高考物理专题《电容器、带电粒子（带电体）在电场中的运动》原卷

专题19电容器、带电粒子（带电体）在电场中的运动一．选择题1.（2022届河南省许昌市普通高中高三（下）阶段性测试（四）（二模）理综物理试题）如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为m可看成质点的带电小球以初速度v从M点竖直向上抛出通过N点时，速度大小为v，方向与电场方向相反。若MN连线与水平方向夹角为45°，则小球从M点运动到N点的过程中（）A.小球的动能先减小再增大 B.小球的机械能先增大再减小C.小球的重力大小一定等于电场力大小 D.小球的电势能一定逐渐增大2.（2022届四川省成都市石室中学高三（下）专家联测卷理综物理试题（四）如图所示，一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子以速度v。从MN连线上的P点水平向右射入大小为E、方向竖直向下的匀强电场中。已知MN与水平方向成45°角，粒子的重力可以忽略。则粒子到达MN连线上的某点时（）A.所用时间为B.速度大小为C.与P点的距离为D.速度方向与竖直方向的夹角为30°3.（2022届河南省济源平顶山许昌高三（上）第一次质量检测理综物理试题）.如图所示，空间有正方体ABCD—。E、F、G、H分别是其中四条边的中点，两个带等量正电的点电荷分别固定于B、两点，则下列说法正确的为（）A.A、C两点场强相同B.E、F、G、H四点电势相同C.将电子（不计重力）从H点静止释放，电子可能做变速曲线运动D.将电子（不计重力）从G点向GH方向射出，电子可能做匀速圆周运动4.(2022届安徽省芜湖市安徽师范大学附属中学高三（上）第五次综合测试理综物理试题)M，N两金属板竖直放置，使其带电，悬挂其中的带电小球P偏离竖直方向。下列哪一项措施会使OP悬线与竖直方向的夹角增大？(P球不与金属极板接触)（）A.增大MN两极板间的电势差B.增大MN两极板的带电量C.保持极板电量不变，将M板向右平移一小段D.保持极板电量不变，将M板向下平移一小段5.（2022届河南省济源平顶山许昌高三（上）第一次质量检测理综物理试题）.某带电粒子以不为零的初速度从坐标原点沿x轴正方向射入一匀强电场中，电场方向与y轴平行，不计粒子重力。下列描绘粒子动量大小p、动能Ek、速度大小v分别与运动时间t的变化图像和速度大小v与沿y轴方向位移y的大小关系图像中，可能正确的为（）A. B. C. D.6.(2022届河南省高三（下）3月高考适应性测试理综物理试题)如图，ABCD为一矩形区域，一带电粒子以初速度v0从AB边的中点P，沿纸面垂直于AB边的方向射入。若该区域充满平行于AB边的匀强电场，该粒子经时间t1以速度v1从C点射出；若该区域换成垂直于纸面的匀强磁场，该粒子经时间t2以速度v2从D点射出。不计粒子重力，则（）A.v1>v2，t1<t2 B.v1<v2，t1<t2C.v1>v2，t1>t2 D.v1<v2，t1>t27.（2022届安徽省芜湖市高三（上）期末质量监控理综物理试题）如图所示，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，下极板接地，极板间距为d，在上极板紧贴一厚度为l的金属板，其下部空间有一带电质点P静止在电容器中。当把金属板从电容器中快速抽出后，质点P开始运动，空气阻力不计，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.抽出金属板后电容器所带电量增加B.抽出金属板瞬间带电质点P电势能增加C.抽出金属板后带电质点P的加速度大小为D.抽出金属板后带电质点P的加速度大小为8.（2022届安徽省芜湖市高三（上）期末质量监控理综物理试题）如图所示，真空中两个等量同种正点电荷放置在M、N两点，MN连线上的中点为D，以MD为棱边构成一个空间正方体，A、B、C是该正方体上三个顶点。则下列说法正确的是（）A.A、C两点的电场强度相同B.B、D两点的电势相等C.