精品解析：9.6 专题 带电粒子在电场中的力电综合问题（练）-2024届高考物理一轮复习

第九章静电场 专题　带电粒子在电场中的力电综合问题 课时作业 1. 如图所示，长为L的细线拴一个带电为+q质量为m小球，球处在竖直向下的匀强电场中，电场强度为E，小球恰好能够在竖直平面内做圆周运动，则（　　） A. 小球在最高点的速度大小为 B. 当小球运动到最高点时电势能最小 C. 小球运动到最低点时，机械能最大 D. 小球运动到最低点时，动能为 2. 如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为m、电荷量为＋q的小球，系在一根长为l的绝缘细线一端，可以在竖直平面内绕O点做圆周运动。AB为圆周的水平直径，CD为竖直直径。已知重力加速度为g，电场强度为，下列说法正确的是（ ） A. 若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则它运动的最小速度为 B. 若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则小球运动到B点时的机械能最大 C. 若将小球在A点由静止开始释放，它将在ACBD圆弧上往复运动 D. 若去掉细线，将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出，它将能够到达B点 3. 如图所示，一个电荷量为－Q的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O点．另一个电荷量为＋q、质量为m的点电荷乙，从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动，运动到B点时速度为v，且为运动过程中速度的最小值．已知点电荷乙受到的阻力大小恒为f，AB间距离为L0，静电力常量为k，则下列说法正确的是 A. 点电荷乙从A点向甲运动的过程中，加速度逐渐增大 B. 点电荷乙从A点向甲运动的过程中，其电势能先增大再减小 C. OB间的距离为 D. 在点电荷甲形成电场中，AB间电势差 4. 如图甲所示，在绝缘光滑斜面上方的MM′和PP′范围内有沿斜面向上的电场，电场强度大小沿电场线方向的变化关系如图乙所示，一质量为m、带电荷量为q（q＞0）的可视为点电荷小物块从斜面上的A点以初速度v0沿斜面向上运动，到达B点时速度恰好为零。已知斜面倾角为θ， A、B两点间的距离为l，重力加速度为g，则以下判断正确的是（　　） A. 小物块在运动过程中所受到的电场力一直小于mgsinθ B. 小物块在运动过程中的，中间时刻速度大于 C. A、B两点间的电势差为 D. 此过程中小物块机械能增加量为 5. 如图所示，可视为质点的质量为m且电荷量为q的带电小球，用一绝缘轻质细绳悬挂于O点，绳长为L，现加一水平向右的足够大的匀强电场，电场强度大小为E=，小球初始位置在最低点，若给小球一个水平向右的初速度，使小球能够在竖直面内做圆周运动，忽略空气阻力，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 小球在运动过程中机械能守恒 B. 小球在运动过程中机械能不守恒 C. 小球在运动过程的最小速度为 D. 小球在运动过程的最大速度至少为 6. 如图所示，虚线MN下方存在着方向水平向左、范围足够大的匀强电场。AB为绝缘光滑且固定的四分之一圆弧轨道，轨道半径为R，O为圆心，B位于O点正下方。一质量为m、电荷量为q的带正电小球，以初速度vA竖直向下从A点沿切线进入半圆轨道内侧，沿轨道运动到B处以速度vB射出。已知重力加速度为g，匀强电场场强大小，空气阻力不计，下列说法正确的是（　　） A. 从A到B过程中，小球机械能先增大后减小 B. 从A到B过程中，小球对轨道的压力先减小后增大 C. 在A、B两点的速度大小满足vA>vB D. 从B点抛出后，小球速度的最小值为 （2023·福建泉州市高三质检） 7. 如图，是竖直面内的固定半圆形光滑轨道，O为其圆心，A、C两点等高，过竖直半径的虚线右侧足够大的区域内存在沿方向的匀强电场。一带正电小球从A点正上方P由静止释放，沿轨道通过B、C两点时的动能分别为和，离开C点后运动到最高点D（图中未画出）。已知P与A间距离等于轨道半径，则（　　） A. D点与P点等高 B. 小球在电场中受到的电场力是其重力的两倍 C. 小球在C处对轨道压力是其重力的两倍 D. 小球通过D点时的动能大于 （2022·辽宁卷·14） 8. 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点时速度大小； （3）小球过O点后运动的轨迹方程。 （2023·江西南昌市名校联考） 9. 如图所示，空间中存在水平向右，场强大小E=5×103N/C的匀强电场。水平皮带BC的左端与水平面AB平滑相切于B点，右端与一个半径为R的光滑圆弧轨道CD水平相切于C点。AB=BC=R=1m，皮带顺时针转动