2023高考物理一輪復習高頻考點強化訓練專題12 帶電粒子(帶電體)在電場中運動的綜合問題（原卷版）-試卷下載-教習網(wǎng)

1.(2021·四川攀枝花市第二次統(tǒng)考)如圖所示，帶等量異種電荷的A、B兩板水平放置，在A、B間形成豎直向下的勻強電場。a、b兩質(zhì)量相等的粒子從A板左側(cè)邊緣處以相同的速度先后飛入電場，粒子a從A、B兩板右端連線的中點飛離勻強電場，粒子b從B板右側(cè)邊緣處飛離勻強電場，不計粒子重力，下列說法中正確的是( )
A.粒子a、b的帶電荷量之比為1∶2
B.電場力對a、b粒子做功之比為1∶2
C.粒子a、b離開電場時的速度大小之比為1∶2
D.粒子a、b離開電場時的速度與水平方向之間夾角之比為1∶2
2. (多選)(2021·廣西柳州市模擬)如圖所示，相距為2d的A、B兩個點電荷固定于豎直線上，電荷量分別為＋Q和－Q。MN是豎直放置的光滑絕緣細桿，與AB連線間的距離為d，C、D是細桿上與A、B等高的兩點，O點是CD中點。一個質(zhì)量為m、電荷量為＋q的帶電小球P(可視為點電荷，放入電場后不影響電場的分布)穿過細桿，由C點靜止開始釋放，向下運動到O點時速度大小為v。已知靜電力常量為k，重力加速度為g。則( )
A.C、D兩點電勢φC＝φD
B.C、D兩點的電場強度大小相等
C.O點處的電場強度大小E＝eq \f(\r(2)kQ,2d2)
D.小球P經(jīng)過D點時的速度大小為2v
3. (2021·河南鄭州市第二次質(zhì)量預測)水平地面上方分布著水平向右的勻強電場，一光滑絕緣輕桿豎直立在地面上，輕桿上有兩點A、B。輕桿左側(cè)固定一帶正電的點電荷，電荷量為＋Q，點電荷在輕桿AB兩點的中垂線上，一個質(zhì)量為m，電荷量為＋q的小球套在輕桿上，從A點靜止釋放，小球由A點運動到B點的過程中，下列說法正確的是( )
A.小球受到的電場力先減小后增大
B.小球的運動速度先增大后減小
C.小球的電勢能先增大后減小
D.小球的加速度大小不變
4.(多選)(2021·遼寧葫蘆島市高三期末)如圖所示，質(zhì)子和α粒子(氦核)分別從靜止開始經(jīng)同一加速電壓U1加速后，垂直電場方向進入同一偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)電場電壓U2.兩種粒子都能從偏轉(zhuǎn)電場射出并打在熒光屏MN上，粒子進入偏轉(zhuǎn)電場時速度方向正對熒光屏中心O點．下列關(guān)于兩種粒子運動的說法正確的是( )
A．兩種粒子會打在屏MN上的同一點
B．兩種粒子不會打在屏MN上的同一點，質(zhì)子離O點較遠
C．兩種粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時具有相同的動能
D．兩種粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時具有不同的動能，α粒子的動能較大
5.(2021·山東青島市一模)如圖所示，一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子以初速度v0由P點射入勻強電場，入射方向與電場線垂直。粒子從Q點射出電場時，其速度方向與電場線成30°角。已知勻強電場的寬度為d，不計重力作用。則勻強電場的場強E大小是( )
A.eq \f(mveq \\al(2,0),qd) B.eq \f(\r(3)mveq \\al(2,0),qd)
C.eq \f(3mveq \\al(2,0),2qd) D.eq \f(3\r(3)mveq \\al(2,0),2qd)
6. (2021·福建三明市期末質(zhì)量檢測)(多選)如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球在電場強度為E、區(qū)域足夠大的勻強電場中，以初速度v0沿ON在豎直面內(nèi)做勻變速直線運動．ON與水平面的夾角為30°，重力加速度為g，且mg＝Eq，則( )
A．電場方向豎直向上
B．小球運動的加速度大小為g
C．小球上升的最大高度為eq \f(v02,2g)
D．若小球在初始位置的電勢能為零，則小球電勢能的最大值為eq \f(mv02,4)
7.(多選)(2021·四川瀘州市二診)如圖所示，在水平向左的勻強電場中，可視為質(zhì)點的帶負電物塊，以某一初速度從足夠長的絕緣斜面上的A點，沿斜面向下運動，經(jīng)C點到達B點時，速度減為零，然后再返回到A點。已知斜面傾角θ＝30°，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝eq \f(\r(3),3)，整個過程斜面均保持靜止，物塊所帶電量不變。則下列判斷正確的是( )
