2020高考物理一轮复习 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）

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1、带电粒子在电场中运动的综合性问题　　时间：60分钟　满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。其中1～6为单选，7～10为多选)1.如图所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电小球，从平行板电场中的P点以相同的初速度v0垂直进入电场，它们分别落到A、B、C三点(　　)A．落到A点的小球带正电，落到B点的小球不带电B．三小球在电场中运动的时间相等C．三小球到达正极板时动能关系：EkA>EkB>EkCD．三小球在电场中运动的加速度关系：aA>aB>aC答案　A解析　带负电的小球受到

2、的合力为mg＋F电，带正电的小球受到的合力为mg－F电′，不带电小球仅受重力mg，根据牛顿第二定律可得带负电的小球加速度最大，其次为不带电小球，最小的为带正电的小球，故小球在板间运动时间t＝，xCaB>aA，B、D错误；故落在C点的小球带负电，落在A点的小球带正电，落在B点的小球不带电，A正确；因为重力对三个小球做功相同，电场对带负电的小球C做正功，对带正电的小球A做负功，对不带电的B球不做功，根据动能定理可得三小球落在板上的动能大小关系为E

3、kC>EkB>EkA，C错误。2.(2018·山东菏泽模拟)如图所示，两极板水平放置的平行板电容器间形成匀强电场，两极板间相距为d。一带负电的微粒从上极板M的边缘以初速度v0射入，沿直线从下极板的边缘射出。已知微粒的电量为q、质量为m。下列说法正确的是(　　)A．微粒运动的加速度不为0B．微粒的电势能减小了mgdC．两极板间的电势差为D．N极板的电势高于M板的电势答案　C解析　由题意分析可知，微粒所受电场力方向竖直向上，与重力平衡，微粒做匀速直线运动，加速度为零，A错误；微粒穿过平行板电容器过程，重力做功

4、mgd，微粒的重力势能减小，动能不变，根据能量守恒定律知，微粒的电势能增加了mgd，B错误；微粒的电势能增加量ΔE＝mgd，又ΔE＝qU，得到两极板的电势差U＝，C正确；电场力方向竖直向上，微粒带负电，故电场强度方向竖直向下，M板的电势高于N板的电势，D错误。3.(2017·海南高考)如图所示，平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正、负极相连，一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间，处于静止状态。现保持右极板不动，将左极板向左缓慢移动。关于小球所受的电场力大小F和绳子的拉力大小FT，下列判断正确的是(

5、　　)A．F逐渐减小，FT逐渐减小B．F逐渐增大，FT逐渐减小C．F逐渐减小，FT逐渐增大D．F逐渐增大，FT逐渐增大答案　A解析　匀强电场的电场强度E＝，因为两极板分别与电源的正、负极相连，所以两极板间的电压U不变，将左极板向左缓慢移动，距离d增大，电场强度减小，电场力F＝qE也减小，带电小球的受力分析如图所示，可知细绳的拉力FT＝，由于F减小，mg不变，所以拉力FT减小，A正确。4.(2018·湘东五校联考)一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下，带电油滴仅受重力和电场力作

6、用。带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为(　　)A．动能减小B．电势能增加C．重力势能和电势能之和增加D．动能和重力势能之和增加答案　D解析　由带电油滴从a运动到b的轨迹可知，带电油滴所受的合力竖直向上，即油滴的电场力方向竖直向上，所以油滴带负电荷，合外力与位移的夹角小于90°，合外力做正功，带电油滴的动能增大，A错误；由b点电势比a点电势高，且油滴带负电，可知油滴在a点的电势能比在b点的大，即从a到b油滴的电势能减小，B错误；油滴从a运动到b，电势能减小，重力势能增大，动能也增大，又油滴的电势能

7、、重力势能与动能之和不变，则油滴重力势能和电势能之和减小，动能和重力势能之和增大，C错误，D正确。5.(2018·昆明质检)如图所示，竖直平面内有两个固定的电荷量相等的正点电荷，两点电荷的连线处于水平方向，O为连线的中点，P、M为连线的垂直平分线上的两点，且PO＝OM＝h。现将一带负电的小球从P点静止释放，重力加速度为g，下列说法正确的是(　　)A．从P到O的过程中，小球的电势能一直增大B．从P到O的过程中，小球的加速度一直增大C．从O到M的过程中，小球的机械能先增大后减小D．到达M点时，小球的速度大小为

8、2答案　D解析　从P到O的过程中，电场力做正功，小球的电势能一直减小，A错误；由于在P、M的连线上，O点的电场强度为零，无限远处电场强度为零，但不知道电场强度最大处的位置，故将一带负电的小球从P点静止释放，从P到O的过程中，小球的加速度可能一直增大，可能先增大后减小，也可能一直减小，B错误；带负电的小球从O到M的过程中，克服电场力做功，根据功能关系，小球的机械能一直减小，C错误；由于P、M两点关于两点电荷的连线对称，故两点电势