将电子从C点沿CB方向射出，电子可能做匀速圆周运动D.将电子从B点沿BC方向射出，电子可能做匀速圆周运动9.（2022届四川省成都市石室中学高三（下）三诊复习物理试题（二））如图所示，物体A和带负电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，A、B的质量分别是m和2m，劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在水平面上．另一端与物体A相连，倾角为的斜面处于沿斜面向上的匀强电场中，整个系统不计一切摩擦．开始时，物体B在一沿斜面向上的外力F＝3mgsin的作用下保持静止且轻绳恰好伸直，然后撤去外力F，直到物体B获得最大速度，且弹簧未超过弹性限度，则在此过程中A.对于物体A、B、弹簧、地球组成系统，电场力做功等于该系统增加的机械能B.物体A、弹簧和地球所组成的系统机械能增加量等于物体B电势能的减少量C.撤去外力F的瞬间，物体B的加速度为D.B的速度最大时，弹簧的伸长量为10.(2022届安徽省合肥市高三（上）第一次教学质量检测物理试题)如图所示，在匀强电场中，一长为L的绝缘细线一端固定于O点，另一端系一个质量为m、电荷量为q的带正电小球。现使其在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动。AB、CD分别为圆的水平和竖直直径。已知电场方向斜向右上方且与水平方向夹角为45°（图中未画出），场强大小为，重力加速度为g。则下列说法正确的是（）A.小球运动的最小速度为 B.小球运动到A点时的机械能最小C.小球运动到B点时的动能最大 D.小球从C运动到D的过程中合力做功不为零11.（2022届四川省成都市高三（上）第一次诊断性检测理综物理试题）如图（a），平行金属板A、B间的电压恒为U，B板右侧的平行金属板M、N间加有图（b）所示的交变电压，OO'是M、N板间的中线，当电压稳定时，板间为匀强电场且电场仅局限于板间。零时刻，紧贴A板同时由静止释放甲、乙两个离子，两离子质量相等、电荷量关系为q甲=4q乙；甲在时刻沿OO'方向进入并在时刻飞离交变电场。设甲、乙飞离交变电场时的速率为v甲、v乙，在交变电场中的偏移量大小为y甲、y乙。离子重力和离子间的相互作用均不计。则（）A.y甲=2y乙 B.y甲=y乙 C.v甲=v乙 D.v甲=4v乙12.(2022届云南省高三（下）第一次统测物理试题)如图所示，半径为R的光滑绝缘四分之一圆弧形轨道固定在竖直平面内，O为其圆心，水平。在圆弧轨道的最低点B处固定一带正电的小球，电荷量为q。另有质量为m的带电小球N从A点处无初速释放，运动到C点时达到最大速度v。已知，静电力常量为k，两小球的大小可忽略。则（）A.N小球可能带负电B.N小球的带电量为C.N小球从A点到C点的过程中，电场力做功为D.N小球从A点到C点的过程中，减少的机械能为13.（2022届四川省成都市高三（上）第一次诊断性检测理综物理试题）如图，倾角为θ的绝缘光滑斜面和斜面底端电荷量为Q的正点电荷均固定，一质量为m、电荷量为q的带正电小滑块从A点由静止开始沿斜面下滑，刚好能够到达B点。已知A、B间距为L，Q>>q，重力加速度大小为g。则A、B两点间的电势差UAB等于（）A. B. C. D.14.(多选)(2022届陕西省西安市周至县高三（下）第三次模拟考试理综物理试题)真空中有场强为E的匀强电场，质量均为m、带电荷量均为－q的两个粒子A、B(不计重力)从电场中P点沿垂直于电场方向以不同初速度v01、v02先后射入电场，带电粒子A、B分别经过电场中的M、N两点时(图中未标出)，速度与初速度方向的夹角分别为θ1、θ2，位移分别为l1、l2，位移与初速度方向的夹角分别为α1、α2，运动时间分别为t1、t2.那么()A．若θ1＝θ2，则v01＝v02B．若α1＝α2，则θ1＝θ2C．若α1＝α2，则t1＝t2D．若θ1＝θ2、l1∶l2＝1∶2，则t1∶t2＝1∶eq\r(2)15.