课时检测训练35 带电粒子在电场中运动的综合问题【勤径学升】2024高考物理一轮总复习课时训练

课时检测训练35 带电粒子在电场中运动的综合问题 一对应答案P602 1.如图所示，用一条长1=0.2m 2.(2023·湖南株洲检测)如 的绝缘轻绳悬挂一个带电小 图，真空中水平放置的两平 球.小球质量m=1.0×102kg: 行金属板间有一匀强电场， 所带电荷量q=+2.0×10“C 板长为L,一电荷量为十g(g>0),质量为m的小 现加一水平方向的匀强电场，电场区域足够大， 球从两板中央以水平速度。射入板间，小球离 平衡时绝缘绳与竖直方向夹角0=37°，已知g= 开电场后恰能垂直打在距离金属板右端2L的屏 10m/s2,sin37=0.6,c0s37=0.8. M上，已知重力加速度g。求： (1)求匀强电场的电场强度大小。 (1)板间电场强度E的大小和方向。 (2)若将轻绳向右拉至水平后由静止释放，求小 (2)板间电势差U要满足什么条件？ 球到达最低点时的速度大小。 (3)若在图中所示位置剪断轻绳，判断小球此后 的运动情况，并求0.18后小球的速度大小。 409 课时检测训练·物理 3.如图所示，在光滑的水平 4.如图所示，第一象限中有 桌面上，水平放置的粗糙 沿x轴正方向的匀强电 7℃37 直线轨道AB与水平放置 场，第二象限中有沿y轴 的光滑圆弧轨道BCD相 负方向的匀强电场，两电 0 切于B点，整个轨道位于水平桌面内，圆心角 场的电场强度大小相等。一个质量为m,电荷量 ∠BOC=37°，线段OC垂直于OD,圆弧轨道半 为一g的带电质点以初速度v。从x轴上P 径为R,直线轨道AB长为L=5R。整个轨道处 (一L,0)点射人第二象限，已知带电质点在第一 于电场强度为E的匀强电场中，电场强度方向平 和第二象限中都做直线运动，并且能够连续两次 行于水平桌面所在的平面且垂直于直线OD。现 通过y轴上的同一个点Q(未画出)，重力加速度 有一个质量为m、带电荷量为十q的小物块P从 g为已知量。求： A点无初速度释放，小物块P与AB之间的动摩 (1)初速度与x轴正方向的夹角。 擦因数4=0.25，sin37°=0.6，cos37°=0.8，忽 (2)P,Q两点间的电势差Uo 略空气阻力。求： (3)带电质点在第一象限中运动所用的时间。 (1)小物块第一次通过C点时对轨道的压力大 小Fn (2)小物块第一次通过D点后离开D点的最大 距离。 (3)小物块在直线轨道AB上运动的总路程。 课时检测训练·物理 410 5.如图所示，AB为水平绝缘粗 6.(2023·陕西宝鸡模拟)如图所示，光滑水平面上 糙轨道，动摩擦因数为： 竖直周定有一半径为R的光滑绝缘圆弧轨道 0.2,AB距离为5m:BC为 BC,水平面AB与圆弧BC相切于B点，O为圆 半径r=1m的竖直光滑绝缘半圆轨道：BC的右 心，OB竖直，OC水平，空间有水平向右的匀强 侧存在竖直向上的匀强电场，电场强度E 电场。一质量为m、电荷量为q的带正电绝缘小 500NC。一质量m=1kg,电荷量q=1.0× 球，自A点由静止释放，小球沿水平面向右运 10C的带负电小球，在功*P恒为20W的水 动，AB闻距离为2R,匀强电场的电场强度E大 平向右拉力作用下由静止开始运动，到B点时撤 小为5，重力加速度大小为g,不计空气阻 去拉力。已知到达B点之前已经做匀速运动 (g=10m/s),求： 力。求： (1)小球匀速运动的速度大小。 0 (2)小球从A运动到B所用的时间。 (3)请计算分析小球是否可以到达C点，若可以， 求轨道对小球的弹力。 (1)小球到达C点时对轨道的压力大小。 (2)小球从A点开始，经过C点脱离轨道后上升 到最高点过程中，小球电势能的变化量△E。 411 课时检测训练·物理小球飞出电场后到垂直击中屏所经历 解得ΔE，=-3ER，负号表示电势能」的时间为 11.1)-”8(2)\sqrt{2} 减少。 （3)U_N′≥-2^“13.(10.02s10+s(2)45.5V_2==v，=g+ 解析（1）由静止释放，小球做自由（3)16.7%联立以上各式解得匀强电场的电场强 落体运动，__解析（1）交流电源电压的变化度大小力 t时间内位移h=含gt^t时刻的速度周期：E=3mg，方向竖直向上， v_1=gt，_r=w-100=0.02s· （2)设板间距离为d，要使小球能飞出 若加上电场后，假设小球的加速度为」一电子沿极板方向的分速度不变穿过电场， a1，21时间内小球的位移(假设竖直向被板方向的分速度不变，穿过电场， 板间的时间：应满足音≥÷at_4^2， 上为正方向)x=-v_1·2t+_2^a，(2t^2，上=0.0=10*s+ 两板间的电势差为UJ=Ed， 根据题意可知：x=h，解得：a_x=了g·（2）穿过板间的时间远远小于交流电联立解得U≥ 小球返回过程中由牛顿第二定律