《2022届高三物理一轮复习同步练习 带电粒子在电场中运动的综合问题【含答案】》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022届高三物理一轮复习同步练习 带电粒子在电场中运动的综合问题【含答案】（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、带电粒子在电场中运动的综合问题同步训练一、选择题1.(多选)如图所示，这是匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象。当t0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法正确的是()A带电粒子将始终向同一个方向运动B2 s末带电粒子回到原出发点C3 s末带电粒子的速度为0D03 s内，电场力做的总功为02. (多选)(荆门市上学期1月调考)如图(a)所示，A、B表示真空中水平放置的相距为d的平行金属板，板长为L，两板加电压后板间的电场可视为匀强电场。现在A、B两板间加上如图(b)所示的周期性的交变电压，在t0时恰有一质量为m、电荷量为q的粒子在板间中央沿水平方向以
2、速度v0射入电场，忽略粒子的重力，则下列关于粒子运动状况的表述正确的是()A粒子在垂直于板的方向上的分运动可能是往复运动B粒子在垂直于板的方向上的分运动是单向运动C只要周期T和电压U0的值满足一定条件，粒子就可沿与板平行的方向飞出D粒子不可能沿与板平行的方向飞出3. (多选)(阳泉市上学期期末)在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定于O点，把小球拉至A点，此时细线与电场线平行，然后把小球从A点无初速度释放，经最低点B后到达B的另一侧C点时速度为0，则()A小球在B点时速度最大B小球从A点到B点再到C点的过程中，机械能一直在减少C小球在B点时的
3、绳子拉力最大D从B点到C点的过程中小球的电势能一直增加4. (郑州市第二次质量预测)水平地面上方分布着水平向右的匀强电场，一光滑绝缘轻杆竖直立在地面上，轻杆上有A、B两点。轻杆左侧固定一带正电的点电荷，电荷量为Q，点电荷在轻杆A、B两点的中垂线上，一个质量为m，电荷量为q的小球套在轻杆上，从A点由静止释放，小球由A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是()A小球受到的电场力先减小后增大B小球的运动速度先增大后减小C小球的电势能先增大后减小D小球的加速度大小不变5(多选)(山东潍坊二模)如图1所示，长为8d、间距为d的平行金属板水平放置，O点有一粒子源，能持续水平向右发射初速度为v0，电荷量为q
4、，质量为m的粒子。在两板间存在如图2所示的交变电场，取竖直向下为正方向，不计粒子重力，粒子撞击金属板时会被吸附静止。以下判断正确的是()A粒子在电场中运动的最短时间为B射出粒子的最大动能为mvCt时刻进入的粒子，从O点射出Dt时刻进入的粒子，从O点射出6. (多选)(柳州市4月模拟)如图所示，相距为2d的A、B两个点电荷固定于竖直线上，电荷量分别为Q和Q。MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，与AB连线间的距离为d，C、D是细杆上与A、B等高的两点，O点是CD中点。一个质量为m、电荷量为q的带电小球P(可视为点电荷，放入电场后不影响电场的分布)穿过细杆，在C点由静止开始释放，向下运动到O点时速度大小为
5、v。已知静电力常量为k，重力加速度为g。则()AC、D两点电势CDBC、D两点的电场强度大小相等CO点处的电场强度大小ED小球P经过D点时的速度大小为2v7. (多选)(泸州市二诊)如图所示，在水平向左的匀强电场中，可视为质点的带负电物块，以某一初速度从足够长的绝缘斜面上的A点，沿斜面向下运动，经C点到达B点时，速度减为0，然后再返回到A点。已知斜面倾角30，物块与斜面间的动摩擦因数，整个过程斜面均保持静止，物块所带电荷量不变。则下列判断正确的是()A物块在上滑过程中机械能一定减小B物块在上滑过程中，增加的重力势能一定大于减少的电势能C物块下滑时经过C点的动能一定大于上滑时经过C点的动能D物块