（2022届四川省成都市第七中学高三（下）2月阶段测试物理试题）水平放置的平行金属板，连接一恒定电压，两个质量相等的电荷和同时分别从极板的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间某点相遇，如图所示。若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，则下列说法正确的是（）A.电荷的比荷大于电荷的比荷B.两电荷在电场中运动的加速度相等C.从两电荷进入电场到两电荷相遇，静电力对电荷做的功等于静电力对电荷做的功D.电荷进入电场的初速度大小与电荷进入电场的初速度大小一定相同16.(2022届云南省昆明市高三（下）“三诊一模”摸底诊断测试理综物理试题)如图所示，两足够大的金属板P、Q水平放置，两金属板正中间有一水平放置的接地金属网G，金属板P、Q的电势均为（>0）。金属网G上方固定着比荷均为k的两带正电粒子a、b，它们到金属网G的距离均为h。某时刻将粒子a以水平速度v0向右抛出，同时粒子b由静止释放，若粒子a从开始运动到第一次通过金属网G时水平位移为2h，一段时间后两粒子相遇，相遇时粒子b的速度大小为v0。两粒子的重力及它们间的相互作用可忽略，两粒子在两板间运动时不会与金属网G相撞。下列说法正确的是（）A.粒子b的最大速度为v0B.金属板P、Q间的距离为C.粒子a、b初始位置之间的距离可能为10hD.若增大粒子a的初速度，粒子a、b有可能不相遇17.(2022届安徽省合肥市高三（上）第一次教学质量检测物理试题)下图所示实验中，极板所带电荷量为Q，已知两极板正对面积为S、间距为d，平行板电容器的电容为C，静电计指针偏角为θ。则下列判断正确的是（）A.若保持S不变，仅增大d，则θ变小 B.若保持S不变，仅增大d，则C变小C.若保持d不变，仅减小S，则θ变大 D.若保持d不变，仅减小S，则C变大18.(2022届安徽省蚌埠市高三（下）第三次教学质量检查（三模）理综物理试题)如图所示，甲､乙为两个相同的平行板电容器，它们的极板均水平放置，上极板间连有一个二极管，下极板均接地｡a､b是电荷量相同､质量分别为m1､m2的带负电油滴｡当甲､乙的电荷量分别为Q1､Q2时，油滴a､b恰好分别悬浮在甲､乙的极板之间，则下列说法可能正确的是（）A.Q1大于Q2B.m1大于m2C.将甲的上极板向上平移少许，a向下运动，b向上运动D.将乙的上极板向右平移少许，a向下运动，b向上运动19.(2022届陕西省西安市周至县高三（下）第三次模拟考试理综物理试题)如图，半径m的圆处在竖直平面内的匀强电场中，AB是竖直直径。一质量kg、带电量为C的小球（可视为质点）自A点由静止释放，恰沿与AB成的弦AC运动，到达C点时的动能为3J。重力加速度g取10，不计空气阻力，则（）A.自A到C，小球的电势能减小B.电场线沿CB方向斜向下C.电场强度大小N/CD.B、C两点间的电势差V20.(2022届安徽省滁州市定远二中高三（下）高考模拟物理试题（一）)随着科技大进步，生产流水线已经进入各种大小工厂，在生产纸张等绝缘材料过程中，为了实时监控材料的厚度，生产流水线上组装了电容传感器，其结构简单，价格便宜，灵敏度高，高阻抗，功率小，分辨率高，其中甲、乙为平行板电容器的上、下两个固定极板，分别接在恒压直流电源的两极上。当通过极板间的材料厚度减小时，下列说法正确的是（）A.甲、乙平行板构成的电容器的电容增大B.甲、乙两板间材料内的电场强度不变C.有负电荷从向流过灵敏电流计D.若开始有一带电尘埃恰甲乙之间静止，当材料厚度减小时，带电尘埃将落到乙板21.(2022届辽宁省鞍山市高三（下）第二次质量监测物理试题)在一次科学晚会上，小陶老师表演了一个“魔术”：如图甲，一个空塑料瓶中固定着一根细金属条和一块易拉罐（金属）片，将金属片和钢锯条分别与静电起电机正负极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就看到整个塑料瓶里烟雾缭绕。