2023屆高考物理一輪復(fù)習(xí)：帶電物體在電場中直線運(yùn)動

帶電物體在電場中直線運(yùn)動

1.如圖所示，輕質(zhì)細(xì)繩上端固定，下端連接一個可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球，小球靜止在水平

向右的勻強(qiáng)電場中，繩與豎直方向的夾角。=37°。已知小球所帶電荷量LOxlO'c,

-4o

zn=4.0x10kg,勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E=3.0x1(PN/C,取重力加速度g=lOm/,sin37

=0.6,cos37°=0.8,求：

(1)小球所受靜電力F的大?。?/p>

(2)求剪斷細(xì)繩后2s末小球的速度大小。

2.如圖所示，一帶電量為+Q的點(diǎn)電荷固定在C點(diǎn)，一質(zhì)量為小、可視為點(diǎn)電荷的帶電小

球從C點(diǎn)正上方距離C點(diǎn)H處的A點(diǎn)由靜止釋放，下落到離C點(diǎn)的高度為r時小球達(dá)到最

大速度v?

(1)小球的帶電量為多少？

(2)小球從開始釋放至達(dá)到最大速度過程中電場力做了多少功？小球的電勢能變化了多少？

A

?C

3.如圖所示，在水平向左的勻強(qiáng)電場中，質(zhì)量為膽、帶電量為q的小球從A點(diǎn)沿直線運(yùn)動

至點(diǎn)。AB與電場線之間的夾角為45°,不計空氣阻力，則下列說法正確的是()

7B

f45。'八

V*A-

A.小球可能帶正電

B.小球一定帶負(fù)電

C.小球受到的電場力與重力相同

D.小球沿AB做勻速直線運(yùn)動

4.如圖所示，一質(zhì)量為小、電荷量為0的小球在電場強(qiáng)度為E、區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場中，

以初速度”沿ON在豎直面內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動。ON與水平面的夾角為30°,重力加速

度為M且機(jī)乃=9/，則（）

N,，

%二子30。.....

A.電場方向豎直向上

g

B.小球運(yùn)動的加速度大小為5

訝

C.小球上升的最大高度為4g

D.若小球在初始位置的電勢能為零，則小球電勢能的最大值為士〃‘環(huán)

5.互相正對的平行金屬板M、N帶等量的異種電荷，傾斜固定放置，一個帶電小球（可看

成點(diǎn)電荷）從一塊金屬板的邊緣附近由靜止釋放沿圖中水平虛線運(yùn)動通過電場區(qū)域，兩板間

的電場可看成勻強(qiáng)電場，則下列判斷正確的是（）

A.小球一定帶正電

B.小球一定從P點(diǎn)運(yùn)動到。點(diǎn)

C.小球受到的電場力和重力大小相等

D.小球的電勢能一定減小

6.如圖所示，在電場強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場中，將一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電

小球從O點(diǎn)由靜止釋放，小球沿直線04斜向下運(yùn)動，直線0A與豎直方向的夾角為心己

知重力加速度為g,不計空氣阻力。下列判斷正確的是（）

mgsinH

A.場強(qiáng)的最小值為￡=一

mgcosff

B.場強(qiáng)的最小值為￡=-Q—

mgsin，

c.E=-（i-時，小球的電勢能一定不變

mgsin，

D.E=―a—時，小球的機(jī)械能一定減小

7.如圖所示，絕緣細(xì)桿傾斜放置，小球M套在桿上可沿桿滑動，M通過絕緣輕質(zhì)彈簧與固

定的小球N相連，桿和彈簧處于同一豎直平面內(nèi)，現(xiàn)使M、N帶異種電荷。將M從位置A

由靜止釋放，何運(yùn)動到B點(diǎn)時彈簧與桿垂直且為原長，運(yùn)動到C點(diǎn)時速度減為零，M在4、

C兩點(diǎn)時彈簧長度相同。下列說法正確的是（）

水平地面

A.例從A到C的過程，兩小球電勢能先減小后增大

B.M在A、C兩點(diǎn)的加速度大小一定相等

C.M從A到B的過程，重力勢能減少量大于其克服摩擦力做的功

D.M從A到8的過程，兩小球電勢能減少量與彈簧彈性勢能的減少量之和等于M在8點(diǎn)