6、在下滑过程中，斜面与地面之间的摩擦力一定为08. (多选)(永州市第二次模拟)如图所示，一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置，板长为L，板间距离为d，距板右端L处有一竖直屏M。一带电荷量为q、质量为m的质点以初速度v0沿中线射入两板间，最后垂直打在M上，已知重力加速度为g，下列结论正确的是()A两极板间电场强度大小为B两极板间电压为C整个过程中质点的重力势能增加D若仅增大两极板间距，该质点仍能垂直打在M上二、非选择题9.(高考全国卷)空间存在一方向竖直向下的匀强电场，O、P是电场中的两点。从O点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m的小球A、B。A不带电，B的电荷量为q(q0)
7、。A从O点发射时的速度大小为v0，到达P点所用时间为t；B从O点到达P点所用时间为。重力加速度为g，求：(1)电场强度的大小；(2)B运动到P点时的动能。10. (泰安市一轮检测)如图(a)，竖直平行正对金属板A、B接在恒压电源上。极板长度为L、间距为d的平行正对金属板C、D水平放置，其间电压随时间变化的规律如图(b)。位于A板处的粒子源P不断发射质量为m、电荷量为q的带电粒子，在A、B间加速后从B板中央的小孔射出，沿C、D间的中心线OO1射入C、D板间。已知t0时刻从O点进入的粒子恰好在tT0时刻从C板边缘射出。不考虑金属板正对部分之外的电场，不计粒子重力和粒子从粒子源射出时的初速度。(1)
8、求金属板A、B间的电压U1；(2)求金属板C、D间的电压U2；(3)其他条件不变，仅使C、D间距离变为原来的一半(中心线仍为OO1)，则t时刻从O点进入的粒子能否射出板间？若能，求出离开时位置与OO1的距离；若不能，求到达极板时的动能大小。11. (高考全国卷)如图，两金属板P、Q水平放置，间距为d。两金属板正中间有一水平放置的金属网G，P、Q、G的尺寸相同。G接地，P、Q的电势均为(0)。质量为m，电荷量为q(q0)的粒子自G的左端上方距离G为h的位置，以速度v0平行于纸面水平射入电场，重力忽略不计。(1)求粒子第一次穿过G时的动能，以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小；(2)若粒子
9、恰好从G的下方距离G也为h的位置离开电场，则金属板的长度最短应为多少？12.(广东六校联盟第二次联考)如图所示，AB为水平绝缘粗糙轨道，动摩擦因数0.2，AB距离为5 m；BC为半径rl m的竖直光滑绝缘半圆轨道；BC的右侧存在竖直向上的匀强电场，电场强度E500 N/C。一质量m1 kg，电荷量q1.0102 C 的带负电小球，在功率P恒为20 W的水平向右拉力作用下由静止开始运动，到B点时撤去拉力。已知到达B点之前已经做匀速运动(g取10 m/s2)。(1)求小球匀速运动的速度大小；(2)求小球从A运动到B所用的时间；(3)请计算分析小球是否可以到达C点，若可以，求轨道对小球的弹力大小，若
10、不可以，说明原因。13. (海淀区上学期期末)如图所示，长为l的绝缘轻细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球，小球静止时处于O点正下方的点O。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，电场强度大小为E，带电小球静止在A点时细线与竖直方向成角。已知电场的范围足够大，空气阻力可忽略不计，重力加速度为g。(1)请说明小球所带电荷的电性，并求小球所带的电荷量q；(2)若将小球从O点由静止释放，求小球运动到A点时的动能Ek；(3)若将小球从O点由静止释放，其运动到A点时细线突然断开，试定性分析说明小球此后做什么样的运动。14(江苏如皋中学模拟)如图所示，内表面光滑绝缘、半径为1.2 m的圆形轨道处于
11、竖直平面内，有竖直向下的匀强电场，电场强度大小为3106 V/m。有一质量为0.12 kg、带负电的小球，电荷量大小为1.6106C，小球在圆轨道内壁做圆周运动，当运动到最低点A时，小球与轨道间压力恰好为零，g取10 m/s2，求：(1)小球在A点的速度大小；(2)小球运动到最高点B时对轨道的压力。 答案：1.CD2. BC 3. BD4. C5 AD6. BC7. CD8. BD9. (1)(2)2m(vg2t2)10. (1)(2)(3)不能11. (1)mvqhv0(2)2v0 12. (1)10 m/s(2)3 s(3)可以25 N13. (1)正电(2)mgl(3)匀变速曲线运动14 (1)6 m/s(2)21.6 N