摇动起电机，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕，图乙为其俯视图。已知金属片是半径为R的圆弧，金属条恰好位于其圆心，两者的高度均为h。若匀速摇动起电机时，两极间的电压恒为U，则（）A.未摇动起电机时，烟尘在金属片与金属锯条之间下落的最大时间为B.匀速摇动起电机时，金属片与金属锯条之间的电场强度为C.除尘过程中带电量为q的烟尘增加的电势能均为qUD.质量为m，带电量为q的烟尘被金属片吸附时水平方向受到的冲量不大于22.（2022届安徽省示范高中皖北协作区第23届高三（下）4月联考理综物理试题）如图所示是一个由电池、电流计、理想二极管、电键S与平行板电容器组成的串联电路，其中电流计指针偏转方向与电流方向满足图示“右进右偏，左进左偏”。电键S闭合，电路稳定后，下列说法正确的是（）A.若将板向上平移一小段距离，则电流计指针会左偏B.若紧贴板内侧插入一块玻璃板，则电流计指针会左偏C.若将板向右平移一小段位移，则电流计指针会右偏D.若将板向上平移一小段位移，则电流计指针会右偏23.(2022届重庆市新高考金卷高三（下）押题卷物理试题（一）)如图所示为平行板电容器两个金属板附近的电场线，图中C点是上极板内部的一点，下列说法错误的是（）A.A点电场强度小于B点电场强度 B.A点电场强度向上C.C点电场强度为零 D.B点电势高于C点电势24.(2022届新疆克拉玛依市高三（下）第三次模拟检测理综物理试题)如图所示电路，电源电动势为E，内电阻为r，在平行金属板MN内部左侧中央P有一质量为m的带电粒子（重力不计）以水平速度v0射入电场并打在N板的O点。改变R1或R2的阻值，粒子仍以v0射入电场，则（）A.该粒子带负电B.减少R2，粒子将打在O点左侧C.增大R1，粒子在板间运动时间不变D.减少R1，粒子将打在O点左侧25.(2022届安徽省淮北市高三（上）第一次模拟考试物理试题)如图甲所示，两平行金属板A，B放在真空中，间距为d，为板间水平中线，AB板间的电势差U随时间t的变化情况如图乙所示。有一个质量为m，电荷量为q的带电小球，从O点以的速度水平射入电场。T时刻小球恰好从点射出电场，小球运动过程中未与极板相碰。则下列说法正确的是（）A.板间电压 B.板间电压C.小球从点射出时速度方向水平 D.时刻，小球运动到最低点26.（2022届重庆市渝中区巴蜀中学高三（上）适应性月考物理试题（四））如图所示，相距3L的AB、CD两直线间的区域存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场。其中PT上方的电场E1的场强方向竖直向下，PT下方的电场E0的场强方向竖直向上。若从Q点以初速度v0水平射入电量为+q、质量为m的粒子，PQ=L，通过PT上的某点R进入匀强电场E1后从CD边上的M点水平射出，其轨迹如图且E1=2E0，不计粒子的重力。则下列说法正确的是（）A.MT=0.5LB.PR=1.5LC.E0=D.从P点正下方距P点处水平射入与Q点相同的粒子（初速度仍为v0），则该粒子也会垂直CD边界离开电场27.（2022届湖北省武汉市第二中学高三（下）5月全仿真模拟考试物理试题）两个较大的平行金属板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正、负极上，这时质量为m，带电油滴恰好静止在两极之间，如图所示，在其它条件不变的情况下，那么在下列的过程中（）A.如果保持连接电源，将两极距离不变，非常缓慢地错开一些，电流计中电流从b流向aB.如果保持连接电源，将A板上移，油滴将向上加速运动C.如果断开电源，A板上移，B板接地，油滴静止不动，油滴处电势不变D.如果断开电源，两板间接静电计，B板下移，静电计指针张角变大28.（2022届重庆市渝中区巴蜀中学高三（上）适应性月考物理试题（四））生活中有很多种类的电子秤，如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。