2025人教版新教材物理高考第一轮基础练--第9章　静电场第5讲　专题提升 带电粒子在电场中运动的综合问题

中小学教育资源及组卷应用平台 2025人教版新教材物理高考第一轮 第5讲专题提升:带电粒子在电场中运动的综合问题 基础对点练 题组一　等效法在电场中的应用 1.(多选)(2022全国甲卷)地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场,将一带正电荷的小球自电场中P点水平向左射出。小球所受的重力和静电力的大小相等,重力势能和电势能的零点均取在P点。则射出后,(　　) A.小球的动能最小时,其电势能最大 B.小球的动能等于初始动能时,其电势能最大 C.小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时,其动能最大 D.从射出时刻到小球速度的水平分量为零时,重力做的功等于小球电势能的增加量 2.(多选)(2024安徽安庆模拟)如图所示,AC是圆O的一条水平直径,BD是竖直方向的另外一条直径,M点是圆上的点,OM连线与OC的夹角为60°,该圆处于方向与圆面平行的匀强电场中。将电荷量为q、质量为m的带正电油滴从圆心O点以相同的初动能Ek0射出,射出方向不同时,油滴可以经过圆周上的所有点。在这些点中,经过C点时油滴的动能最小且为,已知重力加速度的大小为g,匀强电场的电场强度E=,则(　　) A.电场线与MO垂直且B点电势高于C点电势 B.油滴经过B点时的动能为Ek0 C.油滴经过A点时的动能为Ek0 D.油滴经过CD连线中点时的动能为Ek0 题组二　带电粒子在交变电场中的运动 3.(多选)(2023浙江三模)如图所示,电子枪产生初速度为零的电子经过U0=100 V的电场加速,沿中间进入平行板电容器,板间电压u=400sin 2πt V,板长L和板间距离d均为10 cm,距板右侧D=5 cm处有一竖直圆筒,圆筒外侧粘贴涂有感光材料的荧光纸,圆筒以角速度ω=4π rad/s转动,不计电子通过平行板时极板上电压的变化,电子打到荧光纸上留下印迹,然后从圆筒上沿轴线方向剪开荧光纸并展开,剪开位置不同,得到的图像形状也不同,下列图像可能正确的是(　　) 4.有一种电子仪器叫作示波器,可以用来观察电信号随时间变化的情况。示波器的核心部件是示波管,图甲是它的原理图。在偏转电极YY'上加上图乙所示的扫描电压,偏转电极XX'之间没有加电压,此时示波管的原理图简化成如图丙所示。电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计),经灯丝与A板间的电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO(O为荧光屏的中心)射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的YY'偏转电场中。电子进入金属板M、N间时的速度与电场方向垂直,电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点(图中未画出)。已知M、N两板间的最大电压为U2,两板间的距离为d,板长为l1,荧光屏到MN极板右端距离为l2。电子的质量为m,电荷量为e,不考虑电子受到的重力及电子间相互作用力的影响。 甲 乙 丙 (1)求电子穿过A板时的速度大小。 (2)每个电子穿过偏转电场的时间极短,可以认为这个过程中两极板间的电压是不变的,偏转电场可看作匀强电场。在t=0.15 s时刻进入偏转电场的电子打在屏上P位置,求OP长。 (3)分析物理量的数量级,是解决物理问题的常用方法。在解决第(2)问时忽略了每个电子穿过电场过程中两极板间电压的变化,请结合下列数据分析说明其原因。已知l1=4.0×10-2 m,电子的比荷=1.76×1011 C/kg,U1=1 375 V。 题组三　电场中的力电综合问题 5.(多选)如图所示,光滑绝缘水平地面上有一水平绝缘轻弹簧左端固定,右端与一质量为m、电荷量为+q(q>0)的滑块P(可视作质点)连接,沿水平方向建立x轴,沿x轴加一水平方向电场(图中未画出),x轴上的电势φ随位置x的变化关系如图所示。滑块从弹簧原长处静止释放(未超出弹性限度),沿x轴正方向运动直至速度为零的过程中(　　) A.电场的电势越来越低,电场强度越来越小 B.滑块的加速度先增大后减小 C.当滑块的速度最大时,弹簧弹性势能与滑块动能之和最大 D.滑块克服弹力做的功等于电势能的减少量 6.(多选)(2022海南卷)如图甲所示,带正电3×10-5 C的物块A放在水平桌面上,利用细绳 ... ...