(新高考)高考物理一轮复习课件第7章限时规范专题练(三)《带电粒子在电场中运动的综合性问题》(含解析)

静电场第七章限时规范专题练(三)带电粒子在电场中运动的综合性问题一一、选选择择题题(本本题题共共10小小题题，每每小小题题7分分，共共70分分。其其中中15题题为为单单选选，610题为多选题为多选)1(2020北北京京市市西西城城区区高高三三下下学学期期模模拟拟)如如图图所所示示为为密密立立根根油油滴滴实实验验示示意意图图。实实验验中中要要设设法法使使带带负负电电的的油油滴滴悬悬浮浮在在电电场场中中。若若在在实实验验中中观观察察到到某某一一个个带带负负电电的的油油滴滴向向下下加加速速运运动动。在在该该油油滴滴向向下下运运动动的的过过程程中中，下下列列说说法法正确的是正确的是()A静电力做正功静电力做正功B重力和静电力的合力做负功重力和静电力的合力做负功C重力势能的减少量大于电势能的增加量重力势能的减少量大于电势能的增加量D重力势能的减少量小于动能的增加量重力势能的减少量小于动能的增加量答案答案 解解析析由由于于下下极极板板带带负负电电，带带负负电电的的油油滴滴所所受受静静电电力力向向上上，因因此此在在该该油油滴滴向向下下运运动动的的过过程程中中，静静电电力力做做负负功功，A错错误误；由由于于油油滴滴向向下下加加速速运运动动，所所受受合合力力向向下下，因因此此重重力力和和静静电电力力的的合合力力做做正正功功，B错错误误；重重力力做做正正功功，重重力力势势能能减减少少，静静电电力力做做负负功功，电电势势能能增增加加，由由于于重重力力大大于于静静电电力力，因因此此重重力力做做的的功功大大于于静静电电力力做做的的功功，即即重重力力势势能能的的减减少少量量大大于于电电势势能能的的增增加加量量，C正正确确；根根据据能能量量守守恒恒定定律律，减减少少的的重重力力势势能能一一部部分分转转化化为为电电势势能能，一一部部分转化为油滴的动能，因此重力势能的减少量大于动能的增加量，分转化为油滴的动能，因此重力势能的减少量大于动能的增加量，D错误。错误。解析解析 2.(2020浙浙江江省省义义乌乌市市高高三三下下6月月适适应应性性考考试试)如如图图所所示示，水水平平放放置置的的充充电电平平行行金金属属板板相相距距为为d，其其间间形形成成匀匀强强电电场场，一一带带正正电电的的油油滴滴从从下下极极板板边边缘缘射射入入，并并沿沿直直线线从从上上极极板板边边缘缘射射出出，油油滴滴质质量量为为m，电电荷荷量量为为q，现现仅仅将将上上极板上移些许，其他条件保持不变，则下列分析错误的是极板上移些许，其他条件保持不变，则下列分析错误的是()答案答案 解析解析 答案答案 解析解析 4.(2020浙浙江江省省宁宁波波市市鄞鄞州州中中学学高高三三下下学学期期期期初初考考试试)三三个个质质量量相相等等，分分别别带带正正电电、负负电电和和不不带带电电的的粒粒子子，从从带带电电平平行行金金属属板板左左侧侧中中央央以以相相同同的的水水平平初初速速度度v0先先后后垂垂直直电电场场进进入入，并并分分别别落落在在正正极极板板的的A、B、C三三处处，O点点是是下下极极板板的的左左端端点点，且且OC2OA，AC2BC，如如图图所所示示，则则下下列列说说法法不不正正确的是确的是()A带正、负电荷的两个粒子的电荷量之比为带正、负电荷的两个粒子的电荷量之比为720B三个粒子在电场中运动的时间之比三个粒子在电场中运动的时间之比tAtBtC234C三个粒子在电场中运动的加速度之比三个粒子在电场中运动的加速度之比aAaBaC134D三三个个粒粒子子在在电电场场中中运运动动时时动动能能的的变变化化量量之之比比EkAEkBEkC36169答案答案 解析解析 5.(2020河河北北省省高高三三上上学学期期第第一一次次大大联联考考)如如图图所所示示，平平行行板板电电容容器器两两极极板板的的间间距距为为d，极极板板与与水水平平面面成成45角角，上上极极板板带带正正电电。一一电电荷荷量量为为q(q0)、质质量量为为m的的粒粒子子在在电电容容器器中中靠靠近近下下极极板板处处，以以初初动动能能Ek0竖竖直直向向上上射射出出。不不计计重重力力，极极板板尺尺寸寸足足够够大大。若若粒粒子子能能打打到到上上极极板板，则则粒粒子子能能在在两两极极板板间间运动的最长时间和电场强度的最大值分别为运动的最长时间和电场强度的最大值分别为()答案答案 解析解析 A若粒子在若粒子在b点速度方向沿点速度方向沿x轴正方向，则电场方向可能平行于轴正方向，则电场方向可能平行于x轴轴B若若粒粒子子运运动动过过程程中中在在b点点速速度度最最小小，则则b点点为为粒粒子子运运动动轨轨迹迹上上电电势势最低点最低点C若粒子在若粒子在b点速度大小也为点速度大小也为v0，则，则a、b两点电势相等两点电势相等D若粒子在若粒子在b点的速度为零，则电场方向一定与点的速度为零，则电场方向一定与v0方向相反方向相反6.