高考物理一輪復習 第7章 靜電場 第4講 帶電粒子在電場中運動的綜合問題課時作業(yè)含解析

1、4、帶電粒子在電場中運動的綜合問題基礎訓練1(2018·山西晉城期末)空間有一沿x軸對稱分布的電場，其電場強度e隨x變化的圖象如圖所示，下列說法正確的是()ao點的電勢最低bx1和x3兩點的電勢相等cx2和x2兩點的電勢相等dx2的電勢最高答案：c解析：沿電場線方向電勢逐漸降低，從o點向右電勢逐漸降低，從o點向左電勢逐漸降低，所以o點電勢最高，a、d錯誤；在o點右側(cè)，電場強度的方向向右，沿此方向電勢逐漸降低，所以x1點的電勢高于x3點的電勢，b錯誤；從o點向兩側(cè)電勢逐漸降低，而x2和x2關于原點o對稱，所以兩點的電勢相等，c正確2(2018·安徽江南十校聯(lián)考)兩個點電荷q1

2、、q2固定于x軸上，將一帶正電的試探電荷從足夠遠處沿x軸負方向移近q2(位于坐標原點)的過程中，試探電荷的電勢能ep隨位置變化的關系如圖所示，則下列判斷正確的是()am點電勢為零，n點場強為零bm點場強為零，n點電勢為零cq1帶負電，q2帶正電，且q2電荷量較大dq1帶正電，q2帶負電，且q2電荷量較大答案：a解析：由題圖知，m點電勢能與無窮遠處的電勢能相等，ep0，由分析得知，m點電勢0.ep­x圖象的斜率fqe，則知n點場強為零，故a正確，b錯誤根據(jù)正電荷在電勢高處電勢能大可知，帶正電的試探電荷從遠處移近q2的過程中，電勢能先減小后增大，電勢先降低后升高，說明q1帶負電，q2帶正

3、電，n點場強為零，由ek知，q2電荷量較小，故c、d錯誤3空間某區(qū)域的豎直平面內(nèi)存在電場，電場線分布如圖所示一個質(zhì)量為m、電荷量為q、帶電種類未知的小球在該電場中運動，小球經(jīng)過a點時的速度大小為v1，方向水平向右，運動至b點時的速度大小為v2.若a、b兩點之間的高度差為h，則以下判斷中正確的是()aa、b兩點的電場強度和電勢大小關系為ea>eb、a<bb若v2>v1，則電場力一定做正功ca、b兩點間的電勢差為(vv2gh)d小球從a點運動到b點的過程中電場力做的功為mvmv答案：c解析：由電場線的疏密分布知ea<eb，沿電場線電勢降低，則a>b，所以a錯誤從a到b

4、對帶電小球應用動能定理有mghquabmvmv，即使v2>v1，電場力也不一定做正功，b錯誤uab，c正確小球從a到b，合外力做的功為mvmv，d錯誤4如圖甲所示，直線ab是某電場中的一條電場線，一電子僅在電場力作用下由電場線上a點沿直線運動到b點，其速度平方v2與位移x的關系如圖乙所示ea、eb表示a、b兩點的電場強度，a、b表示a、b兩點的電勢以下判斷正確的是()甲乙aea<eb bea>eb ca>b da<b答案：d解析：由速度平方v2與位移x的關系可知電子做勻加速直線運動，由牛頓第二定律可知電子所受合力(電場力)恒定，eaeb，選項a、b錯誤；電子從a到

5、b，電場力做正功，電勢能減少，電勢升高，選項d正確，c錯誤5(2018·河南鄭州二測)(多選)如圖所示，一水平放置的平行板電容器，下板a固定，上板b與豎直懸掛的絕緣彈簧連接，a、b間有一固定的帶正電荷的液滴p，電容器帶電荷量為q1，若讓電容器充電或放電，使之帶電荷量為q2，則下列說法正確的是()a若q2>q1，則彈簧的長度增加b若q2>q1，則電容器的電容減少c若q2>q1，則帶電液滴p的電勢能增加d若q2<q1，則帶電液滴p的電勢能增加答案：ac解析：兩板間的場強e，故板上帶電荷量越多，板間電場強度越大，板間的電場力也越大，所以彈簧的長度增加，故a正確；由于

6、兩板相互吸引使b板下移，所以電容器電容增大，故b錯誤；若讓電容器充電使之所帶電荷量為q2，且q2>q1，p到下板的距離不變但板間電場強度增大，所以帶電液滴p所在處電勢升高，帶電液滴p的電勢能增大，故c正確；同理若讓電容器放電使之帶電荷量為q2，且q2<q1，則帶電液滴p的電勢能減少，故d錯誤6如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的絕緣細直管豎直放置在管子的底部固定一電荷量為q(q>0)的點電荷在距離底部點電荷為h2的管口a處，有一電荷量為q(q>0)、質(zhì)量為m的點電荷a由靜止釋放，在距離底部點電荷為h1的b處速度恰好為零現(xiàn)讓一個電荷量為q、質(zhì)量為3m的點電荷b仍在a處由靜止釋放，已知

