（广东专用）2013年高中物理 电子题库 习题课带电粒子在复合场中的运动知能演练轻松闯关 新人教版选修3-1

1 广东专用 广东专用 20132013 年高中物理年高中物理 电子题库电子题库 习题课带电粒子在复合场习题课带电粒子在复合场 中的运动知能演练轻松闯关中的运动知能演练轻松闯关 新人教版选修新人教版选修 3 13 1 1 一个带正电的油滴从图 6 所示的匀强电场上方A点自由下落 油滴落入匀强电场后 能 较准确地描述油滴运动轨迹的是下图中的 图 6 图 7 解析 选 B 油滴从A点自由下落以一竖直速度进入电场 进入电场后受重力 和电场力两恒力作用 如图 根据物体做曲线运动的条件 运动轨迹将向右 弯曲 故选 B 2 如图 8 所示 有三个质量相等 分别带正电 负电和不带电的小球 从平 行板电场中的P点以相同的初速度垂直于E进入电场 它们分别落到A B C三点 图 8 A 落到A点的小球带正电 落到B点的小球不带电 B 三小球在电场中运动的时间相等 C 三小球到达正极板时动能关系是EkA EkB EkC D 三小球在电场中运动的加速度关系是aA aB aC 解析 选 A 初速度相同的小球 落点越远 说明运动时间越长 竖直方向加速度越小 所 以A B C三个落点上的小球的带电情况分别为带正电 不带电 带负电 3 一质量为m的带电小球 在竖直方向的匀强电场中以水平速度抛出 小球的加速度大小 为 阻力不计 小球在下落h的过程中 2g 3 A 动能增加 B 电势能增加 mgh 3 mgh 3 C 重力势能减少 D 机械能减少 2mgh 3 2mgh 3 解析 选 B 小球在下落过程中动能Ek 重力势能Ep 电势能E电之和不变 即Ek Ep E电 C 由动能定理 WG W电 F合h mgh 又WG mgh 所以W电 mgh 由此可知 小 2 3 1 3 球的动能增加mgh 故 A 错 电势能增加mgh 故 B 正确 重力势能减少mgh 故 C 错 2 3 1 3 机械能减少mgh 故 D 错 1 3 4 2012 安徽阜阳一中高二检测 如图 9 所示 在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心 O处固定一点电荷 将质量为m 电荷量为q的小球从圆弧管的水平直径端点由静止释放 2 小球沿细管滑到最低点B时 对管壁恰好无压力 则固定于圆心处的点电荷在AB弧中点处 的电场强度的大小为 图 9 A E mg q B E 2mg q C E 3mg q D E 4mg q 答案 C 5 如图 10 所示 电容器极板是竖直放置的 两板间距为d 板间电压为U 一个带负电的小 球 质量为m 带电荷量为q 在平行板电容器的右侧板边被竖直上抛 最后落在电容器左 边缘同一高度处 求小球能达到的最大高度h及抛出时的初速度v0 图 10 解析 小球在复合场中的受力如图所示 可将其运动分解为水平方向的匀 加速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动 由竖直上抛运动的规律可得小 球上升的最大高度为h v2 0 2g 小球从抛出至回到左侧板边缘同一高度处所用的时间为 t 2v0 g 根据小球在水平方向做匀加速直线运动 d t2 1 2 qU md 由以上各式可解得 v0 gd h m 2qU mgd2 4qU 答案 gd mgd2 4qU m 2qU 6 如图 11 所示 M N为水平放置的互相平行的两块大金属板 间距d 35 cm 两板间电 压为U 3 5 104 V 现有一质量m 7 0 10 6 kg 电荷量q 6 0 10 10 C 的带负电的 油滴 由下板N正下方距N为h 15 cm 的O处竖直上抛 经N板中间的P孔进入电场 欲 使油滴到达上板Q点时速度恰为零 问油滴上抛的初速度v0为多大 g取 10 m s2 图 11 解析 1 设N板电势高 则油滴在M N间运动时电场力做负功 对全过程由动能定理得 3 mg d h qU 0 mv 1 22 0 代入数据解得 v0 4 m s 2 设M板电势高 则油滴在M N间运动时电场力做正功 由动能定理 mg d h qU 0 mv 1 22 0 代入数据解得 v0 2 m s 答案 4 m s 或 2 m s 7 半径为R的光滑绝缘圆环放在竖直平面内 环上套有一个质量为m 带电荷量为 q的小 环 它们处在水平向右的匀强电场中 电场强度为E 如图 12 所示 小环从最高点A由静 止开始滑动 求小环通过与大环圆心等高的B点和最低点C时 大环对它的弹力各为多大 方向如何 图 12 解析 小环由A到B的过程中 重力 电场力做正功 弹力不做功 设通过B点时速度大 小为vB 根据动能定理得 mv mgR qER 1 22B 小环通过B点的动力学方程为 FB qE m v2B R 解方程得 FB qE m 3qE 2mg 方向指向环心 v2B R 小环由A到C的过程中 电场力与弹力都不做功 只有重力做功 设