(2020山山西西省省临临汾汾市市高高考考模模拟拟)如如图图所所示示，a为为xOy坐坐标标系系x负负半半轴轴上上的的一一点点，空空间间有有平平行行于于xOy坐坐标标平平面面的的匀匀强强电电场场，一一个个质质量量为为m、电电荷荷量量为为q的的带带正正电电粒粒子子以以初初速速度度v0从从a点点沿沿与与x轴轴正正半半轴轴成成角角斜斜向向右右上上射射入入电电场场。粒粒子子只只在在静静电电力力作作用用下下运运动动，经经过过y轴轴正正半半轴轴上上的的b点点(图图中中未未标标出出)，则则下列说法正确的是下列说法正确的是()答案答案 解解析析如如果果电电场场方方向向平平行行于于x轴轴，由由于于粒粒子子在在垂垂直直于于x轴轴方方向向的的分分速速度度不不为为0，因因此此粒粒子子在在b点点的的速速度度不不可可能能平平行行于于x轴轴，故故A错错误误；若若粒粒子子运运动动过过程程中中在在b点点的的速速度度最最小小，则则粒粒子子在在运运动动轨轨迹迹上上b点点的的电电势势能能最最大大，由由于于粒粒子子带带正正电电，因因此此b点点的的电电势势最最高高，故故B错错误误；若若粒粒子子在在b点点速速度度大大小小也也为为v0，则则粒粒子子在在a、b两两点点的的动动能能相相等等，根根据据能能量量守守恒恒定定律律，粒粒子子在在a、b两两点点的的电电势势能能相相等等，则则a、b两两点点电电势势相相等等，故故C正正确确；若若粒粒子子在在b点点的的速速度度为为0，则则粒粒子子一一定定做做匀匀减减速速直直线线运运动动，由由于于粒粒子子带带正正电电，因因此此电电场场方方向向一一定定与与v0方方向向相反，故相反，故D正确。正确。解析解析 7(2020山山东东省省泰泰安安市市四四模模)如如图图甲甲所所示示，绝绝缘缘水水平平面面上上存存在在方方向向水水平平向向右右的的匀匀强强电电场场，一一带带电电物物块块以以一一定定的的初初速速度度从从O点点开开始始向向右右运运动动。取取O点点为为电电势势零零点点，该该物物块块的的电电势势能能与与动动能能之之和和E总总、电电势势能能Ep随随它它离离开开O点点的的距距离离x变化的关系如图乙所示。由此能够确定的是变化的关系如图乙所示。由此能够确定的是()A物块受到的静电力物块受到的静电力B匀强电场的场强大小匀强电场的场强大小C物块返回物块返回O点时的动能点时的动能D物块与水平面间的动摩擦因数物块与水平面间的动摩擦因数答案答案 解析解析 8.(2020山山东东省省新新高高考考高高三三下下考考前前适适应应性性考考试试)如如图图所所示示，在在竖竖直直平平面面内内存存在在一一个个匀匀强强电电场场，一一质质量量为为m、带带电电量量为为q的的带带电电小小球球从从O点点由由静静止止释释放放且且沿沿直直线线OA方方向向运运动动，已已知知直直线线OA与与竖竖直直方方向向的的夹夹角角为为，下下列列有有关关说法正确的是说法正确的是()答案答案 解析解析 题题答案答案 解析解析 解析解析 10.(2021四四川川省省成成都都市市高高三三上上一一诊诊)如如图图，绝绝缘缘座座放放在在光光滑滑水水平平面面上上，间间距距为为d的的平平行行板板电电容容器器竖竖直直固固定定在在绝绝缘缘座座上上，A板板有有小小孔孔O，水水平平绝绝缘缘光光滑滑杆杆穿穿过过O固固定定在在B板板上上，电电容容器器、底底座座和和绝绝缘缘杆杆的的总总质质量量为为M。给给电电容容器器充充电电后后，一一质质量量为为m的的带带正正电电圆圆环环P套套在在杆杆上上以以某某一一速速度度v0对对准准O向向左左运运动动，在在电电容容器器中中P距距B板板最最近近的的位位置置为为S，OS。若若A、B板板外外侧侧无无电电场场，P过过孔孔O时与板无接触，不计时与板无接触，不计P对对A、B板间电场的影响。则板间电场的影响。则()答案答案 解析解析(1)小球贴近挡板时速度的大小；小球贴近挡板时速度的大小；(2)小球贴近挡板时距小球贴近挡板时距M点的距离。点的距离。答案答案 解析解析 解析解析 12.(16分分)如如图图所所示示，一一内内壁壁光光滑滑的的绝绝缘缘圆圆管管ADB固固定定在在竖竖直直平平面面内内。圆圆管管的的圆圆心心为为O，D点点为为圆圆管管的的最最低低点点，A、B两两点点在在同同一一水水平平线线上上，AB2L，圆圆管管的的半半径径为为rL(自自身身的的内内径径忽忽略略不不计计)。过过OD的的虚虚线线与与过过AB的的虚虚线线垂垂直直相相交交于于C点点，在在虚虚线线AB的的上上方方存存在在方方向向水水平平向向右右、范范围围足足够够大大的的匀匀强强电电场场；虚虚线线AB的的下下方方存存在在方方向向竖竖直直向向下下、范范围围足足够够大大的的匀匀强强电电场场，电电场场强强度度的的大大小小E2。圆圆心心O正正上上方方的的P点点有有一一质质量量为为m、电电荷荷量量为为q(q0)的的小小球球(可可视视为为质质点点)，P、C间间距距为为L。现现将将该该小小球球从从P点点无无初初速速释释放放，经经过过一一段段时时间间后后，小小球球刚刚好好从从管管口口A无无碰碰撞撞地地进进入入圆圆管管内内，并并继续运动。重力加速度为继续运动。重力加速度为g。求：。求：答案答案 解析解析 解析解析 本课结束