2023届高考物理一轮复习专题：带电微粒（计重力）在电场中的运动（word版含答案）.docx

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1、试卷第 1页，共 8页20232023 届高考物理一轮复习专题：带电微粒（计重力）在电场中的运动届高考物理一轮复习专题：带电微粒（计重力）在电场中的运动一、选择题（本大题共一、选择题（本大题共 1212 题）题）1（2022福建三明一中模拟预测）如图所示，质量为 m、电荷量为 q 的小球在电场强度 E 的匀强电场中，以初速度 v0沿直线 ON 做匀变速运动，直线 ON 与水平面的夹角为 30，若小球在初始位置的电势能为零，重力加速度为 g，则下面说法中正确的是（）A电场方向可能垂直 ON 向上B电场强度 E 的最小值为 E=mgqC如果电场强度为 E=32mgq，则小球的电势能始终为 0D如果

2、电场强度为 E=mgq，则小球相对初始位置的最大高度为204vg2（2022山西省榆社中学二模）两个等量同种正点电荷固定于光滑绝缘水平面上，其连线中垂线上有 A、B、C 三点如图甲所示。一个电荷量为 210-3C、质量为 0.1kg 的小物块（可视为质点）从 C 点由静止释放，其运动的 v-t 图像如图乙所示，图像中 B 点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。下列说法正确的是（）A由 C 到 A 的过程中物块的电势能先减小后变大BB 点为中垂线上的电场强度最大的点，大小为 E=50V/mC由 C 点到 A 点电势逐渐升高DA、B 两点间的电势差 UAB=675V3（2022四川

3、成都七中二模）如图，abc是竖直平面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R；bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab切于b点。一质量为m，带电量为q的小球在空间中水平向右大小为mgqE 的匀强电场中，从a点静止开始向右运动。重力加速度为g。小球从a点运动到其轨迹的最高点，机械能试卷第 2页，共 8页增量为（）A2mgRB3mgRC5mgRD6mgR4（2022全国高考真题）地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场，将一带正电荷的小球自电场中点水平向左射出。小球所受的重力和电场力的大小相等，重力势能和电势能的零点均取在点。则射出后，（）A小球的动能最小时，其电势能最大B小球的动能等于初始动能时，其电

4、势能最大C小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时，其动能最大D从射出时刻到小球速度的水平分量为零时，重力做的功等于小球电势能的增加量5（2022河北泊头市第一中学二模）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tanmgEqB小球动能的最小值为k2cosmgLEC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

5、，其电势能先减小后增大6（2022湖南长沙一中二模）如图所示，一个光滑斜面与一个光滑的竖直圆轨道在 A 点相切，B 点为圆轨道的最低点，C 点为圆轨道的最高点，整个空间存在水平向左的匀强电场。一质量为1m kg，电荷量为0q q的带电小球从斜面上静止释放，小球始终能沿轨道运动。已知电场强度34mgEq，53，圆轨道半径1R m，g 取 10m/s2，sin530.8，cos530.6。则以下说法中正确的是（）试卷第 3页，共 8页A刚释放小球时小球的加速度的大小为 12.5m/s2B若小球能到达 C 点，释放点与 A 的距离至少为 12.75mC若小球恰能到达 C 点此运动过程中小球对轨道的最

6、大压力为 67.5ND若电场方向相反，大小不变，小球恰能到达 C 点，小球运动在过程中对轨道的最大压力为 67.5N7（2022江西上饶二模）如图，两水平金属板间距为 d，板间电场强度的变化规律如图所示。t=0 时刻，质量为 m 的带电微粒以初速度03gTv 沿中线射 入两板间，233TT时间内微粒匀速运动，T 时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触，重力加速度的大小为 g，关于微粒在 0 T 时间内运动的描述，正确的是（）A末速度沿水平方向B运动过程中的最大速度为23mgTv C板的长度为34dD克服电场力做功为 mgd8（2022天津模拟预测）如图所示，质量为 m、电荷

