课时跟踪练38 第七章 专题强化13 带电粒子在电场中运动的综合问题（Word练习）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（老教材 新高考）

色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教铺专家 课时跟踪练38带电粒子在电场中运动的综合问题 基础应用练 1.如图甲所示，两极板间加上如图乙所示的交变电压。开始A板的电势比B板高，此时两板 中间原来静止的电子在静电力的作用下开始运动。设电子在运动中不与极板发生碰撞，向A板运动 时的速度方向为正方向，则下列图像中能正确反映电子速度变化规律的是（其中C、D两项中的图线 按正弦函数规律变化)( T D A解析：电子在交变电场中所受静电力的大小恒定，加速度大小不变，C、D错误：从0时 刻开始，电子向A板做匀加速直线运动，12T后静电力反向，电子向A板做匀减速直线运动，直到 =T时刻速度变为零，之后重复上述运动，A正确，B错误。 2.(多选)(2022湖南长沙雅礼中学一模)如图所示，电子枪产生的电子经过U。=200V的电场加 速，进入平行板电容器中央，平行板电容器板长L和板间距离d均为10cm,距板右侧D=10cm处 有一竖直圆简，圆筒外侧粘有白纸，平行板电容器上所加电压=200sin2),圆简以n=2rs 转动，不计电子通过平行板时极板上电压的变化，白纸上涂有感应材料，电子打到白纸上留下黑色 印迹，最后从圆筒上沿轴线方向剪开白纸并展开，由于剪开白纸的位置不同，得到的图像形状不同， 以下图像可能正确的是() n=2 rls 。独家授权侵权必究 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 7.5cm 7.5 cm 7.5 cm 7.5cm 75 15cm 7.5em 15 cm AC解析：设电子经电场加速后的速度为0o,根据动能定理有U9=12m20,离子在平行板 闻做类平揽运动，离开电场后做匀速直线运动，设速度方向与水平方向的夹角为8，则有tan0=yv0 =uL2U0d,根据几何关系可得电子打到圆筒上时的竖直位移y=(D+L2)tan0=7.5sin2(cm),电子 打到白纸上形成的图像是按正弦规律展开的，如图所示，圆筒转动周期是交流电周期的一半，最大 竖直位移不超过7.5cm,D错误：由于剪开白纸的位置不同，得到的图像形状不同，若沿①剪开， 图形如题图A所示，若沿②剪开，图形如题图C所示，因为圆筒周期是交流电周期的一半，电子落 在白纸上的图像是正弦图线的重合，A、C正确，B错误。 .5em 17.5cm ①②①②①② 3.(多选)(2022福建莆田联考)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 细线与竖直方向成角，此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运 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E=mgam0g B.小球动能的最小值为E=mgL2cos0 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 AB解析：小球静止时悬线与竖直方向成0角，小球受重力、拉力和静电力而处于平衡状态， 如图所示，根据平衡条件有mg tan0=qE,解得E=mg tan 0q,A正确：小球恰能绕O点在竖直平 面内做圆周运动，在等效最高点A速度最小，根据牛顿第二定律有mg©os日=mv2L,则最小动能E =122=mgL2cos0,B正确：小球的机械能和电势能之和守恒，则小球运动至电势能最大的位置 机械能最小，小球带负电，则小球运动到圆周轨迹的最左端点时机械能最小，C错误：小球从初始 位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，静电力先做正功，后做负功，再做正功，则其电势能 先减小后增大再减小，D错误。 独家投权侵权必究 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教铺专家 gE mgt、- 素养提升练 4.(多选)如图甲所示，真空中水平放置两块长度为2d的平行金属板P、Q,两板间距为d,两 板间加上如图乙所示最大值为U,的周期性变化的电压。在两板左侧紧靠P板处有一粒子源A,自 =0时刻开始连续释放初速度大小为、方向平行于金属板的相同带电粒子。t=0时刻释放的粒子 恰好从Q板右侧边缘离开电场。已知电场变化周期T=20,粒子质量为m,不计粒子重力及相互 间的作用力。则() P Upo 0 甲 乙 A.在=0时刻进入的粒子离开电场时速度大小仍为 B.粒子的电荷量为20mv2U0 C.在t=18T时刻进入的粒子离开电场时电势能减少了18o20 D.,在=14T时刻进入的粒子刚好从P板右侧边缘离开电场 AD解析：粒子进入电场后，水平方向做匀速运动，则仁0时刻进入电场的粒子在电场中运 动的时间t一20，此时间正好是