2020版高考物理专题1.21带电体在匀强电场中的运动（基础篇）（电磁部分）（含解析）

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1、专题1.21带电体在匀强电场中的运动（基础篇）一．选择题1.（2019湖南湘潭三模）如图所示，匀强电场方向水平向右带负电的小球从斜面顶端的O点水平向右抛出，初速度大小为v0．小球带电量为﹣q，质量为m，运动轨迹如图中曲线所示，小球打到斜面上P点的速度方向竖直向下，已知斜面与小球初速度方向的夹角为60°，重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）A．匀强电场的场强大小为B．小球做曲线运动的加速度大小为gC．小球由O点到P点用时D．小球通过P点时的速度大小为【参考答案】BC【名师解析】带电小球水平方向匀减速直线运动

2、，设加速度为a，合位移为L，由牛顿第二定律得：①，0＝v0﹣at②，Lcos60°＝③，竖直方向做自由落体运动，Lsin60°＝④由①②③④联立解得：⑤，故A错误；小球做曲线运动的加速度大小⑥，①⑤⑥联立解得：a′＝，故B正确；由①②⑤联立解得：t＝，故C正确；小球通过P点时的速度大小为v＝gt＝，故D错误。2.(2018·株洲检测)如图所示，在真空中倾斜平行放置着两块带有等量异号电荷的金属板A、B，板与水平方向的夹角为θ，一个电荷量q＝1.41×10－4C、质量m＝1g的带电小球，自A板上的孔P以水平速度v0＝0.1m/s

3、飞入两板之间的电场，经0.02s后未与B板相碰又回到孔P，g取10m/s2，则(　　)A．板间电场强度大小为100V/mB．板间电场强度大小为141V/mC．板与水平方向的夹角θ＝30°D．板与水平方向的夹角θ＝45°【参考答案】AD【名师解析】　因为小球从孔P水平飞入两板之间，沿水平方向运动，小球受力如图所示，设板间匀强电场的场强为E，板与水平方向的夹角为θ，在竖直方向由平衡条件得Eqcosθ＝mg，在水平方向由动量定理得Eqsinθt＝2mv0，解得E＝≈100V/m，tanθ＝＝1，即θ＝45°，A、D正确。3.(20

4、18·山东省八校联考)如图所示，在空间中存在竖直向上的匀强电场，质量为m、电荷量为＋q的物块从A点由静止开始下落，加速度为g，下落高度H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h后到达最低点C，整个过程中不计空气阻力，且弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则带电物块在由A点运动到C点过程中，下列说法正确的是(　　)A.该匀强电场的电场强度为B.带电物块机械能减少量为C.带电物块电势能的增加量为D.弹簧弹性势能的增加量为【参考答案】C【名师解析】　根据牛顿第二定律得mg－Eq＝m·g，所以E＝，选项A错误；物块、弹簧系统机械能的减少量

5、为ΔE＝Eq·(H＋h)＝，选项B错误；物块电势能的增加量为ΔEp＝Eq·(H＋h)＝，选项C正确；根据动能定理得mg(H＋h)－Eq(H＋h)－E弹＝0，所以E弹＝，选项D错误。4.(2016·全国卷Ⅰ)(多选)如图5所示，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知(　　)A.Q点的电势比P点高　　　　　　　　　　B.油滴在Q点的动能比它在P点的大C.油滴在Q点的电势能比它在P点的大　　　D.油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小【参考答案】AB【名

6、师解析】　由于油滴受到的电场力和重力都是恒力，所以合外力为恒力，加速度恒定不变，所以选项D错误；由于油滴轨迹相对于过P的竖直线对称且合外力总是指向轨迹弯曲内侧，所以油滴所受合外力沿竖直向上的方向，因此电场力竖直向上，且qE>mg，则电场方向竖直向下，所以Q点的电势比P点的高，选项A正确；当油滴从P点运动到Q点时，电场力做正功，电势能减小，选项C错误；当油滴从P点运动到Q点的过程中，合外力做正功，动能增加，所以Q点动能大于P点的动能，选项B正确。5.(多选)在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由M

7、N上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且AB＝2BC，如图所示。由此可见(　　)A.电场力为2mgB.小球带负电C.小球从A到B与从B到C的运动时间相等D.小球从A到B与从B到C的速度变化量的大小相等【参考答案】BD【名师解析】　两个平抛过程水平方向的位移是二倍的关系，所以时间也是二倍的关系，故选项C错误；分别列出竖直方向的方程，即h＝gt2，＝·，解得F＝3mg，故选项A错误；小球受到的电场力向上，与电场方向相反，所以小球应该带负电，故选项B正确；速度变化

8、量等于加速度与时间的乘积，即Δv＝at，结合以上的分析可得，AB过程Δv＝gt，BC过程Δv＝·＝gt，故选项D正确。6.如图所示，一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E。在与环心等高处放有一质量为m、带电荷量为＋q的小球，由静止开始沿轨道运动，下列说法正确的是(　　)A．