《2019届高考物理一轮复习 微专题10 电场中的力电综合问题练习 新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019届高考物理一轮复习 微专题10 电场中的力电综合问题练习 新人教版（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、微专题十 电场中的力电综合问题A级基础练1(08786717)如图所示，一质量为m、带电荷量为q的粒子，以初速度v0从a点竖直向上射入匀强电场中，匀强电场方向水平向右粒子通过电场中的b点时，速率为2v0，方向与电场方向一致，则a、b两点间的电势差为() A.B.C. D.解析：C由题意可知，粒子受重力和水平方向的电场力作用，由加速度定义av/t，可得加速度的大小ax2ay2g，由牛顿第二定律可知，qE2mg，水平位移xv0t，竖直位移yv0t/2，即x2y，因此电场力做功W1qExqUab，重力做功W2mgyW1/4，由动能定理得：W1W2m(2v0)2mv，解得：Uab.2(08786718
2、)空间某区域内存在着电场，电场线在竖直平面上的分布如图所示一个质量为m、电荷量为q的带电小球在该电场中运动，小球经过A点时的速度大小为v1，方向水平向右；运动至B点时的速度大小为v2，运动方向与水平方向之间的夹角为，A、B两点间的高度差为h、水平距离为s，则以下判断正确的是() AA、B两点的电场强度和电势关系为EAEB、Av1，则电场力一定做正功CA、B两点间的电势差为(vv)D小球从A点运动到B点的过程中电场力做的功为mvmvmgh解析：D由电场线的方向和疏密可知A点电场强度小于B点，但A点电势高于B点，A错误若v2v1说明合外力对小球做正功，但电场力不一定做正功，B错误由于有重力做功，A
3、、B两点间电势差不是(vv)，C错误小球从A点运动到B点过程中由动能定理得W电mghmvmv，所以W电mvmvmgh，D正确3(08786719)如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E，ACB为光滑固定的半圆形轨道，轨道半径为R，A、B为圆水平直径的两个端点，AC为圆弧一个质量为m，电荷量为q的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道不计空气阻力及一切能量损失，关于带电小球的运动情况，下列说法正确的是()A小球一定能从B点离开轨道B小球在AC部分可能做匀速圆周运动C若小球能从B点离开，上升的高度一定等于HD小球到达C点的速度可能为零解析：B若电场
4、力大于重力，则有可能不从B点离开轨道，选项A错误；若电场力等于重力，小球在AC部分做匀速圆周运动，选项B正确；因电场力做负功，则机械能损失，上升的高度一定小于H，选项C错误；由圆周运动知识可知，若小球到达C点的速度为零，则在此之前就已脱轨了，选项D错误4(08786720)如图所示，一质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E、区域足够大的匀强电场中，以初速度v0沿ON在竖直面内做匀变速直线运动ON与水平面的夹角为30，重力加速度为g，且mgEq，则() A电场方向竖直向上B小球运动的加速度大小为2gC小球上升的最大高度为D若小球在初始位置的电势能为零，则小球电势能的最大值为解析：D由于带电小球
5、在竖直面内做匀变速直线运动，其合力沿ON方向，而mgqE，由三角形定则，可知电场方向与ON方向成120角，A错误；由图中几何关系可知，其合力为mg，由牛顿第二定律可知ag，方向与初速度方向相反，B错误；设带电小球上升的最大高度为h，由动能定理可得：mg2h0mv，解得：h，C错误；电场力做负功，带电小球的电势能变大，当带电小球速度为零时，其电势能最大，则EpqE2hcos 120qEhmg，D正确5(08786721)如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示t0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，0时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出微粒运
6、动过程中未与金属板接触重力加速度的大小为g.关于微粒在0T时间内运动的描述，正确的是()A末速度大小为v0 B末速度沿水平方向C重力势能减少了mgd D克服电场力做功为mgd解析：B0时间内微粒匀速运动，有mgqE0.把微粒的运动分解，水平方向：做速度为v0的匀速直线运动，竖直方向：时间内，只受重力，做自由落体运动，时刻，v1yg，T时间内，ag，做匀减速直线运动，T时刻，v2yv1ya0，所以末速度vv0，方向沿水平方向，选项A错误，B正确；重力势能的减少量Epmgmgd，所以选项C错误；根据动能定理：mgdW克电0，得W克电mgd，D错误6(08786722)(多选)(2018安徽宿州一模
7、)如图所示，两带电平行金属板水平放置，板长为L，距离右端L处有一竖直放置的光屏M.一质量为m、带电荷量为q的粒子以速度v0从两板中央射入板间，最后垂直打在M屏上，重力加速度为g.则下列结论正确的是() A板间电场强度大小为B板间电场强度大小为C粒子在竖直方向上经过的总路程为D粒子在板内做匀变速直线运动解析：BC带电粒子能垂直打在屏上，说明一定要考虑粒子的重力，粒子在水平方向做匀速直线运动，在板内和板外的运动时间相同，在板间，竖直方向受向上的电场力和向下的重力，加速度向上，射出电场时，速度斜向上；在板外，仅受重力，竖直方向做速度竖直向上、加速度竖直向下且大小为g的匀减速直线运动，到达屏时，竖直分
