第九章　第49练　专题强化：带电粒子在电场中的力电综合问题.docx

第49练专题强化：带电粒子在电场中的力电综合问题

分值：60分

1~5题每小题4分，共20分

1.如图所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的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，则下列说法正确的是()

A.小球带负电

B.静电力与重力平衡

C.小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小

D.小球在运动过程中机械能守恒

2.(多选)如图所示，四分之一光滑绝缘固定圆弧槽B处切线水平，一可视为质点的带正电小球从圆弧槽A处由静止释放，滑到B处离开圆弧槽做平抛运动，到达水平地面的D处，若在装置所在平面内加上竖直向下的匀强电场，重复上述实验，下列说法正确的是()

A.小球落地点在D的右侧

B.小球落地点仍在D点

C.小球落地点在D的左侧

D.小球离开B到达地面的运动时间减小

3.(多选)匀强电场方向水平向右，带电小球由图示位置从静止开始释放，已知小球所受静电力大小等于重力大小，不考虑空气阻力，则()

A.开始一段时间内小球可能做变速圆周运动

B.开始一段时间内小球可能做变速直线运动

C.整个运动过程中小球电势能与机械能之和一定不变

D.小球运动至左侧时最高点一定低于释放位置

4.如图所示，空间有与水平方向成θ角的匀强电场。一个质量为m的带电小球，用长L的绝缘细线悬挂于O点。当小球静止时，细线恰好处于水平位置。现用一个外力将小球沿圆弧轨迹(图中的虚线)缓慢地拉到最低点，此过程小球的电荷量不变。则该外力做的功为(重力加速度为g)()

A.mgLtanθ B.mgLcosθ C.mgL－mgLcosθ

5.如图所示，地面上某个空间区域存在这样的电场，水平虚线上方为电场强度大小为E1、方向竖直向下的匀强电场；虚线下方为电场强度大小为E2、方向竖直向上的匀强电场，一个质量m，带电荷量＋q的小球从上方电场的A点由静止释放，结果刚好到达下方电场中与A关于虚线对称的B点，重力加速度为g，则下列结论正确的是()

A.若AB高度差为h，则UAB＝-

B.带电小球在A、B两点电势能相等

C.在虚线上、下方的电场中，带电小球运动的加速度相同

D.两电场强度大小关系满足E2＝2E1

6题6分，7题12分，8题15分，共33分

6.(多选)如图甲所示，倾角为θ＝37°的光滑斜面固定在水平地面上。匀强电场沿斜面方向。带正电的滑块以一定的初速度从斜面底端开始上滑。若斜面足够长，上滑过程中滑块的机械能和动能随位移变化的关系图线如图乙所示，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则下列说法正确的是()

A.滑块的重力大小为4

B.滑块受到的静电力大小为E

C.滑块上滑过程中，重力势能增加了4E0

D.滑块上升过程中动能与电势能之和减小

7.(12分)(2022·辽宁卷·14)如图所示，光滑水平面AB和竖直面内的光滑14圆弧导轨在B点平滑连接，导轨半径为R。质量为m的带正电小球将轻质弹簧压缩至A点后由静止释放，脱离弹簧后经过B点时的速度大小为gR，之后沿轨道BO运动。以O为坐标原点建立直角坐标系xOy，在x≥－R区域有方向与x轴夹角为θ＝45°的匀强电场，进入电场后小球受到的电场力大小为2mg。小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度为g

(1)(3分)弹簧压缩至A点时的弹性势能；

(2)(3分)小球经过O点时的速度大小；

(3)(6分)小球过O点后运动的轨迹方程。

8.(15分)(2024·山东菏泽市一模)如图所示，光滑14圆弧轨道竖直固定，与水平面相切于最低点P，半径R＝0.2m，空间中存在水平向右的匀强电场E＝1×103V/m，物体甲的质量为m1＝0.2kg，带电荷量为q＝＋1×10－3C，在P点右侧L1＝1m处有一不带电的物体乙，质量为m2＝0.2kg，物体乙右侧L2＝0.5m处有一竖直固定挡板，甲物体从与圆心O等高的A点以竖直向下的速度v0＝2m/s滑动，甲、乙与水平面间的动摩擦因数均为μ＝0.2，所有碰撞均无能量损失，且甲、乙碰撞没有电荷转移。重力加速度g取10m/s2

(1)(4分)在圆形轨道最低点P，物体甲受到轨道的支持力大小；

(2)(5分)甲、乙第一次碰撞后各自的速度大小；

(3)(6分)整个过程甲、乙在水平面上运动的总路程之和。

(7分)

9.(多选)(2024·福建省模拟)如图所示，竖直平面内有圆心为O、半径为R的圆，水平直径上A、C两端点分别固定带电荷量为＋Q的点电荷，BD为竖直直径，P为OB的中点，且P、D两点间的电势差大小为U。一带电荷量为＋q、质量为m的小球以一定初速度从D点开始竖直向下运动，经过P点时加速度大小为2g，在P、B间运动时加速度始终大于2g。忽略小球所带电荷对电场分布的影响，重力加速度