2025人教版高中物理必修第三册同步练习题--专题强化练4　带电粒子在复合场中的运动

中小学教育资源及组卷应用平台 2025人教版高中物理必修第三册 专题强化练4　带电粒子在复合场中的运动 题组一　复合场中的类抛体运动 1.(多选题)(2024广东清远期末)如图所示,一质量为m、电荷量为q的带正电小球以速度v0从M、N连线上的P点水平向右射入电场强度大小为、方向竖直向下的匀强电场中,小球运动轨迹经过MN上的Q点(未画出)。已知MN与水平方向成45°角,重力加速度为g,不计空气阻力。则下列说法正确的是(　　) A.小球从P运动到Q的过程中电势能减小 B.小球在电场中运动时的加速度大小为g C.小球从P运动到Q的时间为 D.P、Q两点间的距离为 2.(2024北京西城期中)如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为m的带电小球以初速度v从M点竖直向上运动,通过N点时,速度大小为2v,方向与电场方向相反,则小球从M运动到N的过程(　　) A.动能增加mv2 B.机械能增加2mv2 C.重力势能增加mv2 D.电势能增加2mv2 题组二　复合场中的直线运动 3.(经典题)(2023河南豫北名校联考)如图所示,充电后的平行板电容器水平放置,电容为C,极板间距离为d,上极板正中央有一小孔,质量为m、电荷量为q的带正电小球从小孔正上方高h处由静止开始下落,穿过小孔后继续做匀加速直线运动且加速度大于重力加速度,到达下极板处速度为v0,不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是(　　) A.小球到达小孔处的速度为 B.电容器的上极板带负电 C.小球在两极板间的运动时间为 D.电容器带的电荷量为 4.(多选题)(2024江西名校联合测评)如图所示,平行板电容器的两个极板与水平面成θ角,极板的长度为L,A板带负电,B板接地。若一比荷为k的带电小球恰能沿图中所示水平直线向右通过电容器,重力加速度大小为g,下列说法正确的是(　　) A.小球带正电 B.A板的电势为- C.若小球离开电容器时速度刚好为0,则运动时间为 D.在此过程中小球的电势能增大 5.(2024湖南常德第一中学期中)多反射飞行时间质谱仪的工作原理如图所示,从离子源A处飘出的离子初速度不计,经电压为U的匀强电场加速后射入质量分析器。质量分析器由两个反射区和长为l的漂移管(无场区域)构成,开始时反射区1、2均未加电场,当离子第一次进入漂移管时,两反射区开始加上场强大小相等、方向相反的匀强电场,且场强足够大,使得进入反射区的离子能够反射回漂移管。离子在质量分析器中经多次往复即将进入反射区2时,撤去反射区的电场,离子打在荧光屏B上被探测到,可测得离子从A到B的总飞行时间。设实验所用离子的电荷量均为q,不计重力。 (1)求质量为m的离子第一次通过漂移管所用的时间T1; (2)反射区加上电场,电场强度大小为E,求离子能进入反射区的最大距离x; (3)已知质量为m0的离子总飞行时间为t0,待测离子的总飞行时间为t1,两种离子在质量分析器中反射相同次数,求待测离子质量m1。 题组三　复合场中的圆周运动 6.(2024江苏扬州期中)如图所示,用绝缘细线拴一个带负电的小球,让它在竖直向下的匀强电场中绕O点做竖直平面内的圆周运动,a、b两点分别是圆周的最高点和最低点,则(　　) A.小球经过a点时,线中的张力一定最小 B.小球经过a点时,电势能一定最大 C.小球经过的各点中,b点的电势不是最低的 D.小球经过b点时,机械能一定最小 7.(多选题)(2024河南安阳期中联考)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的轻质绝缘细绳一端(绳长不变),可在竖直平面内绕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=,不计空气阻力,则(　　) A.若小球在竖直平面内绕O点恰好做完整圆周运动,则它全程运动的最大速度为 B.若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,则小球运动到D点时的机械能最大 C.若将小球在A点由静止释放,则小球将沿直线运动到C点 D.若将小球在A点以大小为v=的速度竖直向上 ... ...