7、量为 q 的小球在电场强度为 E 的匀强电场中，以初速度0v沿直线 ON 做匀变速运动，直线 ON 与水平面的夹角为 30，若小球在初始位置的电势能为零，重力加速度为 g，则下面说法中正确的是（）A电场强度 E 的最小值为32mgq试卷第 4页，共 8页B如果电场强度为mgqE、则小球相对初始位置的最大高度202vgC匀强电场的方向可能竖直向上D如果电场强度为mgqE，小球电势能的最大值为204mv9（2022重庆模拟预测）如图所示，质量为 m，电荷量为 q（q 0）的光滑小球穿在倾角为的杆上，杆的顶端 O 点固定一个电荷量为 Q 的正电荷。小球从 A 点以速度 v 沿杆向上运动，到达离 A

8、点距离为 L 的B 点速度刚好减为零，重力加速度为 g。下列说法正确的是（）A小球所受合力逐渐增大B当小球运动到 A、B 的中点时，速度小于2vCA 到 B 过程中，小球所受杆的支持力大小恒定D若规定 A 点电势为零，则 B 点电势为22sin2mvmgLq10（2022山西大附中模拟预测）如图所示，在竖直平面内，AB 为水平放置的绝缘粗糙轨道，CD 为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道，AB 与 CD 通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接，圆弧 BC 的圆心为 O，半径 R。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度的大小43mgEq。现有质量为 m、电荷量为+q的带电体（可视为质点）从 A

9、点由静止开始运动。已知 AB 间距也为 R，带电体与轨道 AB 间的动摩擦因数为10.4，与 CD 间的动摩擦因数为20.3。假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。下列说法正确的是（重力加速度为 g）（）A带电体第一次运动到圆弧形轨道 B 点时速度大小为2815BvgR试卷第 5页，共 8页B带电体第一次运动到圆弧形轨道 BC 上的最大速度4615vgRC全过程带电体在粗糙轨道 AB 与 CD 上运动的总路程256Rs D带电体最终可能会停在水平轨道 AB 上11（2022浙江宁波咸祥中学二模）如图甲所示，一带正电的小球在匀强电场中由 O 点释放后（只受重力和电场力作用）始终沿水

10、平直线向 x 轴正方向运动，图中 OQ=1m。运动过程中，小球的动能 Ek与小球距O 点的距离 s 的关系如图乙所示。已知小球重 1N，电荷量为 510-4C。下列判断正确的是（）A场强方向斜向上且与 x 轴正方向成 60 度角B场强大小为 4103N/CCQ 点电势高于 O 点电势，3QO2 3 10 VUDQ 点电势低于 O 点电势，3QO8 3-10 V3U12（2022云南景东彝族自治县第一中学二模）如图所示，一带负电的液滴，从坐标原点 O 以速率 v0射入水平的匀强电场中，v0的方向与电场方向成角，已知油滴质量为 m，测得它在电场中运动到最高点 P时的速率恰为 v0，设 P 点的坐标

11、为（Px，Py），则应有（）A0Px B0Px C0Px D条件不足无法确定二、解答题（本大题共二、解答题（本大题共 6 6 题）题）13（2022江苏常州市金坛区金沙高级中学二模）如图，带正电的微粒从 A 点进入水平方向的匀强电场中，恰能沿AB直线斜向上运动。已知AB与电场线夹角37，带电微粒的质量71.0 10 kgm，带电量101.0 10Cq，A、B 两点相距30cmL，取210m/sg。求：试卷第 6页，共 8页（1）电场强度的大小并在图中画出方向；（2）AB两点的电势差；（3）若规定 A 点的电势为 0，则B点的电势为多少？（4）从 A 点运动到B点，电场力做了多少功？电势能变化了

12、多少？14（2022山东曹县一中二模）如图，水平地面上方存在水平向右的匀强电场，一质量为 m 的带电小球（大小可忽略）用轻质绝缘细线悬挂于 O 点，小球带电荷量为 q，静止时细线与竖直方向的夹角为37，重力加速度为 g。（sin370.6，cos370.8）（1）判断小球所带电性；（2）求匀强电场的场强大小 E；（3）现只将细线剪断，求小球落地前的加速度大小 a；（4）若只将电场撤去，求小球到达最低点时对细绳的拉力。15（2022四川省泸县第二中学模拟预测）如图所示，一个上表面绝缘、质量为 mA=1kg 的不带电小车 A置于光滑的水平面上，其左端放置一质量为 mB=0.5kg、带电量为 q=1