7、靜電力常量為k，重力加速度為g.(1)求點電荷b運動過程中速度最大處與底部點電荷的距離；(2)求b、a兩點間的電勢差uba及點電荷b運動到b處的速度大小答案：(1)(2)解析：(1)當重力等于庫侖力時，合力為零，此時速度最大，根據(jù)庫侖定律有f庫3mg解得r.(2)點電荷a在下落中受重力和庫侖力，從釋放到運動到b點，由動能定理可得mghwe0即wequbamgh所以uba電荷量為q、質(zhì)量為3m的點電荷b所受庫侖力不變，故庫侖力做功不變，由動能定理可得3mghmgh×3mv解得vb.能力提升7(2018·福建漳州八校第二次聯(lián)考)(多選)如圖(a)所示，ab是某電場中的一條電場線

8、，若有一電子以某一初速度且僅在電場力的作用下，沿ab由點a運動到點b，所經(jīng)位置的電勢隨距a點的距離變化的規(guī)律如圖(b)所示以下說法正確的是()a該電場是勻強電場b電子在a、b兩點的電勢能epa<epbc電子在a、b兩點的加速度關系是aa>abd電子在a、b兩點的速度va<vb答案：bc解析：­x圖象的斜率大小表示電場強度的大小，由圖可知：由ab，電場強度逐漸減小，該電場不是勻強電場，a錯誤；加速度a，c正確；由于a>b，所以電子在a點的電勢能小于b點的電勢能，b正確；從a到b，電勢降低，所以電場線的方向從a指向b，電場力做負功，動能減小，則va>vb，d

9、錯誤8(2018·湖北潛江、天門、仙桃期末聯(lián)考)(多選)如圖甲所示，q1、q2為兩個固定著的點電荷，a、b是它們連線的延長線上的兩點現(xiàn)有一電子，只在電場力作用下，以一定的初速度沿直線從a點開始經(jīng)b點向遠處運動，v­t圖象如圖乙所示，電子經(jīng)過a、b兩點的速度分別為va、vb，則()aq1一定帶負電bq1的電荷量一定大于q2的電荷量cb點的電勢高于a點的電勢d電子離開b點后所受靜電力一直減小答案：bc解析：由圖象可知，電子從a到b做加速度減小的加速運動，所以ab之間電場方向向左，在b點時電子運動的加速度為零，則電場力為零，所以該點場強為零，過b點后電子做減速運動，加速度先增大后

10、減小，所以電場的方向向右，電子離開b點后所受靜電力先增大后減小，則q1一定帶正電，q2一定帶負電，且q1的電荷量一定大于q2的電荷量，b點的電勢高于a點的電勢9(2018·河北邯鄲三校聯(lián)考)傾角為30°的絕緣粗糙斜面置于平行于斜面向下的勻強電場中，電場強度e隨時間t變化的圖象如圖甲所示，電荷量為q1 c的帶正電的物體(可視為質(zhì)點)從斜面上某一點由靜止釋放，物體運動的v­t圖象如圖乙所示，取g10 m/s2.求：甲乙(1)物體在03 s內(nèi)的位移大??；(2)物體的質(zhì)量及物體與斜面間的動摩擦因數(shù)答案：(1)3 m(2) kg解析：(1)根據(jù)物體運動的v­t圖象

11、中圖線與時間軸圍成的面積表示物體的位移大小可知，物體在03 s內(nèi)的位移大小為s×2×3 m3 m.(2)在01 s內(nèi)，電場強度e115 n/c物體受到的電場力大小為f1qe115 n根據(jù)v­t圖象可知物體在01 s內(nèi)的加速度大小為a12 m/s2對物體由牛頓第二定律得f1mgsin mgcos ma1在13 s內(nèi)，電場強度e25 n/c物體受到的電場力大小為f2qe25 n利用v­t圖象可知物體在13 s內(nèi)的加速度大小為a21 m/s2對物體由牛頓第二定律得mgcos mgsin f2ma2聯(lián)立解得m kg，.10(2018·山東下學期高考預測

12、)如圖所示，一足夠長的斜面傾角為37°，斜面所在的空間存在水平向右的勻強電場(未畫出)現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球(可視為質(zhì)點)以初速度v0從斜面底端的a點豎直向上拋出，當小球落在斜面上的b點時速度方向恰好水平已知重力加速度大小為g，sin 37°，cos 37°，求：(1)該勻強電場的電場強度e的大?。?2)從a點運動到b點的過程中，小球和斜面的最遠距離d.答案：(1)(2)解析：(1)設小球到b點時豎直上升的高度為h，則有h小球到達b點時，所用的時間為t小球到達b點時的水平位移為x··t2由幾何關系可知tan 聯(lián)立解得e.(2)將小球的初速度v0沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向進行分解，由幾何關系可知，小球在垂直于斜面方向上的分速度v1v0cos v0將小球受到的重力和電場力沿平行于斜面和垂直于斜面方向進行分解，設小球在垂直于斜面方向上的加速度大小為a，則有qesin mgcos ma，解得ag，由運動學規(guī)律可得d，代入數(shù)據(jù)