2019届高三物理一轮复习课时规范练25带电粒子在电场中的综合问题 Word版含解析

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1、课时规范练25　带电粒子在电场中的综合问题　课时规范练第48页　基础巩固组1、(带电粒子在交变电场中的运动)(2017·甘肃兰州七里河区期中)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

2、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，电子在第一个内做匀加速直线运动，第二个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.在第三个内电子做匀加速直线运动，第四个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.所以电子在交变电场中将以t=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、(多选)(2017·河北唐山模拟)粗糙绝缘的水平桌面上，有两块竖直平行相对而立的金属板A、B.板间桌面上静止着带正电的

3、物块，如图甲所示，当两金属板加图乙所示的交流电压时，设t1时刻物块开始运动(最大静摩擦力与滑动摩擦力可认为相等)，则(　　)2019高三物理A、在0~t1时间内，物块受到逐渐增大的摩擦力，方向水平向左B、在t1~t3时间内，物块受到的摩擦力先逐渐增大，后逐渐减小C、t3时刻物块的速度最大D、t4时刻物块的速度最大答案AC解析在0~t1时间内，电场力小于最大静摩擦力，物块静止，静摩擦力与电场力大小相等，即Ff=qE=q，随电压增大，摩擦力增大，但是正电荷所受电场力与电场同向，均向右，所以摩擦力方向水平向左，选项A正确;在t1~t3时间内，电场力大于最

4、大静摩擦力，物块一直加速运动，摩擦力为滑动摩擦力，由于正压力即是物块的重力，所以摩擦力不变，选项B错误;t3到t4阶段，电场力小于摩擦力，但物块仍在运动且为减速运动，故t3时刻速度最大，选项C正确，D错误.〚导学号06400334〛3、(带电粒子在交变电场中的运动)(2017·贵州安顺平坝县月考)平行板间加如图所示的周期性变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t=时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况，则能定性描述粒子运动的速度图象的是(　　)答案A解析每半个周期两板间的电压恒定，板间电场为匀强电场，粒子所受电场力恒定，因此粒子从时刻开始

5、在电场中做匀加速直线运动，在T时刻电场反向，电场力大小不变，粒子做匀减速直线运动，在T时刻速度减为零，以后循环此过程.4、2019高三物理(多选)(应用动力学知识和功能关系解决力电综合问题)如图所示，光滑的水平轨道AB与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，AB水平轨道部分存在水平向右的匀强电场，半圆形轨道在竖直平面内，B为最低点，D为最高点.一质量为m、带正电的小球从距B点x的位置在电场力的作用下由静止开始沿AB向右运动，恰能通过最高点，则(　　)A、R越大，x越大B、R越大，小球经过B点后瞬间对轨道的压力越大C、m越大，x越大D、m与R同

6、时增大，电场力做功增大答案ACD解析小球在BCD做圆周运动，在D点，mg=，小球由B到D的过程中有-2mgR=，解得vB=，R越大，小球经过B点时的速度越大，则x越大，选项A正确;在B点有FN-mg=m，解得FN=6mg，与R无关，选项B错误;由Eqx=，知m、R越大，小球在B点的动能越大，则x越大，电场力做功越多，选项C、D正确.5、(“等效法”处理带电粒子在复合场中的运动)如图所示，绝缘光滑轨道AB部分是倾角为30°的斜面，AC部分为竖直平面上半径为R的圆轨道，斜面与圆轨道相切.整个装置处于电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中.现有一个质量为

7、m的带正电小球，电荷量为q=，要使小球能安全通过圆轨道，在O点的初速度应满足什么条件?答案v≥解析小球先在斜面上运动，受重力、电场力、支持力，然后在圆轨道上运动，受重力、电场力、轨道作用力，如图所示，类比重力场，将电场力与重力的合力视为等效重力mg'，大小为mg'=2019高三物理，tanθ=，得θ=30°，等效重力的方向与斜面垂直指向右下方，小球在斜面上匀速运动.因要使小球能安全通过圆轨道，在圆轨道的“等效最高点”(D点)满足“等效重力”刚好提供向心力，即有:mg'=，因θ=30°与斜面的倾角相等，由几何关系知=2R，令小球以最小初速度v0运动，

8、由动能定理知:-2mg'R=，解得v0=，因此要使小球安全通过圆轨道，初速度应满足v≥.〚导学号06400335〛能力提升