内容正文:
高考复习顶层设计·物理
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专题强化训练(十三) 带电
粒子在电场中的力、电综合问题
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专题强化训练(十三) 带电粒子在电场中的力、电综合问题
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本部分内容讲解结束
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一、单项选择题
1.如图所示,一带电油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直平面内,且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称。忽略空气阻力。根据以上信息可以 ( )
A.判断电荷的电性
B.判断电场的方向
C.比较P、Q两点电势的高低
D.比较油滴在P、Q两点的电势能大小
答案与解析
解析 根据油滴轨迹的弯曲方向和对称性可知,带电油滴受到的合力一定竖直向上,可知电场力竖直向上,由于电场方向未知,所以不能判断电性,A项错误;油滴的电性未知,则不能判断电场的方向,B项错误;电场的方向不能判断,则不能比较P、Q两点电势的高低,C项错误;因电场力竖直向上,油滴由P到Q的过程中,电场力对油滴做正功,故其电势能减小,油滴在Q点的电势能比它在P点的小,D项正确。
答案 D
2.如图所示,在水平方向的匀强电场中,一质量为m的带电小球用一轻绳连接恰好在竖直平面内顺时针绕O点做半径为R的圆周运动,运动轨迹上均匀地分布着A、B、C、D、F、G、H和P点,OA垂直于电场强度方向。已知小球带电荷量为q(q>0),电场强度E=(g为重力加速度),则下列说法正确的是 ( )
A.小球在A点时的速度大小为
B.小球运动至C点和H点时绳子拉力大小相等
C.小球运动过程中绳子的最大拉力为6mg
D.小球运动过程中的最小速度为
答案与解析
解析 以小球为研究对象,受到重力、静电力和轻绳的拉力,重力与静电力的合力F= =mg,由于小球恰好做圆周运动,所以圆周运动过程中速度的最小值出现在P点,由牛顿第二定律得mg=m,小球的最小速度vmin=vP=,D项错误;小球从P点运动到A点,由动能定理得-mgR(1-cos 45°)+qERsin 45°=m-m,解得vA=,A项错误