A.物塊在上滑過程中機械能一定減小
B.物塊在上滑過程中，增加的重力勢能一定大于減少的電勢能
C.物塊下滑時經(jīng)過C點的動能一定大于上滑時經(jīng)過C點的動能
D.物塊在下滑過程中，斜面與地面之間的摩擦力一定為零
8.(2021·廣東潮州市第二次模擬)(多選)如圖所示，在豎直放置的平行金屬板A、B之間加有恒定電壓U，A、B兩板的中央留有小孔O1、O2，在B板的右側(cè)有平行于極板的勻強電場E，電場范圍足夠大，足夠大的感光板MN垂直于電場方向固定放置。第一次從小孔O1處由靜止釋放一個質(zhì)子，第二次從小孔O1處由靜止釋放一個α粒子，關(guān)于這兩個粒子的運動，下列判斷正確的是( )
A.質(zhì)子和α粒子在O2處的速度大小之比為1∶2
B.質(zhì)子和α粒子在整個過程中運動的時間相等
C.質(zhì)子和α粒子打到感光板上時的動能之比為1∶2
D.質(zhì)子和α粒子打到感光板上的位置相同
9.(多選)(2021·黑龍江佳木斯一中期中)如圖甲所示，平行金屬板中央有一個靜止的電子(不計重力)，兩板間距離足夠大，當兩板間加上如圖乙所示的交變電壓后，下圖中，反映電子速度v、位移x和加速度a三個物理量隨時間t的變化規(guī)律可能正確的是( )
10.(多選)(2021·廣東深圳高級中學月考)如圖所示，豎直平面內(nèi)有固定的半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，勻強電場的方向平行于軌道平面水平向左，P、Q分別為軌道上的最高點、最低點，M、N是軌道上與圓心O等高的點．質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球(可視為質(zhì)點)在軌道內(nèi)運動，已知重力加速度為g，電場強度E＝eq \f(3mg,4q)，要使小球能沿軌道做完整的圓周運動，則下列說法正確的是( )
A．小球在軌道上運動時，動能最小的位置，電勢能最大
B．小球在軌道上運動時，機械能最大的位置一定在M點
C．小球過Q、P點時所受軌道彈力大小的差值為6mg
D．小球過Q、P點時所受軌道彈力大小的差值為7.5mg
11.(多選)(2021·山東蒙陰縣實驗中學高二月考)示波器是一種多功能電學儀器，它是由加速電場和偏轉(zhuǎn)電場組成的．如圖所示，不同的帶負電粒子在電壓為U1的電場中由靜止開始加速，從M孔射出，然后射入電壓為U2的平行金屬板間的電場中，入射方向與極板平行，在滿足帶負電粒子能射出平行板電場區(qū)域的條件下，則( )
A．若電荷量q相等，則帶負電粒子在板間的加速度大小相等
B．若比荷eq \f(q,m)相等，則帶負電粒子從M孔射出的速率相等
C．若電荷量q相等，則帶負電粒子從M孔射出時的動能相等
D．若不同比荷eq \f(q,m)的帶負電粒子由O點射入，偏轉(zhuǎn)角度θ相同
12.(2021·河北“五個一名校聯(lián)盟” 第一次診斷)如圖所示，地面上某區(qū)域存在著水平向右的勻強電場，一個質(zhì)量為m的帶負電小球以水平向右的初速度v0，由O點射入該區(qū)域，剛好豎直向下通過豎直平面中的P點，已知連線OP與初速度方向的夾角為60°，重力加速度為g，則以下說法正確的是( )
A．電場力大小為eq \f(\r(3)mg,2)
B．小球所受的合外力大小為eq \f(\r(3)mg,3)
C．小球由O點到P點用時eq \f(\r(3)v0,g)
D．小球通過P點時的動能為eq \f(5,2)mv02
二．計算題
13.(2021·四川雅安市上學期一診)如圖，光滑固定斜面傾角為37°，一質(zhì)量m＝0.1 kg、電荷量q＝＋1×10－6 C的小物塊置于斜面上的A點，A距斜面底端B的長度為1.5 m，當加上水平向右的勻強電場時，該物體恰能靜止在斜面上，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8.求：
(1)該電場的電場強度的大?。?br>(2)若電場強度變?yōu)樵瓉淼囊话?，小物塊運動到B點所需的時間和在B點的速度各是多少？
14.(2021·江蘇如皋中學模擬)如圖所示，內(nèi)表面光滑絕緣的半徑為1.2 m的圓形軌道處于豎直平面內(nèi)，有豎直向下的勻強電場，場強大小為3×106 V/m。有一質(zhì)量為0.12 kg、電荷量為1.6×10－6 C，帶負電的小球，小球在圓軌道內(nèi)壁做圓周運動，當運動到最低點A時，小球與軌道壓力恰好為零，g取10 m/s2，求：
