资源描述：
《2020版高考物理大一轮复习考点规范练25带电粒子在电场中的综合问题新人教版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、考点规范练25 带电粒子在电场中的综合问题一、单项选择题1.将如图所示的交流电压加在平行板电容器A、B两板上,开始B板电势比A板电势高,这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间,它在电场力作用下开始运动,设A、B两极板间的距离足够大,下列说法正确的是( )A.电子一直向着A板运动B.电子一直向着B板运动C.电子先向A板运动,然后返回向B板运动,之后在A、B两板间做周期性往复运动D.电子先向B板运动,然后返回向A板运动,之后在A、B两板间做周期性往复运动答案D解析根据交流电压的变化规律,作出电子的加速度a、速度v随时间变化的图线,如图甲、乙。从图中可知,电子在第一个T4内做匀加速直线运动,第二
2、个T4内做匀减速直线运动,在这半周期内,因初始B板电势比A板电势高,所以电子向B板运动,加速度大小为eUmd。在第三个T4内电子做匀加速直线运动,第四个T4内做匀减速直线运动,但在这半周期内运动方向与前半周期相反,向A板运动,加速度大小为eUmd。所以电子在交变电场中将以t=T4时刻所在位置为平衡位置做周期性往复运动,综上分析选项D正确。2.(2018·辽宁三校高三第三次调研考试)如图所示,矩形区域PQNM内存在平行于纸面的匀强电场,一质量为m=2.0×10-11kg、电荷量为q=1.0×10-5C的带正电粒子(重力不计)从a点以v1=1×104m/s的初速度垂直于PQ进入电场,最终从MN边界
3、的b点以与水平边界MN成30°角斜向右上方的方向射出,射出电场时的速度v2=2×104m/s,已知MP=20cm、MN=80cm,取a点电势为零,如果以a点为坐标原点O,沿PQ方向建立x轴,则粒子从a点运动到b点的过程中,电场的电场强度E、电势φ、粒子的速度v、电势能Ep随x的变化图像正确的是( )答案D解析因为规定a点电势为零,粒子进入电场后做类平抛运动,根据电场力做功与电势能的变化的关系,有qEx=ΔEp=0-Ep,故Ep=-qEx,故选项D正确;因为匀强电场中的电场强度处处相等,故选项A错误;因为粒子离开电场时的速度v2=v1sin30°=2v1,电场的方向水平向右,沿电场线的方向电势
4、降低,故选项B错误;粒子在电场中运动的过程,由动能定理可知,qEx=12mv2-12mv12,所以v与x不是线性关系,选项C错误。3.如图所示,A、B两金属板平行放置,在t=0时刻将电子从A板附近由静止释放(电子的重力忽略不计)。分别在A、B两板间加上下列哪种电压时,有可能使电子到不了B板( )答案B解析加A图电压,电子从A板开始向B板做匀加速直线运动;加B图电压,电子开始向B板做匀加速运动,再做加速度大小相同的匀减速运动,速度减为零后做反向匀加速运动及匀减速运动,由对称性可知,电子将做周期性往复运动,所以电子有可能到不了B板;加C图电压,电子先匀加速,再匀减速到静止,完成一个周期,所以电子
5、一直向B板运动,即电子一定能到达B板;加D图电压,电子的运动与C图情形相同,只是加速度是变化的,所以电子也一直向B板运动,即电子一定能到达B板,综上所述可知选项B正确。4.如图甲所示,光滑绝缘水平面上有M、N两个点电荷。t=0时,M静止,N以初速度6m/s向甲运动。此后,它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触),它们运动的v-t图像分别如图乙中M、N两曲线所示。则由图线可知( )A.两电荷的电性一定相反B.t2时刻两电荷的电势能最大C.0~t2时间内,两电荷的静电力先增大后减小D.0~t3时间内,M的动能一直增大,N的动能一直减小答案C解析由题图乙可知,两个小球间产生的
6、是排斥力,因为刚开始N做减速运动,M做初速度为0的加速运动,则两个电荷的电性一定相同,选项A错误;在t1时刻,两个小球共速,两小球间的距离最小,故在间距减小的过程中,静电力对整体做负功,以后小球的距离逐渐增大,静电力就做正功了,故两球间距最小时的电势能最大,选项B错误;在0~t2时间内,两电荷的间距先减小后增大,故它们间的静电力先增大后减小,选项C正确;0~t3时间内,M的速度一直增大,故它的动能一直增大,而N的速度先减小后增大,故它的动能也是先减小后增大,选项D错误。二、多项选择题5.(2018·四川自贡一诊)在地面附近,存在一有界电场,边界MN将空间分成上下两个区域Ⅰ、Ⅱ,在区域Ⅱ中有竖直
7、向上的匀强电场,在区域Ⅰ中离边界某一高度处由静止释放一质量为m的带电小球A,如图甲所示,小球运动的v-t图像如图乙所示,不计空气阻力,则( )A.小球受到的重力与电场力大小之比为3∶5B.在t=5s时,小球经过边界MNC.在小球向下运动的整个过程中,重力做的功大于电场力做的功D.在1~4s过程中,小球的机械能先减少后增加答案AD解析小球进入电场前做自由落体运动,进入电场后受到重力和电场力作用而做