8、速度减为零，在竖直方向，在板间和板外，两过程具有对称性，所以板间的加速度ag，即Eqmgma，即Eq2mg，场强大小为E，粒子在板内和板外均做匀变速曲线运动，A、D错误，B正确粒子在竖直方向经过的总路程sgt22，t，解得s，C正确7(08786723)(多选)图甲中的直线为一静电场中的电场线，一不计重力的带负电粒子从电场线上的M点沿电场线运动至N点，假设粒子仅受电场力作用，图乙描述了该粒子速度的平方随其位移的变化规律，则()A粒子在M点所受的电场力等于在N点所受的电场力B该电场线上的电场方向由N点指向M点C粒子由M点向N点运动的过程中，电场力做负功D粒子在N点的电势能大于在M点的电势能解析：
9、AB由运动学公式vv2ax可知，v2x图象的斜率为2a，即粒子受到的电场力大小不变，选项A正确；从M点到N点粒子的动能变大，电场力做正功，粒子电势能变小，由M点至N点电场线上的电势升高，则电场线上的电场方向由N点指向M点，选项B正确，C、D错误8(08786724)(多选)如图甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔，右极板电势随时间变化的规律如图乙所示，电子原来静止在左极板小孔处，不计电子的重力，下列说法正确的是()甲乙A若t0时刻释放电子，电子始终向右运动，直到打到右极板上B若t0时刻释放电子，电子可能在两板间振动C若t时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上D若
10、t时刻释放电子，电子必然打到左极板上解析：AC若t0时刻释放电子，电子将重复先加速后减速的运动，直到打到右极板，不会在两板间振动，所以A正确，B错误；若从t时刻释放电子，电子先加速，再减速，有可能电子已到达右极板，若此时未到达右极板，则电子将在两极板间振动，所以C正确；同理，若从t时刻释放电子，电子有可能达到右极板，也有可能从左极板射出，这取决于两板间的距离，所以D错误此题考查带电粒子在交变电场中的运动B级能力练9(08786725)(2018湖北孝感第一次联考)如图甲所示，A、B为两块平行金属板，极板间电压为UAB1 125 V，现有大量的电子由A板从静止开始加速后，沿两平行金属板CD的中线
11、进入到偏转电场平行金属板C、D长L14102 m，板间距离d8103 m，在距离C、D右侧边缘L20.1 m处有一足够大的荧光屏P，当C、D之间未加电压时电子沿C、D板的中线穿过，打在荧光屏上的O点并发出荧光现给金属板C、D之间加一个如图乙所示的变化电压UDC(D板接电源的正极)已知电子质量为m9.01031 kg，电荷量为e1.61019 C求：(1)电子从B板上的小孔射出时的速率v0；(2)打在荧光屏上的电子的最大动能；(3)一起上下调整A、B，使电子能够在C、D板左侧任意位置仍以速度v0沿平行于C、D板的方向进入到偏转电场中，求电子打到荧光屏上亮线的长度(只考虑竖直方向)解析：(1)电子
12、经A、B两块金属板加速，由eUABmv解得v02.0107 m/s.(2)电子在水平方向做匀速运动，通过C、D板间的时间t2.0109 s.电子通过时间极短，可认为通过时电场恒定，电子在电场中做类平抛运动，当C、D间电压最大时，竖直方向的位移yayt2t26.0103 m，竖直方向位移大于，电子将打到下极板上而不出电场，所以电子刚好从下极板边缘飞出时，竖直方向速度最大，动能最大，由平抛运动推论得，可以得到vy4.0106 m/s，电子的最大动能Ekmaxmv2m(vv)1.91016 J.(3)当电子在靠近上极板射入，偏转电压为0时，电子做匀速直线运动通过偏转电场，此时打在荧光屏上亮线最上端当
13、电子从D板下端边缘通过，竖直方向速度最大时，电子能打到荧光屏上亮线最下端，根据ymax6.0103 m可得到，当电子从距离D板高度6.0103 m处射入偏转电场时，能够到达荧光屏上亮线最下端，设此时电子竖直方向位移为y2，则由平抛运动推论可得，解得y23.6102 m，所以电子打到荧光屏上亮线的长度是y3.6102 m2.0103 m3.8102 m.答案：(1)2.0107 m/s(2)1.91016 J(3)3.8102 m10(08786726)(2018江西九江三十校第一次联考)如图所示，一质量为m、电荷量为q的带正电小球(可视为质点)从y轴上的A点以初速度v0水平抛出，两长为L的平行
14、金属板M、N倾斜放置且与水平方向间的夹角为37.(sin 370.6)(1)若带电小球恰好能垂直于M板从其中心小孔B进入两板间，试求带电小球在y轴上的抛出点A的坐标及小球抛出时的初速度v0；(2)若该平行金属板M、N间有如图所示的匀强电场，且匀强电场的电场强度大小与小球质量之间的关系满足E，试计算两平行金属板M、N之间的垂直距离d至少为多少时才能保证小球不打在N板上解析：(1)设小球由y轴上的A点运动到金属板M的中点B的时间为t，由题意，在与x轴平行的方向上，有：cos v0t，tan .带电小球在竖直方向上下落的距离为hgt2，所以小球抛出点A的纵坐标为yhsin ，联立以上各式并代入数据可解得v0 ，yL，t2，h.所以小球抛出点A的坐标为，小球抛出时的初速度大小为v0 .(2)设小球进入电场时的速度大小为v，则由动能定理可得mghmv2mv，解得v .带电小球进入匀强电场后的受力情况如图所示因为E，所以qEmgcos ，因此，带电小球进入该匀强电场后将做类平抛运动，其加速度大小为agsin 设带电小球在该匀强电场中运动的时间为t，欲使小球不打在N板上，由类平抛运动的规律可得dvt，at2，联立以上各式并代入数据可解得dL.答案：(1)(2)L11(08786727)(2018安阳模拟)如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于
