专题19 匀强电场中的运动模型-2023年高三物理二轮常见模型与方法强化专训专练

2023年高三物理二轮常见模型与方法强化专训专练 专题19 匀强电场中的运动模型 特训目标 特训内容 目标1 高考真题（1T—4T） 目标2 匀强电场中的类平抛运动模型（5T—8T） 目标3 交变电场中的直偏运动模型（9T—12T） 目标4 重电复合场中的直线运动模型（13T—16T） 目标5 重电复合场中的类抛体运动模型（17T—20T） 目标6 重电复合场中的圆周运动模型（21T—24T） 【特训典例】 1、 高考真题 1．如图所示，带等量异种电荷的两正对平行金属板M、N间存在匀强电场，板长为L（不考虑边界效应）。t=0时刻，M板中点处的粒子源发射两个速度大小为v0的相同粒子，垂直M板向右的粒子，到达N板时速度大小为；平行M板向下的粒子，刚好从N板下端射出。不计重力和粒子间的相互作用，则（　　） A．M板电势高于N板电势 B．两个粒子的电势能都增加 C．粒子在两板间的加速度 D．粒子从N板下端射出的时间 2．如图，带正电的物块A放在水平桌面上，利用细绳通过光滑的滑轮与B相连，A处在匀强电场中，，从O开始，A与桌面的动摩擦因数随x的变化如图所示，取O点电势能为零，A、B质量均为，B离滑轮的距离足够长，则（　　） A．它们运动的最大速度为 B．它们向左运动的最大位移为 C．当速度为时，A的电势能可能是 D．当速度为时，绳子的拉力可能是 3．如图为某一径向电场的示意图，电场强度大小可表示为， a为常量。比荷相同的两粒子在半径r不同的圆轨道运动。不考虑粒子间的相互作用及重力，则（　　） A．轨道半径r小的粒子角速度一定小 B．电荷量大的粒子的动能一定大 C．粒子的速度大小与轨道半径r一定无关 D．当加垂直纸面磁场时，粒子一定做离心运动 4．如图所示，光滑水平面和竖直面内的光滑圆弧导轨在B点平滑连接，导轨半径为R。质量为m的带正电小球将轻质弹簧压缩至A点后由静止释放，脱离弹簧后经过B点时的速度大小为，之后沿轨道运动。以O为坐标原点建立直角坐标系，在区域有方向与x轴夹角为的匀强电场，进入电场后小球受到的电场力大小为。小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度为g。求： （1）弹簧压缩至A点时的弹性势能； （2）小球经过O点时的速度大小； （3）小球过O点后运动的轨迹方程。 2、 匀强电场中的类平抛运动模型 5．如图装置是由粒子加速器和平移器组成，平移器由两对水平放置、间距为的相同平行金属板构成，极板间距离和板长均为L。加速电压为，两对极板间偏转电压大小相等均为，电场方向相反。质量为m、电荷量为的粒子无初速地进入加速电场，被加速器加速后，从平移器下板边缘水平进入平移器，最终从平移器上板边缘水平离开，不计粒子重力。下列说法正确的是（　　） A．粒子离开加速器时速度 B．若，则有 C．只增加加速电压，粒子将不能从平移器离开 D．若换成质量为m，电荷量为的粒子无初速地进入加速电场，该粒子最终也从平移器上板边缘水平离开 6．平行金属板PQ、MN与电源和滑动变阻器如图所示连接，电源的电动势为，内阻不计；靠近金属板P的S处有一粒子源能够连续不断地产生质量为、电荷量为、初速度为零的粒子，粒子在PQ间的加速电场作用下穿过Q板的小孔，紧贴N板水平进入MN间的偏转电场；改变滑片P的位置可改变加速电场的电压和偏转电场的电压，且所有粒子都能够从间飞出，下列说法正确的是（　　） A．粒子的竖直偏转距离与成正比 B．滑片P向左滑动，从偏转电场飞出的粒子的偏转角将减小 C．飞出偏转电场的粒子的最大速率 D．飞出偏转电场的粒子的最大速率 7．如图所示，长度均为2L的两平行板沿水平方向放置，两极板的间距为L，其中上极板带正电。粒子1由左侧正中央沿平行于极板的速度v1射入电场，同时另一完全相同的粒子2由上板的正中央以垂直于极板的速度v2射入电场，经过一段时间两粒子同时到达下极板正中央的O点，粒子的质量为m，电荷量为+q，两极板之间的电压恒为U，忽略粒子间的相互作用，、未知其余量均为已知。则下列说法正确的是（　　） A．粒子1在极板间运动的时间为 B． C． D．粒子1与粒子2刚到O点的速度大小之比为 8．如图，矩形位于匀强电场中，电场方向平行于矩形平面。已知，，A、B、C三点的电势分别为2V、4V、10V。初动能为6eV、电荷量为e的带电粒子从B点沿与成的方向射入电场，恰好经过点，不计粒子重力。下列说法正确的是（　　） A．电场强度的大小为 B．带电粒子带负电 C．带电粒子在点的动能为10eV D．带电粒子在点的速度方向由A指向 3、 交变电场中的直偏运动模型 9．如图所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔。右极板电势随时间变化的规律如图所示。电子原来静止在左极板小孔处。（不计重力作用）下列说法中正确的是（　　） A．从t=0时