2021高考物理一轮复习第7章静电场专题九带电粒子在电场中运动的综合问题课时作业含解析.doc

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1、专题九　带电粒子在电场中运动的综合问题1.将如图所示的交变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D2.(2020·广东省韶关市调研)如图所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的

2、轻质绝缘细绳，一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b。不计空气阻力，则(　　)A．小球带负电B．电场力跟重力是一对平衡力C．小球从a点运动到b点的过程中，电势能减小D．运动过程中小球的机械能守恒B　[小球在竖直平面内做匀速圆周运动，受到重力、电场力和细绳的拉力，电场力与重力平衡，则知小球带正电，故A错误，B正确。小球在从a点运动到b-8-点的过程中，电场力做负功，小球的电势能增大，故C错误。由于电场力做功，所以小球在运动过程中机械能不守恒，故D错误。]3．真空中某

3、竖直平面内存在一水平向右的匀强电场，一质量为m的带电微粒恰好能沿如图所示虚线(与水平方向成θ角)由A向B做直线运动，已知重力加速度为g，微粒的初速度为v0，则(　　)A．微粒一定带正电B．微粒一定做匀速直线运动C．可求出匀强电场的电场强度D．可求出微粒运动的加速度D　[因微粒在重力和电场力作用下做直线运动，而重力竖直向下，可知电场力一定水平向左，微粒带负电，A错误；其合外力一定与速度反向，大小为F＝，即微粒一定做匀减速直线运动，加速度大小为a＝，B错误，D正确；电场力qE＝，但不知微粒的电荷量，所以无法求出电场强度，C

4、错误。]4．(2020·安徽省蚌埠市质检)如图甲为一对长度为L的平行金属板，在两板之间加上如图乙所示的电压。现沿两板的中轴线从左端向右端连续不断射入初速度为v0的相同带电粒子(重力不计)，且所有粒子均能从平行金属板的右端飞出，若粒子在两板之间的运动时间均为T，则粒子最大偏转位移与最小偏转位移的大小之比是(　　)A．1∶1B.2∶1-8-C．3∶1D.4∶1C　[设偏转电场电压不为零时，粒子在偏转电场中的加速度为a若粒子在t＝nT时刻进入偏转电场，则竖直方向上先加速后匀速然后飞出偏转电场，此时粒子偏转位移最大，ymax＝

5、a2＋a××＝aT2若粒子在t＝nT＋时刻进入偏转电场，则竖直方向上先静止后加速然后飞出偏转电场，此时粒子偏转位移最小，ymin＝0＋a2＝aT2则粒子最大偏转位移与最小偏转位移的大小之比是3∶1，故C项正确。]5.(多选)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，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以大小为0.1m/s的水平速度v0飞入两板之间的电场，经0.02s后又回到P点，其间未与B板相碰，g取10m/s2，则(　　)A．板间电场强度大小为100V/m

6、B．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°AD　[-8-对带电小球进行受力分析，如图所示，小球的加速度a＝＝＝m/s2＝－10m/s2，根据几何关系得tanθ＝＝＝＝＝1，故θ＝45°，F电＝＝mg＝qE，解得E＝100V/m，故A、D正确。]6.(2020·安徽合肥模拟)如图所示，在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心为O，半径为r，内壁光滑，A、B两点分别是圆轨道的最低点和最高点。该区间存在方向水平向右的匀强电场，一质量为m、带负电的小球在轨道内侧做完整的圆周运

7、动(电荷量不变)，经过C点时速度最大，O、C连线与竖直方向的夹角θ＝60°，重力加速度为g。(1)求小球所受的电场力大小；(2)求小球在A点的速度v0为多大时，小球经过B点时对圆轨道的压力最小。解析：　(1)小球在C点时速度最大，则电场力与重力的合力沿DC方向，所以小球受到的电场力的大小F＝mgtan60°＝mg。-8-(2)要使小球经过B点时对圆轨道的压力最小，则必须使小球经过D点时的速度最小，即在D点小球对圆轨道的压力恰好为零，有＝m，解得v＝。在小球从圆轨道上的D点运动到A点的过程中，有mgr(1＋cos60°)

8、＋Frsin60°＝mv－mv2解得v0＝2。答案：　(1)mg　(2)27.(多选)如图所示，两个带等量正电荷的点电荷分别位于x轴上的P、Q两点，其位置关于坐标原点O对称，圆弧曲线是一个以O点为圆心的半圆，c点为半圆与y轴的交点，a、b两点为一条平行于x轴的直线与半圆的交点．下列说法中正确的是(　　)A．a、b两点的电势相同B．