下列说法正确的是（）A.称重时膜片稳定后电流表示数为零B.上层膜片电极下移过程中电容器的电容减小C.上层膜片电极下移过程中有到的电流D.膜片稳定后平行板上下极板均没有电荷29.（2022届四川省绵阳实验高级中学高三（下）三诊模拟物理试题（三））如图所示，竖直平面内有一平行板电容器AB，两极板电势差为U，靠近A板有一个粒子源，可产生初速度为零，电荷量为q的带电粒子，B板开有一小孔，粒子可无摩擦地穿过小孔，B板右侧有一宽度为d，大小为E0的匀强电场，方向竖直向下，现通过调节U的大小，使粒子离开E0电场区域的动能最小，不计粒子的重力，下列说法正确的是（）A.粒子离开E0电场区域时的最小动能为qE0dB.U的大小应调为C.粒子离开E0电场区域时速度与水平方向夹角为37°D.粒子离开E0电场区域时竖直方向偏转的距离为d30.(2022届河南省名校联盟高三（上）第三次诊断考试物理试题)如图所示，水平正对的金属板A、B与干电池连接，B板接地，静电计的电荷量导线以及电池的内阻均不计。开关S闭合，一带负电的油滴静止于两板间的P点。下列说法正确的是（）A.若仅将A板上移一些，则静电计指针的张角减小B.若仅将B板下移一些，则油滴向下运动C.若断开S，且仅将B板下移一些，则油滴的电势能减小D.若断开S，且仅在A、P间插入玻璃板，则油滴向上运动31.（2022届江西省宜春市上高二中高三（上）第五次月考理综物理试题）空间分布有竖直方向的匀强电场，现将一质量为m的带电小球A从O点斜向上抛出，小球沿如图所示的轨迹击中绝缘竖直墙壁的P点．将另一质量相同、电荷量不变、电性相反的小球B仍从O点以相同的速度抛出，该球垂直击中墙壁的Q点(图中未画出)．对于上述两个过程，下列叙述中正确的是()A.球A的电势能增大，球B的电势能减小B.P点位置高于Q点C.若仅增大A球质量，A球有可能击中Q点D.电场力对球A的冲量大小等于对球B的冲量大小32.（2022届四川省广安市第二中学高三（下）第四次模拟考试理综物理试题）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（不计重力作用）。下列说法中正确的是（）A从t=0时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上B.从t=0时刻释放电子，电子可能在两板间振动C.从t=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.从t=时刻释放电子，电子必将打到左极板上33.(2022届重庆市天星桥中学高三（上）学业质量调研抽测物理试题（一）)如图甲所示，空间有一水平向右的匀强电场，电场中有一个竖直圆轨道，圆心为O，圆上A点所在的半径与竖直直径BC成37°角。A与B、A与C间分别用直管道相连，质量为m=0.08kg，电荷量为q=6×10-5C的光滑带电小球（可视为质点）从A点由静止释放，分别沿管道AB和AC到达圆周的运动时间相同。现去掉管道AB和AC，如图乙所示，在A点沿圆周切线方向给小球一个初速度让小球恰能沿圆轨道内侧做完整的圆周运动，轨道都是绝缘的，小球运动过程中电荷量不变。（cos37°=0.8，g=10m/s2）下列说法正确的是（）A.匀强电场的电场强度大小为E=1×104N/CB.匀强电场的电场强度大小为E=1×105N/CC.小球做圆周运动过程中对环的压力最大值为5ND.小球做圆周运动过程中对环的压力最大值为6N二．计算题34.（2022届贵州省高三（下）4月高考适应性测试理综物理试题）空间中存在场强大小为E、方向竖直向下匀强电场。一质量为m的带电小球从斜面顶端A水平抛出，落在斜面上的P点。现保持场强大小不变，方向改为竖直向上，小球仍从A点以相同的初速度水平抛出，落在斜面上的Q点。已知AQ的距离是AP距离的3倍，重力加速度为g，求：（1）小球从A到P和A到Q的运动时间之比；（2）小球所带电荷量的大小。35.