處的動能

8.一個帶電荷量為一。的油滴，從。點(diǎn)以速度v射入方向水平向右的勻強(qiáng)電場中恰好做直

線運(yùn)動，口的方向與電場方向成。角。已知油滴的質(zhì)量為〃?，重力加速度為g,求：

（1）電場強(qiáng)度E的大小為多少？

（2）油滴運(yùn)動到最高點(diǎn)（未離開電場區(qū)域）時與。點(diǎn)的豎直距離是多大？

（3）0點(diǎn)和最高點(diǎn)之間的電勢差是多少？

//V二￡

0

9.如圖所示，一帶電小物塊，帶電量大小為q,質(zhì)量為〃?，處于一傾角為。的光滑絕緣斜面

上，當(dāng)整個裝置處于一水平向左的勻強(qiáng)電場中時，小物塊恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速

度為g,

（1）求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大??？

（2）若從某時刻開始，電場強(qiáng)度增大到原來的2倍，求小物塊運(yùn)動的加速度？

10.如圖,絕緣水平面A3和絕緣斜面BC平滑連接,斜面2c與水平面48的夾角為0=37°。

ABC所在空間內(nèi)存在沿斜面向上的勻強(qiáng)電場及一質(zhì)量為機(jī)=2kg、電量為9=1.6x103c的

帶正電滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）恰能沿斜面勻速下滑，且經(jīng)過連接處8時滑塊的速度大小不變，

滑塊與斜面BC和水平面AB間的動摩擦因數(shù)均為4=0.5,重力加速度大小為g=lOnVs2,

sin37°=0.6,cos370=0.8。求：

（1）勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大?。?/p>

（2）若滑塊在水平面AB上滑行的最大距離為x=3m,求滑塊沿斜面8c勻速下滑的速度大

小。

11.如圖所示，在足夠長的光滑絕緣水平直軌道上方〃高度的P點(diǎn)，固定一個電荷量為+Q

的點(diǎn)電荷，一個質(zhì)量為〃八帶電荷量為+“的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從軌道上的A點(diǎn)以初速

度”沿軌道向右運(yùn)動，當(dāng)運(yùn)動到P點(diǎn)正下方8點(diǎn)時速度為V。已知尸、A連線與水平軌道的

夾角為60°,靜電力常量為％,重力加速度為g,求:

(1)物塊在A點(diǎn)時受到的支持力N是多大；

(2)A、8兩點(diǎn)之間的電勢差UM。

12.如圖所示，一帶正電的小球從4點(diǎn)由靜止沿傾角為30°的光滑絕緣斜面下滑，依次經(jīng)過

R、C、力三點(diǎn)。在點(diǎn)正下方。點(diǎn)處固定一個正點(diǎn)電荷，。、力在同一水平線上，線段//?、

BC、CD長度相等。已知小球的質(zhì)量為〃八電荷量為9,線段CD長為2/.,小球經(jīng)過C點(diǎn)

時的速度大小為區(qū)7,不計空氣阻力，重力加速度大小為號求：

(1)小球從月點(diǎn)到c點(diǎn)的過程中，電場力做的功郎；

(2)小球經(jīng)過D點(diǎn)時速度大小M;

(3)R,D兩點(diǎn)間的電勢差Up”

13.如圖所示，在豎直平面內(nèi)，光滑絕緣直桿AC與半徑為R的圓周交于8、C兩點(diǎn)，在圓

心處固定一個帶正電的點(diǎn)電荷，B點(diǎn)為4c的中點(diǎn)，C點(diǎn)位于圓周的最低點(diǎn)，現(xiàn)有一質(zhì)量為

〃?、電荷量為F，套在桿上的帶電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止開始沿桿下滑，已知重

力加速度為g，A點(diǎn)距過C點(diǎn)的水平面的豎直高度為3R,小球滑到B點(diǎn)時的速度大小為2贏。

求：

(1)4、8間的電勢差［AB;

(2)小球滑到C點(diǎn)時的速度大小vco

14.如圖所示，兩異種點(diǎn)電荷的電荷量均為。，絕緣豎直平面過兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)。且與

連線垂直，平面上4、O、三點(diǎn)位于同一豎直線上，力。=80-乙點(diǎn)電荷到O點(diǎn)的距離

也為九現(xiàn)有電荷量為一4、質(zhì)量為由的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，從A點(diǎn)以初速度%向“滑

動，到達(dá)a點(diǎn)時速度恰好減為零。已知物塊與平面的動摩擦因數(shù)為，，求：

(1)A點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大?。?/p>

(2)物塊從A運(yùn)動到/?點(diǎn)的過