对 A做功的瞬时功率为
2．如图所示，水平面上固定一绝缘光滑斜面，斜面顶端有一固定挡板，涂有绝缘漆的轻弹簧一端与挡板
相连，整个装置放在沿斜面向上的匀强电场中。一带电滑块从斜面上某处由静止释放，运动一段时间后压
缩弹簧，设运动过程中滑块的带电量不变，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，则（　　）
A．滑块带电量越大，滑块的最大加速度越小
B．电场强度越大，滑块的最大速度越大
C．滑块释放点越低，滑块最大速度的位置越高
D．弹簧劲度系数越大，弹簧的最大弹性势能越大
3．如图所示，在空间存在竖直向上的匀强电场，质量为 m电量为+q的物块从 A点由静止开始下落，加速
度为 ，下落 H到B点后与一轻弹簧接触，又下落 h后到达最低点 C。在由 A运动到 C的过程中（空气
阻力不计），则（　　）
A．物块机械能减少
B．物块和弹簧组成的系统机械能减少
C．物块在 B点的速度最大
D．对于系统，重力势能的减少量等于弹性势能与电势能的增加量之和
4．如图甲所示，绝缘、光滑水平面上方，有水平向右的匀强电场，电场强度大小为 E。在水平面右端固定
一轻弹簧，一带电物块（可视为质点）质量为 m，电量为+q，将带电物块由静止释放，以物块出发点为坐
标原点，水平向右为 x轴正方向，建立坐标系，物块动能 Ek与它通过的距离 x之间的关系如图乙，其中坐
标x1处为弹簧原长位置，O~x1段为直线，坐标 x2处动能最大，坐标 x4处动能为零。下列说法正确的是（　
）
A．弹簧的劲度系数为
B．从坐标 x1处到坐标 x4处，物块所受力的合力先增加后减小
C．从坐标 x1处到坐标 x3处弹簧弹性势能增加了
D．从坐标 x1处到坐标 x2处，弹簧弹性势能增加量的大小等于电势能减少量的大小
二、竖直圆轨道模型
5．如图所示，用绝缘细线拴一个带负电的小球 q，细线长为 L，让它在竖直向下的匀强电场 E中绕 O点做
竖直平面内的圆周运动，已知 ，a、b两点分别是圆周的最高点和最低点，则（　　）
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