专题提升15　带电粒子在电场中运动的综合问题--2025版高考总复习物理.pdfVIP

[基础落实练]

1.(2024·四川凉山三模)如图所示，A、B、C、D、E、F、G、H是竖直光滑绝缘圆轨道

的八等分点，AE竖直，空间存在平行于圆轨道平面的匀强电场，从A点静止释放一质量为

m的带电小球，小球沿圆弧恰好能到达C点。若在A点给带电小球一个水平向右的冲量，

让小球沿轨道做完整的圆周运动，则小球在运动过程中()

A．E点的动量最小

B．B点的电势能最大

C．C点的机械能最大

D．F点的机械能最小

解析：从A点静止释放一质量为m的带电小球，小球沿圆弧恰好能到达C点，可知电

场力和重力的合力方向沿FB方向斜向下，可知B点为“等效最低点”，F点为“等效最高

点”，可知小球在F点速度最小，动量最小。由平衡知识可知，电场力水平向右，可知小

球在G点电势能最大，在C点电势能最小，因小球的电势能与机械能之和守恒，可知在C

点机械能最大，在G点机械能最小。

答案：C

2．一匀强电场的电场强度E随时间t变化的图像如图所示，在该匀强电场中，有一个

带负电粒子于t＝0时刻由静止释放，若带电粒子只受静电力作用，则下列说法中正确的是(假

设带电粒子不与板相碰)()

A．带电粒子只向一个方向运动

B．0～2s内，静电力做功等于0

C．4s末带电粒子回到原出发点

D．2.5～4s内，静电力做功等于0

解析：画出带电粒子速度v随时间t变化的图像如图所示，v­t图线与时间轴所围“面

积”表示位移，可见带电粒子不是只向一个方向运动，4s末带电粒子不能回到原出发点，

A、C错误；2s末速度不为0，可见0～2s内静电力做的功不等于0，B错误；2.5s末和4s

末，速度的大小、方向都相同，则2.5～4s内，静电力做功等于0，D正确。

答案：D

3．如图所示，处于真空中的匀强电场水平向右，有一质量为m、带电荷量为－q的小

球从P点以大小为v的初速度水平向右抛出，经过t时间到达Q点(图中未画出)时的速度

0

仍为v，则小球由P点运动到Q点的过程中，下列判断正确的是()

0

A．Q点在P点正下方

B．小球电势能减少

1

22

C．小球重力势能减少量等于mgt

2

D．Q点应位于P点所在竖直线的左侧

11

22

解析：从P点到Q点，根据动能定理可知：mgh＋W＝mv－mv＝0，因重力做正

电00

22

功，则静电力做负功，电势能增加，则Q点应该在P点的右下方，选项A、B、D错误；小

11

222

球在竖直方向下落的高度h＝gt，则小球重力势能减少量ΔE＝mgh＝mgt，选项C正确。

p

22

答案：C

4．(多选)如图所示，可视为质点的质量为