专题08 带电粒子在匀强电场中的圆周运动和在电场中的能量动量问题-2021-2022学年高二物理期末综合复习（特训专题+提升模拟）

高二物理期末综合复习（特训专题+提升模拟） 专题08 带电粒子在匀强电场中的圆周运动和在电场中的能量动量问题 特训专题 特训内容 专题1 带电粒子在匀强电场中的圆周运动（1T—10T） 专题2 带电粒子在电场中的能量动量问题（11T—20T） 【典例专练】 一、带电粒子在匀强电场中的圆周运动 1．如图所示，在竖直放置的半径为的光滑半圆弧绝缘细管的圆心处固定一点电荷，将质量为，带电量为的小球从圆弧管的水平直径端点由静止释放，小球沿细管滑到最低点时，对管壁恰好无压力。已知重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．小球滑到最低点时的速率小于 B．小球滑到最低点时的速率为 C．固定于圆心处的点电荷在弧中点处的电场强度大小为 D．小球不能到达光滑半圆弧绝缘细管水平直径的另一端点 2．用轻绳拴着一质量为m、带正电的小球在竖直面内绕O点做圆周运动，竖直面内加有竖直向下的匀强电场，电场强度为E，如图甲所示，不计一切阻力，小球运动到最高点时的动能Ek与绳中张力F间的关系如图乙所示，当地的重力加速度为g，则（　　） A．小球所带电荷量为 B．轻绳的长度为 C．小球在最高点的最小速度为 D．小球在最高点的最小速度为 3．如图所示，竖直向下的匀强电场中，A、分别是轨迹的最高点和最低点，用绝缘细线拴住的带电小球在竖直平面内绕做圆周运动，以下四种说法中正确的是（　　） A．A、两点的绳拉力差可能是 B．带电小球不可能做匀速圆周运动 C．带电小球通过A点时，细线拉力一定最小 D．带电小球通过点时，细线拉力不可能为零 4．如图所示，竖直平面内有固定的半径R的光滑绝缘圆形轨道，水平匀强电场平行于轨道平面向左，直径AB为水平，直径CD竖直，直径PQ与场强方向成30°。一质量为m、电量为q的带正电小球（可视为质点）在轨道内运动，已知重力加速度为g，场强E=。小球能沿轨道做完整的圆周运动，下列说法正确的是（　　） A．小球在A点时电势能最大 B．小球在P点时机械能最大 C．小球在C点的最小速度为 D．小球在Q点的最小速度为 5．如图所示，在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心为O，内壁光滑，A、B两点分别是圆轨道的最低点和最高点。该区间存在方向水平向右的匀强电场，一质量为m、带负电的小球在轨道内侧恰好做完整的圆周运动（电荷量不变），经过C点时速度最大，O、C连线与竖直方向的夹角θ＝60°，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A．小球受到的电场力 B．小球经过A点时速度为 C．小球经过B点时速度为 D．小球经过C点时轨道对它的作用力大小为 6．如图所示，以质量为m的带正电小球用轻绳悬挂于O点。小球可视为质点，整个装置处于水平向右的匀强电场中，小球静止时，轻绳与竖直方向成=37°角，绳长为L。现给小球一垂直于细绳方向的初速度v0，小球恰好在竖直平面内做圆周运动，已知重力加速度为g，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）不计空气阻力，则v0大小应为（　　） A． B． C． D． 7．空间有一范围足够大、水平向右的匀强电场，在电场中用绝缘细线悬挂一质量为m、电荷量为+q的小球，静止时细线与竖直方向的夹角为37°。若小球获得垂直于细线、方向斜向右上的速度v0，小球恰好可在竖直平面内做圆周运动。A点为圆轨迹上的最高点，已知细线长为l取 ， ，则（　　） A．电场强度大小为 B．球运动到A点时速度最小 C．球运动过程中的最小速度为 D．球运动的初速度 8．如图所示，在竖直平面内有水平向右，场强为E=104V/m的匀强电场。在匀强电场中有一根长L=2m的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为0.08kg的带电小球，它静止时悬线与竖直方向成37°角。图中A，B和C，D分别为圆的竖直和水平直径上与圆的交点。若小球获得初速度恰能绕O点在竖直平面内做完整的圆周运动，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．小球的带电荷量q=6×10-5C B．小球动能的最小值为1J C．小球运动到B点时的机械能最小 D．小球运动到D点时对绳子的拉力大小为4.8N 9．如图所示，两个半径相同的光滑半圆形绝缘轨道分别竖直放置，左侧轨道圆心位置固定一带正电的点电荷＋Q，右侧轨道放在场强大小为E、水平向左的匀强电场中。两个完全相同的带正电小球A和B同时从两轨道左端最高点由静止释放。已知点电荷＋Q的电场在a点的强度大小也为E，a、b为轨道的最低点，则下列说法中正确的是（　　） A．两小球到达轨道最低点的速度 B．两小球到达轨道最低点的速度 C．两小球经过轨道最低点时对轨道的压力 D．两小球经过轨道最低点时对轨道的压力 10．如图所示，长为L的细线拴一个带电为质量为m小球，球处在竖直向下的匀强电场中，电场强度