2022届高考物理一轮复习专题59带电粒子在复合场中的运动练习含解析

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如图所示，在某一真空中，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒，恰能沿图示虚线由A向B做直线运动，那么( )
A．微粒带正、负电荷都有可能
B．微粒做匀减速直线运动
C．微粒做匀速直线运动
D．微粒做匀加速直线运动
2.
[2021·陕西摸底](多选)如图所示，平行金属板A、B在真空中水平正对放置，两极板的间距为d，分别带等量异种电荷．质量为m、电荷量为q的带负电的油滴以速度v0从A极板的左边缘射入电场，沿直线从B极板的右边缘射出，重力加速度为g.则( )
A．油滴做匀速直线运动
B．油滴的电势能减少了mgd
C．两极板的电势差UAB＝eq \f(mgd,q)
D．A板的电势低于B板的电势
3．[2021·合肥调研]
图示为一带正电小球在匀强电场中的运动轨迹示意图，A、B、C、D、E为轨迹上五个不同位置．已知电场沿竖直方向，B点为轨迹的最高点．则下列说法中正确的是( )
A．电场方向一定竖直向上
B．小球在B点的电势能最小
C．小球在D点的速率比在C点的大
D．小球在A点的加速度比在E点的大
4．[2021·四川绵阳质检]
(多选)如图所示，一平行板电容器的电容为C，带有等量异种电荷的两极板A、B倾斜放置，质量为m带电荷量为－q的油滴，从极板A上的小孔P以初速度v0水平向右射入极板间，经时间t后油滴又从P孔水平向左离开极板间，油滴运动过程中恰好未与极板B相碰，已知重力加速度g.则( )
A．两极板间的距离d＝eq \f(v0t,2)
B．电容器所带的电荷量Q＝eq \f(Cmv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ,2q)
C．两极板间的电场强度大小E＝eq \f(2mv0,qt)
D．两极板间的电场强度大小E＝eq \f(m,q)eq \r(g2＋\f(4v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ,t2))
5．如图所示，一质量为m，带电量为q的粒子，以初速度v0，从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时的速率为2v0，方向与电场的方向一致，则A、B两点的电势差大小为( )
A．eq \f(mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ,2q) B．eq \f(3mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ,q)
C．eq \f(2mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ,q)D．eq \f(3mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ,2q)
6.
质量为m的小球带＋q电荷，由长为L的绝缘绳系住，在水平向右，场强为E的匀强电场中最初静止于A点，如图所示，已知θ＝60°，为了让小球在竖直平面内做完整的圆周运动，在A点至少给小球的初速度为( )
A．eq \r(2gL)B．eq \r(5gL)
C．eq \r(8gL)D．eq \r(10gL)
7.
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．电场力跟重力平衡
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
8．[2021·宁波模拟]
(多选)如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为m、电荷量为＋q的小球，系在一根长为L的绝缘细线一端，可以在竖直平面内绕O点做圆周运动．AB为圆周的水平直径，CD为竖直直径．已知重力加速度为g，电场强度E＝eq \f(mg,q)，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A．若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则它运动的最小速度vmin≥eq \r(\r(2)gL)
B．若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则小球运动到B点时的机械能最大
C．若将小球在A点由静止开始释放，它将在ACBD圆弧上往复运动
D．若将小球在A点以大小为eq \r(gL)的速度竖直向上抛出，它将能够到达B点
专题59 带电粒子在复合场中的运动
1．B 微粒做直线运动的条件是速度方向和合外力的方向在同一条直线上，只有微粒受到水平向左的电场力，才能使合力方向与速度方向在同一条直线上，而且合力方向与速度方向相反．由此可知，微粒所受的电场力的方向与场强方向相反，则微粒必带负电荷，且运动过程中微粒做匀减速直线运动，故B正确．
2．AC 油滴受到重力和电场力在竖直方向上且做直线运动，则电场力与重力必定平衡，做匀速直线运动，A正确；由能量守恒可知，油滴的重力势能减小了mgd，动能不变，电势能增加了mgd，B错误；电场力做的功为WAB＝－qUAB＝－mgd，得到两极板的电势差UAB＝eq \f(mgd,q)，C正确；油滴受电场力方向竖直向上，又油滴带负电，则电场强度方向竖直向下，A板的电势高于B板的电势，D错误．
3．C 对小球受力分析可知，竖直方向上小球受重力和电场力，由小球的运动轨迹可知小球所受合外力的方向竖直向下，但不能判断出电场方向，无法确定小球在B点的电势能最小还是最大，AB错误；若小球从C运动到D，则合外力做正功，动能增加，速率增大，C正确；由于小球所受合外力一定，则小球的加速度恒定，D错误．
4．BD 5.C 6.D 7.B 8.ABD