專題17 帶電粒子(計重力)在電場中的運動-2021高考物理一輪復習壓軸題剖析(電學部分)(原卷版)

專題17帶電粒子（計重力）在電場中的運動壓軸題一、單選題用長為1.4m的輕質(zhì)柔軟絕緣細線，拴一質(zhì)量為1.0102k、電荷量為2.01-C的小球，細線的上端固定于O點．現(xiàn)加一水平向右的勻強電場，平衡時細線與鉛垂線成370，如圖所示．現(xiàn)向左拉小球使細水平且拉直，靜止釋放，則）B0.17NC．經(jīng)過0.5s，小球的速度大小為6.25m/sD．小球第一次通過O點正下方時，速度大小為7m/sq=+3×10-5C的小球，用絕緣細線懸掛于豎直放置足夠大的平行金屬板中的O點，開關(guān)S合上后，小球靜止時細線與豎直方向的夾角θ=37°d=0.1m，電源電動勢E=15Vr=0.5ΩR1=3Ω，R2=R3=R4=8Ωg=10m/s2sin37°=0.6，cos37°=0.8．則以下說法正確的是（）電源的輸出功率為14WBC5.6毫克D．若增加R1的大小，會有瞬時電流從右向左流過R4α-q+qmN點由靜止釋放后，沿著斜面向下運動．重力加速度為g．則（）B．小球乙在N點的加速度大小為C．小球乙剛接觸彈簧時，速度最大D．小球乙沿著斜面向下運動過程中，其電勢能可能增加4．在光滑水平面上充滿水平向右的勻強電場，被拉直的絕緣輕繩一端固定在OA點由靜止釋放后，沿水平面擺動到B點，不計空氣阻力，則關(guān)于此過程，下列判斷正確的是（ ）A．小球的動能先變小后變大B．小球的切向加速度一直變大C．小球受到的拉力先變大后變小D如圖所示，絕緣輕彈簧的上端固定在天花板上的O點，下端系一質(zhì)量為、電荷量為q的帶正電小小球套在O點正下方的水平光滑絕緣桿,整個裝置處于電場強度大小為E,方向沿桿向右的勻強電場中，現(xiàn)將小球以某個初速度從A點運動到B點，到B點時與其在A點時的彈簧彈カ大小相等，在小球從A點運動到B點的過程中，下列判斷正確的是（ ）小球在A點時的速度大于在B點時的速度B．,彈性勢能先增大后減小C．小球的加速度大小僅由電場力決定的位置有2個D．彈簧彈力對小球做功的瞬時功率為零的位置有4一個帶正電荷量為q，質(zhì)量為m的小球，從光滑絕緣的斜面軌道的A點由靜止下滑，小球恰能通過徑為R的豎直圓形軌道的最高點B而做圓周運動．現(xiàn)在豎直方向上的加如圖所示的勻強電場，若仍從A點由靜止釋放該小球，則（ ）B點B點BBD．以上說法都不對在空間中水平面MN的下方存在豎直向下的勻強電場，質(zhì)量為m的帶電小球由MN上方的A點以一定初速度水平拋出，從B點進入電場，到達C點時速度方向恰好水平、C三點在同一直線上，AB=2BC，如圖所示，由此可知（ ）小球帶正電BC．小球從A到B與從B到C的運動時間相等D．小球從A到B與從B到C的速度變化相等二、多選題如圖甲所示，一足夠長的絕緣豎直桿固定在地面上，帶電量為0.01C、質(zhì)量為0.1kg的圓環(huán)套在桿上。整個裝置處在水平方向的電場中，電場強度E0.5。t=0取10m/s2。則下列說法正確的是（ ）B．0~2s2.5mC．2s時環(huán)的加速度為5m/s2D．環(huán)的最大動能為20Jθ的固定光滑斜面上有兩個用輕彈簧相連接的物塊Bm1m2，其中A帶+qk，CE，使物塊A向上運動，當物塊B剛要離開擋板C時，物塊A運動的距離為d，速度為v，則（）物塊AEqd此時物塊A的加速度為C．EqvsinθD．此過程中，彈簧的彈性勢能變化了在豎直平面內(nèi)有水平向右、電場強度為E=1×104N/C的勻強電場，在場中有一個半徑為R=2m的光滑圓環(huán)，環(huán)內(nèi)有兩根光滑的弦AB和AC，A點所在的半徑與豎直直徑BC成角，質(zhì)量為0.04kg的帶電小AABACABAC球恰能在豎直平面沿環(huán)內(nèi)做圓周運動，取小球圓周運動的最低點為電勢能和重力勢能的零點，（cos370.8，g=10m/s2）下列說法正確的是（）A．小球所帶電量為q3.6105CB．小球做圓周過程中動能最小值是0.5C．小球做圓周運動從B到A的過程中機械能逐漸減小D．小球做圓周運動的過程中對環(huán)的最大壓力是3.0N如圖，一斜面緊靠豎直墻面固定在水平地面上．在紙面內(nèi)加一勻強電場，其方向與水平面夾角為，m+qPv0拋出，第一次與接觸面撞前空中飛y13v0Py2，則下列說法可能正確的是（）A．y2=2y1 B．y2=4y1 C．y2=6y1 D．y2=10y112．