13、.010-2C 的空盒 B，左端开口。小车上表面与水平桌面相平，桌面上水平放置着一轻质弹簧，弹簧左端固定，质量为 mC=0.5kg 的不带电绝缘小物块 C 置于桌面上 O 点并与弹簧的右端接触（不连接），此时弹簧处于原长，现用水平向左的推力试卷第 7页，共 8页将 C 缓慢从 O 点推至 M 点（弹簧仍在弹性限度内）的过程中，推力做的功为 WF=11 J，撤去推力后，C 沿桌面滑到小车上的空盒 B 内并与其右壁相碰，碰撞时间极短，且碰后 C 与 B 粘在一起。在桌面右方区域有一方向向左的水平匀强电场，电场强度大小为 E=1102N/m，电场作用一段时间后突然消失，最终小车正好停止，货物刚好到达

14、小车的最右端。已知物块 C 与桌面间动摩擦因数1=0.4，空盒 B 与小车间的动摩擦因数2=0.1，OM 间距 s1=5cm，O 点离桌子边沿 N 点距离 s2=90cm，物块、空盒体积大小不计，g 取 10m/s2.求：（1）物块 C 与空盒 B 碰后瞬间的速度 v；（2）小车的长度 L；（3）电场作用的时间 t。16（2022北京日坛中学模拟预测）如图所示，水平面AB光滑，粗糙半圆轨道BC竖直放置，圆弧半径为 R，AB长度为4R。在AB上方、直径BC左侧存在水平向右的匀强电场。一个质量为 m 带正电的小球自 A 点由静止释放，经过 B 点后，沿半圆轨道运动到 C 点。在 C 点，小球对轨道

15、的压力大小为mg，已知Eqmg，水平面和半圆轨道均绝缘。求：（1）小球运动到 B 点时的速度大小；（2）小球从 B 点运动到 C 点过程中克服阻力做的功；（3）小球离开轨道后落地点 P 的位置（要指出具体位置）。试卷第 8页，共 8页17（2022四川攀枝花二模）如图所示，竖直平面内有一固定光滑绝缘轨道 ABCDFG，其中 ABC 段为水平直轨道，CDFG 段是半径为 R 的圆弧轨道，C 点位于圆心 O 的正下方、F 点位于圆心 O 的正上方、D 点与圆心 O 等高。B、C 间的距离为 R，B 点右侧足够大区域内存在水平向右的匀强电场。一质量Q3mm的带正电绝缘小球 Q静放在电场外的水平轨道上

16、，另一质量Pmm的不带电绝缘小球 P，在水平外力6Fmg的作用下由静止沿水平轨道运动，两球相碰前的瞬间撤去 F，两球发生弹性正碰后小球 Q 运动至轨道的 F点时对轨道的压力大小为 2mg。已知小球 P 开始运动时与 Q 的距离为 R，重力加速度为 g，求：（1）小球 P 与小球 Q 碰前瞬间的速度大小；（2）两球相碰后速度大小；（3）小球 Q 经过 D 点时对轨道的压力大小。18（2022重庆市青木关中学校二模）一绝缘“”形杆由两段相互平行的足够长的水平直杆 PQ、MN 和一半径为 R 的光滑半圆环 MAP 组成，固定在竖直平面内，其中 MN 杆是光滑的，PQ 杆是粗糙的。现将一质量为 m 的

17、带正电荷的小环套在 MN 杆上，小环所受的电场力为重力的12。（1）若将小环由 D 点静止释放，则刚好能到达 P 点，求 DM 间的距离；（2）若小环仍由 D 点静止释放，小环运动到 A 点受到轨道的支持力；（3）若将小环由 M 点右侧 5R 处静止释放，设小环与 PQ 杆间的动摩擦因数为，小环所受最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功。答案第 1页，共 1页参考答案：参考答案：1ACD2B3C4BD5AB6AC7AC8AD9ACD10AC11B12A13（1）4410 N/C3；（2）33.5 10 V；（3）33.5 10 V；（4）-3.5107J；73.5 10 J14（1）负电；（2）34mgEq；（3）54ag；（4）1.4mg15（1）3m/s；（2）1.5m；（3）3s16（1）8gR；（2）mgR；（3）B 点左侧221 R处17（1）2 3gR；（2）3gR；3gR；（3）313mg18（1）x=4R；（2）72Nmg；（3）若12，整个运动过程中克服摩擦力所做的功为11 2mgRW，若12，整个过程克服摩擦力做功为212WmgR