(1)小球在A點處的速度大小；
(2)小球運動到最高點B時對軌道的壓力。
15. (2021·廣東六校聯(lián)盟第二次聯(lián)考)如圖所示，AB為水平絕緣粗糙軌道，動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，AB距離為5 m；BC為半徑r＝1 m的豎直光滑絕緣半圓軌道；BC的右側(cè)存在豎直向上的勻強電場，電場強度E＝500 N/C。一質(zhì)量m＝1 kg，電量q＝1.0×10－2 C的帶負電小球，在功率P恒為20 W的水平向右拉力作用下由靜止開始運動，到B點時撤去拉力。已知到達B點之前已經(jīng)做勻速運動(g＝10 m/s2)，求：
(1)小球勻速運動的速度大小；
(2)小球從A運動到B所用的時間；
(3)請計算分析小球是否可以到達C點，若可以，求軌道對小球的彈力大小。
16.(2021·山東青島市模擬)如圖所示，水平地面上方存在水平向左的勻強電場，一質(zhì)量為m的帶電小球(大小可忽略)用輕質(zhì)絕緣細線懸掛于O點，小球帶電荷量為＋q，靜止時距地面的高度為h，細線與豎直方向的夾角為α＝37°，重力加速度為g，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8。求：
(1)勻強電場的場強大小E；
(2)現(xiàn)將細線剪斷，小球落地過程中水平位移的大?。?br>(3)現(xiàn)將細線剪斷，帶電小球落地前瞬間的動能。
17.(2021·江蘇揚州市期中)靜電噴漆原理如圖所示，A、B為兩塊足夠大的平行金屬板，間距為d，兩板間存在勻強電場．在A板的中央放置一個安全接地的靜電油漆噴槍P，油漆噴槍的半球形噴嘴可向各個方向均勻地噴出帶電油漆微粒．若油漆微粒的初速度大小均為v0，質(zhì)量為m、電荷量為－q，場強大小為E＝eq \f(3mv\\al(02),2qd) ，微粒所受重力、空氣阻力、微粒間相互作用力均不計，試求：
(1)微粒打在B板時的動能Ek；
(2)微粒到達B板上O點所需的時間t；
(3)微粒最后落在B板上所形成的圖形形狀及其面積S.
18.(2021·河南高三月考)在圖甲所示的極板A、B間加上如圖乙所示的大小不變、方向周期性變化的交變電壓，其周期為T，現(xiàn)有電子以平行于極板的速度v0從兩板中央OO′射入．已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不計電子的重力，問：
(1)若電子從t＝0時刻射入，在半個周期內(nèi)恰好能從A板的邊緣飛出，則電子飛出時速度的大小為多少？
(2)若電子從t＝0時刻射入，恰能平行于極板飛出，則極板至少為多長？
(3)若電子恰能從OO′平行于極板飛出，電子應從哪一時刻射入？兩極板間距至少為多大？
19.(2021·名師原創(chuàng)預測)如圖所示，在光滑的水平桌面上，水平放置的粗糙直線軌道AB與水平放置的光滑圓弧軌道BCD相切于B點，整個軌道位于水平桌面內(nèi)，圓心角∠BOC＝37°，線段OC垂直于OD，圓弧軌道半徑為R，直線軌道AB長為L＝5R.整個軌道處于電場強度為E的勻強電場中，電場強度方向平行于水平桌面所在的平面且垂直于直線OD.現(xiàn)有一個質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小物塊P從A點無初速度釋放，小物塊P與AB之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.25，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，忽略空氣阻力．求：
(1)小物塊第一次通過C點時對軌道的壓力大小FNC1；
(2)小物塊第一次通過D點后離開D點的最大距離；
(3)小物塊在直線軌道AB上運動的總路程．
20.(2021·河南高三月考)如圖所示，在平面直角坐標系的第一象限內(nèi)有水平向左的、場強為E的勻強電場，y軸與直線x＝－d(d>0)區(qū)域內(nèi)有豎直向下的、場強也為E的勻強電場．一個帶電荷量為＋q的粒子(重力不計)從第一象限的S點由靜止釋放．
(1)若S點的坐標為(eq \f(d,2)，eq \f(d,2))，求粒子通過x軸時的坐標；
(2)若S點的坐標為(d，d)，求粒子通過x軸時的動能；
(3)若粒子能通過x軸上坐標為(－3d,0)的P點，求釋放該粒子的點S的坐標(x，y)應該滿足的條件．

相關(guān)試卷

相關(guān)試卷更多

相關(guān)試卷

相關(guān)試卷 更多

相關(guān)試卷更多