人教版高考物理一轮总复习课后习题 第七章 静电场 课时规范练24 带电粒子在电场中运动的综合问题.docVIP

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课时规范练24带电粒子在电场中运动的综合问题

一、基础对点练

1.(带电粒子在交变电场中的直线运动)如图甲所示,两极板间加上如图乙所示的交变电压。开始A板的电势比B板高,此时两板中间原来静止的电子在静电力作用下开始运动。设电子在运动中不与极板发生碰撞,向A板运动时的速度方向为正方向,则下列图象中能正确反映电子速度变化规律的是(其中C、D两项中的图线按正弦函数规律变化)()

2.(带电粒子在交变电场中的偏转运动)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∶1 B.2∶1 C.3∶1 D.4∶1

3.(多选)(“等效场”在电场中的应用)如图,一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下,从静止开始由b沿直线运动到d,且bd与竖直方向所夹的锐角为45°,下列说法正确的是()

A.此液滴带正电

B.液滴的加速度等于2g

C.合外力对液滴做的总功等于零

D.液滴的电势能减少

4.(多选)(力电综合问题)如图所示,正方形ABCD位于竖直平面内,E、F、G、H分别为四条边的中点,且GH连线水平,O为正方形的中心。竖直平面内分布有一匀强电场、电场方向与水平面成45°角。现自O点以初速度v0水平向左射出一带正电小球,小球恰能到达G点。若不计空气阻力,下列说法正确的是()

A.电场方向一定由O指向D

B.小球从O到G,电势能逐渐减小

C.小球返回至H点时速率也为v0

D.若仅将初速度方向改为竖直向上,小球一定经过DE间某点

5.(多选)(力电综合问题)(湖南五市十校月考)如图所示,质量为m,电荷量为+2q的小金属块a,在绝缘光滑水平台面上以水平初速度v0向右匀速运动,与完全相同的不带电的静止金属块b发生正碰,碰撞过程无机械能损失。碰后滑块b从高台上水平飞出,a恰好竖直下落。已知高台足够高且侧壁竖直绝缘光滑,高台边缘的右侧空间中,存在水平向左的匀强电场,电场强度大小E=nmgq

A.在b返回竖直侧壁前,a金属块下落过程的机械能守恒

B.两小金属块碰撞之后,a、b金属块组成的系统机械能守恒

C.第一次碰撞后两金属块不可能发生第二次碰撞

D.碰撞后运动过程中b金属块距高台侧壁的最大水平距离为v

二、素养综合练

6.(湖南师范大学附中高三模拟)如图所示,无限大均匀带正电薄板竖直放置,其周围空间的电场可认为是匀强电场。光滑绝缘细管垂直于板穿过中间小孔,一个视为质点的带负电小球在细管内运动,以小孔为原点建立x轴,轨道x轴正方向为加速度a、速度v的正方向,下图分别表示x轴上各点的电势φ、小球的加速度a、速度v和动能Ek随x的变化图象,其中正确的是()

7.(多选)(安徽芜湖高三第一次质检)如图甲所示,空间有一水平向右的匀强电场,其中有一个半径为R=2m的竖直光滑圆环,环内有两根光滑的弦轨道AB和AC,A点所在的半径与竖直直径BC成37°角。质量为m=0.08kg、电荷量为q=6×10-3C的带电小球(可视为质点)从A点静止释放,分别沿弦轨道AB和AC到达圆周的运动时间相同。现去掉弦轨道AB和AC,如图乙所示,给小球一个初速度,让小球恰能在圆环内做完整的圆周运动,不考虑小球运动过程中电荷量的变化。下列说法正确的是(cos37°=0.8,g取10m/s2)()

A.小球做圆周运动经过C点时动能最大

B.匀强电场的电场强度大小为E=1×104V/m

C.小球做圆周运动过程中动能最小值是0.5J

D.小球做圆周运动过程中对环的压力最大值是6N

8.(安徽、河南、山西高三下学期标准学术能力诊断测试)在一横截面为正方形的柱形区域内有匀强电场,正方形边长为L,如图所示,电场线为与AC平行的一簇平行线,P为AB边的中点,质量为m电荷量为q(q0)的带电粒子自P点以大小不同的速度进入电场,速度方向与电场方向垂直。已知进入电场时速率为v0的粒子恰好由C点离开电场,运动中粒子仅受静电力作用。

(1)求电场强度的大小;

(2)为使粒子从DC的中点Q离开电场,该粒子进入电场的速度为多大;

(3)若粒子从P进入电场到D点离开,则粒子在此过程中所受静电力的冲量为多大。

9.(湖南长郡中学师大附中长沙一中联合体高三月考)如图所示,ABC是固定在竖直平面内的绝缘圆弧轨道,圆弧半径为R。A点与圆心O等高,B、C点处于竖直直径的两端。PA是一段绝缘的竖直圆管,两者在A点平滑连接,整个装置处于方向水平向右的匀强电场中。一质量为m、电荷量为+q的小球从管内与C点等高处由静止