在足夠長的光滑絕緣水平臺面上，存在有平行于水平臺面而向右的勻強電場，電場強度為E.AB（均可看作質(zhì)點,AQ,B球不帶電,AB.L,,A球開始運動（,即B,AB.B兩球間均無電荷量轉(zhuǎn)移,,則（）第一次碰撞結(jié)束瞬間B球的速度大小為BBC．第二次碰撞結(jié)束瞬間B球的速度大小為D．相鄰兩次碰撞時間間隔總為m的帶正電小球由Att強電場，再經(jīng)過t秒小球又回到A點．小球電荷量不變且小球從未落地，重力加速度為g．則A．整個過程中小球電勢能變化了整個過程中小球速度增量的大小為CD．從A點到最低點小球重力勢能變化了E的勻強電場,一個質(zhì)量為+qA點以初速度v豎直向上拋出,經(jīng)過一段時間落回到與A點等高的位置B點（圖中未畫出0g.下列說法正確的是小球運動到最高點時距離AC．小球運動過程中最小動能為D．AB兩點之間的電勢差為三、解答題rb為軌道直徑的兩端，該直徑與電場方向平行．一電荷為q（q>０）的質(zhì)點沿軌道內(nèi)側(cè)運動．經(jīng)過a點和bNaNbab點時的動能．xOy直角坐標系的第二象限內(nèi)存在一勻強電場，電場方向平行于xOy平面，與x軸正方向的夾角=60且斜向上方。整個x電粒子完全相同（m+qv0y軸正方向），在所有到達y軸正半軸的粒子中自P點發(fā)射的粒子經(jīng)過y軸正半軸時的速度最小。已知帶電粒子所受重力大小為其所受電場力大小的倍，重力加速度為g，不計粒子間的相互作用力。求：x軸發(fā)射后，在電場中運動時的加速度大小和方向；Py軸時的速度大小；xQ點（圖中未畫出）發(fā)射時，粒子經(jīng)過yy的距離。（提示：可以參考研究拋體運動時所用的“運動的合成和分解”的思路解題）如圖，兩水平面（虛線）之間的距離為H，其間的區(qū)域存在方向水平向右的勻強電場．自該區(qū)域上方的A點將質(zhì)量為、電荷量分別為q>0）的帶電小球N的方向射出．小球在重力作用下進入電場區(qū)域，并從該區(qū)域的下邊界離開．已知N離開電場時的速度方在電場中做直線運動，剛離開電場時的動能為N1.5g．求（1）M與N在電場中沿水平方向的位移之比；（2）A點距電場上邊界的高度；（3）該電場的電場強度大?。鐖D所示，在豎直平面內(nèi)有一固定光滑絕緣軌道，其中AB部分是傾角為=37的直軌道，BCD部分ORBDOAD的水平直徑下方有水平向左的電場，質(zhì)量為mqA點由靜止開始沿斜面向上運動，已知小球剛好能沿圓軌道經(jīng)過最高點C，然后經(jīng)過D點落回到AB之間某點。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小為g。求∶C點的速度的大??；AB段運動過程中電場力所做的功；DAB上某點的時間。如圖所示，一絕緣水平桌面，空間存在一廣域勻強電場，強度大小為，現(xiàn)同時將兩個質(zhì)量均為的滑塊、由靜止釋放在桌面上。已知兩滑塊AB均帶正電，電荷量大小為q道間的動摩擦因數(shù)分別為和，重力加速度，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，滑塊之間發(fā)生的碰撞為彈性碰撞，且無電荷轉(zhuǎn)移，滑塊可視為質(zhì)點。求：兩滑塊從靜止釋放開始經(jīng)過多長時間，滑塊之間發(fā)生第二次碰撞；從釋放到最終停止所運動的位移。如圖所示，在豎直面內(nèi)有一矩形區(qū)ABCD，水平邊AB=6L，豎直邊BC=8L，O為矩形對角線的交點m的小球以一定的初動能自O(shè)點水平向右拋出，小球恰好經(jīng)過C點。使此小球帶電，電荷量為q（q>0），同時加一平行于矩形ABCD的勻強電場，現(xiàn)從O電小球，小球從矩形邊界的不同位置射出，其中經(jīng)過D5倍，經(jīng)過E點（DC中點）的小球的動能和初動能相等，重力加速度為g，求∶小球的初動能；取電場中O點的電勢為零，求DE兩點的電勢；帶電小球所受電場力的大小和方向如圖，在豎直平面內(nèi)，一半徑為RABCA為和OB之間的夾角為，，整個裝置處于水平向右的勻強電場中．一質(zhì)量為m的帶電小球在電場力的作用下沿水平軌道向右運動，經(jīng)AC點所受合力的方向指向圓心，且此時小球?qū)壍赖膲毫η『脼榱?，重g．求勻強電場的場強大小；A點時速度的大小；CA點的距離．如圖所示，空間某區(qū)域存在足夠大的水平方向的勻強電場E=2×104N/C，將一長為L=1m的絕緣細線一端固定于O點，另一端連接一個質(zhì)量