(2022届云南省昆明市高三（下）“三诊一模”摸底诊断测试理综物理试题)如图所示，质量为m、带电量为+q的小球（可视为质点）与绝缘不可伸长的轻绳相连，绳子另一端固定在拉力传感器上的O点（拉力传感器没有画出），O点距离水平地面的高度为2R，空间存在竖直向下的匀强电场。现使小球获得一初速度后绕O点在竖直平面内做半径为R的圆周运动，拉力传感器显示出绳子拉力的最小值为0，最大值为12mg，g为重力加速度。求：（1）匀强电场的场强大小；（2）若小球运动到最低点时绳子断裂，小球落地点到O点的水平距离。36.（2022届四川省成都市第七中学高三（下）入学考试理综物理试题）在xOy平面内，有沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E（图中未画出），由A点斜射出一质量为m，带电量为＋q的粒子，B和C是粒子运动迹上的两点，如图所示，其中l0为常数。粒子所受重力忽略不计。求：（1）粒子从A到C过程中电场力对它做的功；（2）粒子从A到C过程所经历的时间；（3）粒子经过C点时的速率。37.(2022·云南师大附中高三月考)如图所示，ABCD为竖直平面内的绝缘轨道，其中AB部分为动摩擦因数为μ＝eq\f(\r(3),4)的水平面，BCD部分是半径为R的光滑圆弧轨道，与AB平滑相切，B为轨道最低点，整个轨道放置在水平匀强电场中．现将一带电荷量为＋q、质量为m的小滑块从水平面上某点由静止释放，小滑块从圆弧轨道D点滑出后恰好落在其正下方的P点．已知OD与OC的夹角α＝60°，重力加速度为g，电场强度E＝eq\f(\r(3)mg,q)，求：(1)小滑块运动到D点时速度的大小；(2)小滑块运动到B点时对轨道的压力大小；(3)小滑块释放点到B点的距离．38.（2022届四川省成都市高三（上）第一次诊断性检测理综物理试题）如图，ABC是固定在竖直面内、圆心在O点、半径为R的绝缘光滑圆弧形轨道，B、C分别为轨道的最低和最高点，∠AOB=60°，轨道所在空间有竖直方向（未画出场强方向）的匀强电场。现从轨道所在竖直面内距A点高度为2R的P点，以大小的初速度水平向右抛出一质量为m、电荷量为q（q>0）的小球，小球恰能在A点沿轨道切线进入轨道。小球可视为质点且运动过程中电荷量不变，不计空气阻力，重力加速度大小为g。（1）求匀强电场的电场强度；（2）小球能否通过C点？若能，则求出在C点轨道对小球弹力大小；若不能，则说明理由。39.（2022届黑龙江省哈尔滨市第六中学高三（下）第一次模拟考试理综物理试题）如图所示，足够大的光滑绝缘水平地面上有一足够长的带正电平板，平板的右端与绝缘墙壁的距离为L；在平板的上面有一带正电的绝缘物块，平板和物块的质量均为m、带电荷量均为q，物块与平板间有一种特殊物质（质量不计），可使得它们之间的滑动摩擦力大小为kmg（k>1，g为重力加速度大小）。自t0时刻开始，加一水平问右、电场强度大小E=的匀强电场，使平板和物块一起向右做匀加速直线运动，直至平板碰到墙壁。假设平板与墙壁碰撞的时间极短且以碰前速率返回，不计空气阻力，运动过程中平板和物块上所带的电荷量都不发生变化。求：（1）平板第一次与墙壁碰撞后的一小段时间内，物块的加速度大小a1；（2）从开始到平板与墙壁第二次碰撞前的瞬间，物块相对于平板的位移∆x的大小；（3）从开始到平板和物块都静止的过程中，系统因摩擦而产生的热量。40.（2022届四川省成都市蓉城名校联盟高三（下）2月第二次联考理综物理试题）如图，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC与水平轨道PA相切于A点，BC为圆弧轨道ABC的直径，O为圆心。整个装置处于水平向右的匀强电场中，一质量为m、电荷量为+q的小球（可视为质点）沿水平轨道PA向右运动，经A点沿圆弧轨道ABC通过C点。已知小球在C点所受合力的方向指向圆心O，速度大小为，且此时小球对圆弧轨道ABC的压力恰好为零。