教科版高中物理必修第三册精品课件 第1章 静电场 分层作业13 带电体在电场中运动的四种题型.ppt

第一章分层作业13带电体在电场中运动的四种题型

123456789101112A组必备知识基础练题组一带电体在电场中(重力、电场力作用下)的直线运动1.如图,两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间a点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由a点从静止释放一同样的微粒,该微粒将()A.保持静止状态B.向左上方做匀加速运动C.向正下方做匀加速运动D.向左下方做匀加速运动D

123456789101112解析两平行金属板水平放置时,带电微粒静止,有mg=qE,现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°后,两板间电场强度方向逆时针旋转45°,电场力方向也逆时针旋转45°,但大小不变,此时电场力和重力的合力大小恒定,方向指向左下方,故该微粒将向左下方做匀加速运动,选项D正确。

1234567891011122.(多选)(2024广东广州华南师范大学附属中学高二月考)竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场,其电场强度为E,在该匀强电场中,用轻质绝缘细绳悬挂质量为m的带电小球,细绳跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,此时小球到右板的距离为b,重力加速度为g,如图所示。下列说法正确的是()AD

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123456789101112题组二带电体在重力、电场力作用下的类平抛运动3.如图所示,质量为m、电荷量为q的小球以初速度v0从A点竖直向上射入水平方向的匀强电场中,小球通过电场中B点时,速率vB=2v0,方向与电场的方向一致,则A、B两点的电势差为()C

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1234567891011124.如图所示,一个带负电的油滴以初速度v0从P点斜向上射入水平方向的匀强电场中。若油滴到达最高点的速度大小仍为v0,则油滴运动的最高点的位置()A.在P点的左上方B.在P点的右上方C.在P点的正上方D.上述情况都可能A

123456789101112解析油滴仅在重力与电场力作用下运动,直到运动到最高点Q,此过程初动能与末动能相同,设油滴上升的高度为h,油滴的初、末位置间的电势差为

123456789101112题组三带电粒子在交变场中的运动5.(多选)(2024江西九江高二开学考试)如图甲所示,平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力),两板间距离足够大。当两板间加上如图乙所示的交变电压后,在四个选项中,反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是()BC

123456789101112运动,T时刻速度为零,此时电子回到原点,接着重复之前的运动,电子做匀变速直线运动时x-t图像应是抛物线,A错误;根据前面分析可知,B图符合电子的运动情况,B正确,D错误;根据电子的运动情况,匀加速直线运动和匀减速直线运动交替进行,而整个过程中的加速度大小不变,C正确。

1234567891011126.如图甲所示,在两平行金属板间加一交变电场,两极板间可以认为是匀强电场,当t=0时,一带电粒子(忽略重力)从左侧极板附近开始运动,其速度随时间变化关系如图乙所示。带电粒子经过4T时间恰好到达右侧极板,带电粒子的质量m、电荷量q、速度最大值vm、时间T为已知量,则下列说法正确的是()

123456789101112A.带电粒子在两板间做往复运动,周期为TB.两板间距离d=2vmT答案B

123456789101112解析速度—时间图像与坐标轴围成的面积表示位移,由图像可知位移不断增加,带电粒子在两板间做单向直线运动,故A错误;由图像可知两板间距离

123456789101112题组四带电粒子在电场中的圆周运动7.(多选)两个共轴的半圆柱形电极间存在一沿半径方向的电场,如图所示。带正电的粒子流由电场区域的一端M射入电场,沿图中所示的半圆形轨道通过电场并从另一端N射出,由此可知()A.若入射粒子的电荷量相等,则出射粒子的质量一定相等B.若入射粒子的电荷量相等,则出射粒子的动能一定相等C.若入射粒子的电荷量与质量之比相等,则出射粒子的速率一定相等D.若入射粒子的电荷量与质量之比相等,则出射粒子的动能一定相等BC

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1234567891011128.如图所示,一长为L=0.20m的丝线的一端系一质量为m=1.0×10-4kg、电荷量为q=+1.0×10-6C的小球,另一端连在一水平轴O上,丝线拉着小球可在竖直平面内做圆周运动,整个装置处在竖直向上的匀强电场中,电场强度E=2.0×103N/C。现将小球拉到与轴O在同一水平面上的A点,然后无初速度地将小球释放,g取10m/s2。求:(1)小球通过最高点B时速度的大小;(2)小球通过最高点B时,丝