课时跟踪检测25带电粒子在电场中运动的综合问题

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1、课时跟踪检测（二十五）带电粒子在电场中运动的综合问题一、选择题1.（2015•湖北黄网模拟）如图所示，在，竖直平面内存在着水平向右的匀强电场。有一带正电的小球自坐标原点沿着轴正方向以初速度％抛出，运动轨迹最高点为与;v轴交点为;V,不计空气阻力，则小球（）y•MEv0JmA.做匀加速运动B.从（9到M的过程动能增大C.到A/点时的动能为零D.到;V点时的动能大于^以解析：D带正电的小球自坐标原点沿着灭轴正方向以初速度外抛出后受到恒定的合力作用做匀变速运动，在运动开始的一段时间内合力与速度的夹角为钝角，速度减小，A、B选项错误

2、；小球自坐标原点到从点，方向在重力作用下做速度減小到零的匀变速运动，JC方向在静电力作用下做初速度为零的匀加速运动，所以到A/点时的动能不为零，C选项错误；由动能定理有：qEx=^mv2^—2.如图所示，绝缘杆两端固定带电小球3和仏轻杆处于水平向右的匀强电场中，不考虑两球之间的相互作用，初始时杆与电场线垂直。现将杆右移，同时顺时针转过90°,发现/I、5两球电势能之和不变。根据如图给出的位置关系，下列说法正确的是（）BQOA春I>A.J一定带正电，沒一定带负电B.A,6两球所带电荷董的绝对值之比义,：qB=：2C.d球电势

3、能一定增加D.电场力对d球和5球做功相等解析：B电场力做功与路径无关，两个小球在杆右移后电势都变化，而两个小球组成的系统的电势能之和不变，那么电场力对其中一个做正功，对另一个一定做负功，做功的绝对值相同，两个小球一定带异种电荷，但不能准确判断每一个小球所带电荷的电性，A、C、D选项错误；由电势能变化之和为零得£^A=£^f2A,即

4、%

5、:

6、卯

7、=1:2，B选项正确。1.（多选）如图甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔，右极板电势随时间变化的规律如图乙所示，电子原来静止在左极板小孔处，不计电子的重力，下列说法正

8、确的是（）……T乙A.若/=0时刻释放电子，电子始终向右运动，直到打到右极板上B.若f=0吋刻释放电子，电子可能在两板间振动C.若Z=774时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上D.若Z=3778时刻释放电子，电子必然打到左极板上解析：AC若Z=0时刻释放电子，电子将重复先加速后减速的运动，直到打到右极板，不会在两板间振动，所以A选项正确，B选项错误；若从Z=774时刻释放电子，电子先加速774,再减速774，有可能电子已到达右极板，若此时未到达右极板，则电子将在两极板间振动，所以C选项正确；同理，若从f=3

9、778时刻释放电子，电子有可能达到右极板，也有可能从左极板射出，这取决于两板间的距离，所以D选项错误：此题考查带电粒子在交变电场中的运动。2.如阁甲所示，两个平行金属板P、正对竖直放置，两板间加上如阁乙所示的交变电压。f=0时，2板比P板电势高队，在两板的正中央点有一电子在电场力作用下由静止开始运动（电子所受重力可忽略不计），已知电子在0—4Zo时间内未与两板相碰。则电子速度方向向左且速度最大的时刻是（）UIN•1—•i2/oii叫!3fo4fo/su00-u0乙A.Z=,oB.Z=2z（）C.Z=3/oD.,=4,o解析：

10、C在z=z0时刻，0板比尸板电势高，场强方向水平向左，所以电子所受电场力方向向右，加速度方向也向右，所以电子向右做匀加速直线运动，故A选项错误；在Z=2心时刻，电子加速度向左，但前2化时间内，由动能定理可知瞬时速度为零，故B选项错误；由对称性可知，z=3z（）时刻，电子速度方向向左且速度最大，故C选项正确；在z=4r0时刻，电子瞬间静止，故D选项错误。3.（多选）如图所示，竖直平面内有一固定的光滑椭圆大环，其长轴长ABD=4L、短轴长4C=2L。劲度系数为々的轻弹簧上端固定在大环的中心(?，下端连接一个质S为/H、电荷S为心

11、可视为质点的小环，小环刚好套在大环上且与大环及弹簧绝缘，整个装置处在水平向右的匀强电场屮。将小环从d点由静止释放，小环运动到5点时速度恰好为o。己知小环在5两点时弹簧的形变量大小相等。贝y()A.小环从J点运动到公点的过程中，弹簧的弹性势能一直增大B.小环从J点运动到及点的过程屮，小环的电势能•一直减小C.电场强度的大小五D.小环在J点时受到大环对它的弹力大小F=mg+^kL解析：BD小环在J点时弹簧处于压缩状态，在5点时弹簧处于伸长状态，因此小环由d到5，弹簧的弹性势能先减小后增大，选项A错误。小环受向右的电场力，小环由J

12、到厶，电场力做正功，电势能减小，选项B正确。小环从J到厶，由动能定理得：qE.2L—mgL=0所以£=¥。选项C错误。3/设弹簧原长为“，则得£0—7L=2L—£0，得I0=Y。在d点，大环对小环的作用力厂=tng+k(LQ—L)=mg+,选项D正确。二、计算题1.(2015•安徽名校联考