第十章 专题3带电体在复合场中的运动-【高中必刷题】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册同步课件（人教版2019）

物理 必修第三册 RJ 1 3 专题3带电体在复合场中的运动 刷题型 2 1.[广东广州华南师范大学附属中学2024高二上月考] （多选）竖直放置的两块足够长的平行金属 板间有匀强电场，其电场强度为，在该匀强电场中，用轻质绝缘细绳悬挂质量为 的带电小球， 细绳跟竖直方向成 角时小球恰好平衡，此时小球到右板的距离为，重力加速度为 ，如图所示. 下列说法正确的是( ) AD A.小球带电荷量是 B.剪断细绳后小球做平抛运动 C.剪断细绳后小球的加速度大小为 D.剪断细绳后小球碰到金属板所需的时间为 题型1 带电体做直线运动 3 解析 细绳跟竖直方向成 角时小球恰好平衡，根据平衡条件可得 ，解得小球带 电荷量为 ，故A正确；剪断细绳后，小球所受的合外力大小等于细绳未被剪断时的拉 力，方向与细绳未被剪断时的拉力方向相反，故剪断细绳后小球做初速度为零的匀变速直线运动， 加速度大小为 ，故B、C错误；根据初速度为零的匀变速直线运动规律有 ，解得 ，故D正确. 题型1 带电体做直线运动 4 2.[河南创新联盟2023高二上联考] （多选）如图所示，倾角 的绝缘 斜面体放在水平地面上，斜面光滑，斜面体处在竖直向上的匀强电场中，质 量为、带电荷量为 的木块（可视为质点）轻放在斜面上，木块由静止开始 下滑的加速度大小为（ 为重力加速度），斜面体静止不动，下列说法正 确的是( ) AC A.匀强电场的电场强度大小为 B.斜面体对木块的支持力大小为 C.地面对斜面体的摩擦力方向水平向右，大小为 D.若仅将匀强电场的方向改为水平向右，则木块下滑的加速度将减小 题型1 带电体做直线运动 5 解析 若木块不受静电力作用，则木块的加速度大小为 ,可知木块受到向上的静 电力，根据牛顿第二定律有，解得 ，A正确；斜面体对木块的支持 力大小 ，B错误；对木块和斜面体整体受力分析，在水平方向，根 据牛顿第二定律可知地面对斜面体的摩擦力大小为 ，方向水平向右，C正确； 若仅将匀强电场的方向改为水平向右，沿斜面方向的合力变大，可知木块下滑的加速度将大于 ，即木块下滑的加速度将增大，D错误. 题型1 带电体做直线运动 6 3.[黑龙江高中2023高一下期末] 如图所示，分别位于点和 点的两等量异种点电荷的电荷量均 为，绝缘竖直平面恰好位于两点电荷连线的中垂线， 点为绝缘竖直平面与两点电荷连线的交 点，平面上、、三点位于同一竖直线上，， .现有电荷量为 、质 量为的小物块（可视为质点），从点以初速度向点滑动，到达 点时速度恰好减为零.已知 物块与平面间的动摩擦因数为 ，重力加速度大小为，静电力常量为 ，求： 题型1 带电体做直线运动 7 （1） 点的电场强度的大小； [答案] 解析 根据几何关系可知 ， 位于点的正点电荷在点产生的电场强度大小为，方向由指向，同理， 点的负点电 荷在点产生的电场强度大小也为,方向由指向 ， 根据电场的叠加原理可知，点的电场强度的大小为 . 题型1 带电体做直线运动 8 （2）物块运动到 点时加速度的大小和方向； [答案] ，方向竖直向上 解析 物块运动到点时，对物块受力分析，竖直方向上根据牛顿第二定律得 ，根 据几何关系可知 , 水平方向有 ， 联立解得 ，方向竖直向上. 题型1 带电体做直线运动 9 （3）物块通过点时的速度大小 . [答案] 解析 物块从点到 点的过程中，由于静电力始终与运动方向垂直，故静电力做功为零，设克服 摩擦力做功为，由动能定理得 ， 物块从点到点的过程中，由动能定理得，联立解得 . 题型1 带电体做直线运动 10 4.[山东青岛2024月考] （多选）如图所示，在空间中水平面 的下方 存在竖直向下的匀强电场，质量为的带电小球由上方的 点以一定 初速度水平抛出，从点进入电场，到达点时速度方向恰好水平， 、 、三点在同一直线上，且，重力加速度为 ，则( ) ACD A.小球所受静电力大小为 B.小球带正电 C.小球从到与从到的运动时间之比为 D.小球从到与从到 的速度变化量的大小相等 题型2 带电体做类抛体运动 11 解析 由题图可知，在电场中，小球所受合外力竖直向上，故静电力方向竖直向上，与电场方向 相反，故小球带负电，B错误；小球在水平方向始终做匀速运动，由题意可知，从到与从到 水平位移大小之比为，根据知，运动时间之比为，C正确；设在 点竖直方向速度 为，则从到，有，从到，有，其中， ，联 立解得，A正确；小球从到速度变化量为，从到速度变化量为 ，故两个过 程速度变化量的大小相等，D正确. 题型2 带电体做类抛体运动 12 5.（多选）一质量为的带电粒子，以初速度从 点竖直向上射入匀强电场中，场强方向水平向 右，如图所示.粒子通过电