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2023届高考物理一轮复习专题:带电微粒(计重力)在电场中的运动
一、选择题(本大题共12题)
1.(2022·福建·三明一中模拟预测)如图所示,质量为m、电荷量为q的小球在电场强度E的匀强电场中,以初速度v0沿直线ON做匀变速运动,直线ON与水平面的夹角为30°,若小球在初始位置的电势能为零,重力加速度为g,则下面说法中正确的是( )
A.电场方向可能垂直ON向上
B.电场强度E的最小值为E=
C.如果电场强度为E=,则小球的电势能始终为0
D.如果电场强度为E=,则小球相对初始位置的最大高度为
2.(2022·山西省榆社中学高三一模)两个等量同种正点电荷固定于光滑绝缘水平面上,其连线中垂线上有A、B、C三点如图甲所示。一个电荷量为2×10-3C、质量为0.1kg的小物块(可视为质点)从C点由静止释放,其运动的v-t图像如图乙所示,图像中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)。下列说法正确的是( )
A.由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大
B.B点为中垂线上的电场强度最大的点,大小为E=50V/m
C.由C点到A点电势逐渐升高
D.A、B两点间的电势差UAB=675V
3.(2022·四川·成都七中高三一模)如图,是竖直平面内的光滑固定轨道,水平,长度为;是半径为的四分之一圆弧,与切于点。一质量为,带电量为的小球在空间中水平向右大小为的匀强电场中,从点静止开始向右运动。重力加速度为。小球从点运动到其轨迹的最高点,机械能增量为( )
A. B. C. D.
4.(2022·全国·高考真题)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Р点水平向左射出。小球所受的重力和电场力的大小相等,重力势能和电势能的零点均取在Р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
5.(2021·河北·泊头市第一中学高三一模)如图所示,在竖直平面内有水平向左的匀强电场,在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线,细线一端固定在O点,另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成θ角,此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.匀强电场的电场强度
B.小球动能的最小值为
C.小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小
D.小球从初始位置开始,在竖直平面内运动一周的过程中,其电势能先减小后增大
6.(2022·湖南·长沙一中高三一模)如图所示,一个光滑斜面与一个光滑的竖直圆轨道在A点相切,B点为圆轨道的最低点,C点为圆轨道的最高点,整个空间存在水平向左的匀强电场。一质量为kg,电荷量为的带电小球从斜面上静止释放,小球始终能沿轨道运动。已知电场强度,,圆轨道半径m,g取10m/s2,,。则以下说法中正确的是( )
A.刚释放小球时小球的加速度的大小为12.5m/s2
B.若小球能到达C点,释放点与A的距离至少为12.75m
C.若小球恰能到达C点.此运动过程中小球对轨道的最大压力为67.5N
D.若电场方向相反,大小不变,小球恰能到达C点,小球运动在过程中对轨道的最大压力为67.5N
7.(2022·江西上饶·高三一模)如图,两水平金属板间距为d,板间电场强度的变化规律如图所示。 t =0时刻,质量为m的带电微粒以初速度 沿中线射 入两板间,时间内微粒匀速运动,T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触,重力加速度的大小为g,关于微粒在0~ T时间内运动的描述,正确的是( )
A.末速度沿水平方向 B.运动过程中的最大速度为
C.板的长度为 D.克服电场力做功为mgd
8.(2022·天津·模拟预测)如图所示,质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E的匀强电场中,以初速度沿直线ON做匀变速运动,直线ON与水平面的夹角为30°,若小球在初始位置的电势能为零,重力加速度为g,则下面说法中正确的是( )
A.电场强度E的最小值为
B.如果电场强度为、则小球相对初始位置的最大高度
C.匀强电场的方向可能竖直向上
D.如果电场强度为,小球电势能的最大值为
9.(2022·重庆·模拟预测)如图所示,质量为m,电荷量为q(q > 0)的光滑小球穿在倾角为的杆上,杆的顶端O点固定一个电荷量为Q的正电荷。小球从A点以速度v沿杆向上运动,到达离A点距离为L的B点速度刚好减为零,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.小球所受合力逐渐增大
B.当小球运动到A、B的中点时,速度小于
C.A到B过程中,小球所受杆的支持力大小恒定
D.若规定A点电势为