专题提升五 带电粒子在重力场与电场中的运动 (分值:100分) 选择题1~8题,每小题10分,共80分。 基础对点练 题组一 带电粒子在复合场中的直线运动 1.(多选)如图所示,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子 ( ) 所受重力与静电力平衡 电势能逐渐增加 动能逐渐增加 做匀变速直线运动 2.如图所示,某一空间为真空,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 ( ) 微粒只能带正电荷 微粒一定做匀减速直线运动 仅改变初速度的方向微粒仍做直线运动 运动中微粒电势能保持不变 题组二 带电粒子在复合场中的类平抛运动 3.(多选)如图所示,真空中存在竖直向下的匀强电场,一个带电油滴(考虑重力)沿虚线由a向b运动,以下判断正确的是 ( ) 油滴一定带负电 油滴的电势能一定增加 油滴的动能一定减少 油滴的动能与电势能之和一定减少 4.如图所示,喷雾器可以喷出质量和电荷量都不尽相同的带负电油滴。假设油滴以相同的水平速度射入接有恒定电压的两水平正对金属板之间,有的沿水平直线①飞出,有的沿曲线②从板边缘飞出,有的沿曲线③运动到板的中点上。不计空气阻力及油滴间的相互作用,则 ( ) 沿直线①运动的所有油滴质量都相等 沿直线①运动的所有油滴电荷量都相等 沿曲线②、③运动的油滴,运动时间之比为1∶2 沿曲线②、③运动的油滴,加速度大小之比为1∶4 题组三 带电粒子在复合场中的圆周运动 5.如图所示,用长为L的绝缘轻线把质量为m、带电荷量为q(q>0)的小球悬挂于天花板上的O点,小球静止于O点正下方。如果在天花板下方空间加上水平向右的匀强电场,小球向右运动,悬线偏转的最大角度为60°,则所加匀强电场的电场强度为 ( ) 6.(多选)如图所示,用绝缘细线拴一带负电小球,在竖直平面内做圆周运动,匀强电场方向竖直向下,则 ( ) 小球可能做匀速圆周运动 当小球运动到最高点a时,线的张力一定最小 当小球运动到最高点a时,小球的电势能一定最小 当小球运动到最低点b时,小球的速度一定最大 7.(多选)两个共轴的半圆柱形电极间的缝隙中存在一沿半径方向的电场,如图所示,带正电的粒子流由电场区域边缘的M点射入电场,沿图中所示的半圆形轨道通过电场并从另一边缘的N点射出,由此可知 ( ) 若入射粒子的电荷量相等,则出射粒子的质量一定相等 若入射粒子的电荷量相等,则出射粒子的动能一定相等 若入射粒子的比荷相等,则出射粒子的速率一定相等 若入射粒子的比荷相等,则出射粒子的动能一定相等 综合提升练 8.(多选)在水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场,质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出,从B点进入电场,到达C点时速度方向恰好水平,A、B、C三点在同一直线上,且AB=2BC,如图所示。重力加速度为g,由此可知 ( ) 静电力为3mg 小球带正电 小球从A到B与从B到C的运动时间相等 小球从A到B与从B到C的速度变化量的大小相等 9.(10分)水平放置的平行金属板,相距6 cm,两板分别与电池的正负极相连,板间电压为100 V(如图),原来不带电的小球,质量为2 g,从与下板相距4 cm的地方,由静止自由落下,与下板做弹性碰撞(碰撞中动能不损失)过程中,小球获得电荷量q=2.0×10-6 C的负电荷(g=10 m/s2)。求: (1)(5分)小球与下板相碰后能上升的高度; (2)(5分)小球上升到最高点的过程中,电场力做的功。 培优加强练 10.(10分)(2024·四川成都高二期中)如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O,用一根长度为L=0.4 m的绝缘细线把质量为m=0.4 kg、电荷量为q=+2 C的金属小球悬挂在O点,小球静止在B点时细线与竖直方向的夹角为θ=37°,已 ... ...
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