重力加速度大小为g（图中OA与OB的夹角大小未知），sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）匀强电场的电场强度E的大小；（2）小球经过B点时，电场力对小球做功的功率P。41.（2021届安徽省示范高中皖北协作区第23届高三（下）4月联考理综物理试题）如图所示，空间有一水平向右的匀强电场，电场强度的大小为E=1.0×104V/m。该空间有一个半径为R=2m的竖直光滑绝缘圆环的一部分，圆环与光滑水平面相切于C点，A点所在的半径与竖直直径BC成37°角。质量为m=0.04kg、电荷量为q=+6×10-5C的带电小球2（可视为质点）静止于C点。轻弹簧一端固定在竖直挡板上，另一端自由伸长时位于P点。质量也为m=0.04kg的不带电小球1挨着轻弹簧右端，现用力缓慢压缩轻弹簧右端到P点左侧某点后释放。小球1沿光滑水平面运动到C点与小球2发生碰撞，碰撞时间极短，碰后两小球黏合在一起且恰能沿圆弧到达A点。P、C两点间距离较远，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）黏合体在A点的速度大小；（2）弹簧的弹性势能；（3）小球黏合体由A点到达水平面运动的时间。42.（2022届四川省成都市树德中学高三（上）11月期中理综物理试题）如图所示，在竖直平面内xOy坐标系的第一、二象限内有沿x轴正方向的匀强电场，第三、四象限内有沿y轴负方向的匀强电场．长度为L的绝缘轻质细线一端固定在O点，另一端系质量为m、电荷量为＋q的小球，小球恰能绕O点做完整的圆周运动．轨迹与y轴负半轴交于A点，距地面高度为L，重力加速度为g，四个象限内匀强电场的场强大小都是E＝，不计阻力，运动过程中电荷量保持不变．（1）求小球做圆周运动过程中的最小速度；（2）小球运动到A点，剪断细线，求小球落地点与A点间的水平距离．43.（2022届湖北省武汉市第二中学高三（下）5月全仿真模拟考试物理试题）如图所示，质量mA=0.8kg、带电量q=－4×10−3C的A球用长度l=0.8m的不可伸长的绝缘轻线悬吊在O点，O点右侧有竖直向下的匀强电场，场强E=5×103N/C。质量mB=0.2kg不带电的B球静止在光滑水平轨道上，右侧紧贴着压缩并锁定的轻质弹簧，弹簧右端与固定挡板连接，弹性势能为3.6J。现将A球拉至左边与圆心等高处释放，将弹簧解除锁定，B球离开弹簧后，恰好与第一次运动到最低点的A球相碰，并结合为一整体C，同时撤去水平轨道。A、B、C均可视为质点，线始终未被拉断，g=10m/s2，求：(1)碰撞过程中A球对B球做的功；(2)碰后C第一次离开电场时的速度；(3)C每次离开最高点时，电场立即消失，到达最低点时，电场又重新恢复，不考虑电场瞬间变化产生的影响，求C每次离开电场前瞬间绳子受到的拉力。44.(2022届安徽省合肥市高三（上）第一次教学质量检测物理试题)如图甲所示，水平正对放置的金属板A、B相距为d，右端放置垂直于板的靶MN，在两板间加上如图乙所示的电压。质量为m、电荷量为q的正粒子束由静止经电压U加速后，从A、B左侧的中点O沿平行于板的方向连续射入，粒子能全部打在靶MN上且所有粒子在A、B间的飞行时间均为T，不计粒子重力及粒子间的相互作用。求：（1）粒子进入AB板间的速度；（2）金属板长度；（3）在距靶MN的中心O'点多远的范围内有粒子击中。45.(2022届福建省三明市普通高中高三（上）期末质量检测物理试题)如图，竖直平面内有一固定的光滑绝缘轨道ABCD，圆弧BC与水平轨道CD相切于C点，倾角的斜轨AB与圆弧相切于B点，O为圆弧圆心，半径为R，半径OC所在竖直线左侧区域存在水平向右的匀强电场。一质量为m，电荷量为q的带正电小滑块P（可视为质点）从A处由静止开始沿斜轨下滑，进入水平轨道后与D处静止的绝缘小滑块Q发生弹性正碰。已知AB两点间的距离为2R，场强大小为，重力加速度大小为g，水平轨道CD足够长，，。求：（1）P第一次到达圆弧轨道C点时所受的支持力N；（2）P的最大速度vm；（3）若Q质量，P与Q发生第二次碰撞后，P能否到达轨道上与O点等