高考物理一轮复习：第7单元静电场作业

课时作业（十九）第19讲电场的力的性质

时间/40分钟

■基础达标

1.如图K19-1所示为无大气层、均匀带有大量负电荷且质量分布均匀的某星球,将一个

带电微粒置于距该星球表面一定高度处并将其无初速度释放，发现微粒恰好能保持静

止.若给微粒一个如图所示的初速度4则下列说法中正确的是（）

图K19-1

A.微粒将做匀速直线运动

B.微粒将做圆周运动

C.库仑力对微粒做负功

D.万有引力对微粒做正功

2.[2018•山东临沂一中月考]在如图K19-2所示的四种电场中分别标记有a、b两点.

其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是（）

丙丁

图K19-2

A.甲图中与点电荷等距的a、b两点

B.乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点

C.丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点

D.丁图中非匀强电场中同一条电场线上的a、b两点

3.（多选）［2018•衡水一中月考］某电场的电场线的分布如图K19-3所示,一个带电粒子

仅在静电力作用下由M点沿图中虚线所示的路径运动通过N点.下列判断正确的是

()

图K19-3

A.粒子带正电

B.电场力对粒子做负功

C.粒子在N点的加速度大

D.粒子在N点的电势高

图K19-4

4.A、B是一条电场线上的两个点，一个带负电的微粒仅在电场力的作用下以一定初速

度从A点沿电场线运动到B点，其速度一时间图像如图K19-4所示，则这一电场可能是

图K19-5中的)

图K19-5

图K19-6

0_

5.在场强为E=k^代为静电力常量）的匀强电场中，以。点为圆心，以r为半径作一个圆,

在0点固定一个带电荷量为+Q的点电荷,ac、bd为相互垂直的两条直径，其中bd与电

场线平行，如图K19-6所示.若不计试探电荷的重力，则（）

A.把一试探电荷+q放在a点,试探电荷恰好处于平衡状态

B.把一试探电荷-q放在b点,试探电荷恰好处于平衡状态

C.把一试探电荷-q放在c点,试探电荷恰好处于平衡状态

D.把一试探电荷+q放在d点,试探电荷恰好处于平衡状态

・技能提升

6.[2018•保定质检]如图K19-7所示，在正方形四个顶点分别放置一个点电荷，所带电荷

量已在图中标出，则正方形中心处场强最大的是（）

图K19-8

7.如图K19-8所示,16个电荷量均为+q（q>0）的小球（可视为点电荷）均匀分布在半径为R

的圆周上.若将圆周上处于P点的一个小球的电荷量换成-2q,则圆心。点处的电场强度

的大小为（）

kq

A.ff2B.

C.D.

c

a（J：30°\\

%

图K19-9

8.[2018•青岛质检]如图K19-9所示，绝缘光滑圆环竖直放置,a、b、c为三个套在圆环

上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c位于圆环最高点,ac连线与竖直方向成60°

角，加连线与竖直方向成30°角，三个小球均处于静止状态.下列说法正确的是（）

A.a、b、c小球带同种电荷

B.a、b小球带异种电荷,b、c小球带同种电荷

C.a、b小球的电荷量的比值为

D.a、b小球的电荷量的比值为

9.如图K19-10所示，两根长度相等的绝缘细线的上端都系在水平天花板上，另一端分别

连着质量均为m的两个带电小球P、Q,两小球静止时，两细线与天花板间的夹角均为

〃=30°,重力加速度为g.以下说法中正确的是（）

PQ

图K19-10

A.细线对小球的拉力大小为mg

B.两小球间的静电力大小为mg

C.剪断左侧细线的瞬间,P球的加速度大小为2g

D.当两球间的静电力瞬间消失时。球的加速度大小为g

10.如图K19-11所示,绝缘的水平面上有一质量为0.1kg的带电物体，物体与水平面间的

动摩擦因数〃=0.75,物体恰能在水平向左的匀强电场中向右匀速运动，电场强度E=1X

103N/C,g取10m/s2.

⑴求物体所带的电荷量；

⑵只改变电场的方向，使物体向右加速运动，求加速度的最大值及此时电场的方向.

E

〃〃//»〃〃〃〃〃〃〃/

图K19-11

■挑战自我

11。、b两个带电小球的质量均为所带的电荷量分别为+3q和-q,两球间用一绝缘细

线连接，用长度相同的另一绝缘细线将a悬挂在天花板上,在两球所在的空间有方向向

左的匀强电场，电场强度为E,平衡时两细线都被拉紧，则平衡时两球的位置可能是图

K19-12中的（）

图K19-12

12.[2018•郑州外国语学校月考]如图K19-13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，将质量为小、带电荷量为+q的小球从圆弧管的水平直径端

点八由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力.（重力加速度为g）

⑴求固定于圆心处的点电荷在八8弧中点处的电场强度大小；

⑵若把。处固定的点电荷拿走，加上一个竖直向下、场强为E的匀强电场，带电小球仍

从4点由静止释放，下滑到最低点B时，小球对环的压力为多大?

图K19-13

课时作业（二十）第20讲电场的能的性质

时间/40分钟

■基础达标

1.对于静电场中的4B两点，下列说法正确的是（）

A.点电荷在电场中某点受力的方向一定是该点电场强度的方向

%

B.电势差的公式UAB=Q，说明A、B两点间的电势差UAB与静电力做功也8成正比,

与移动电荷的电荷量q成反比

U

C.根据E=d知，电场强度与电场中两点间的距离d成反比

D.若将一正电荷从A点移到B点电场力做正功，则A点的电势高于B点的电势

6V

8V

图K20-1

2.（多选）［人教版选修3-1改编］某静电场的等势面分布如图K20口所示，下列说法中正确

的是（）

K.A点电场强度方向为曲线上该点的切线方向

B.负电荷在八点的电势能比在C点的电势能小

C.将正电荷由图中A点移到C点,电场力做负功

D.将电荷从图中A点移到B点,电场力不做功

3.如图K20-2所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子运动的轨迹，带电粒子只受电场

力的作用，运动过程中电势能逐渐减少,关于它运动到b处时的运动方向与受力方向，正

确的是图中的（）

图K20-3

4.［2018•武汉模拟］如图K20-3所示，在某电场中画出了三条电场线,C点是小B连线

的中点.已知A点的电势0A=3OV,8点的电势0B=；OV,则C点的电势（）

A.(pc=10V

B.(pc>10V

C.(pc<10V

D.上述选项都不正确

A

图K20-4

5.（多选）［2018•济南外国语学校质检］如图K20-4所示,A8、CD为圆的两条直径,且相互

垂直，。点为圆心，空间存在一未知静电场，方向与圆周所在平面平行.现让一质子先从4

点运动至C点,电势能减少了Ep,又从C点运动至B点,电势能增加了Ep,则此空间存在

的静电场可能是（）

A.匀强电场，方向垂直于48由。点指向C点

B.位于。点的正点电荷形成的电场

C.位于0点的正点电荷形成的电场

D.位于。点的负点电荷形成的电场

6.如图K20-5所示,在真空中固定两个等量异号点电荷+Q和-Q,图中。点为两点电荷连

线的中点,P点为连线上靠近-Q的一点,MN为过。点的一条线段,A4点与N点关于。点

对称.下列说法中正确的是（）

图K20-5

A.同一个试探电荷在M、N两点所受的电场力相同

B.M、N两点的电势相同

C.将带正电的试探电荷从M点沿直线移到N点的过程中,电荷的电势能先增大后减小

D.只将-Q移到P点，其他点在空间的位置不变，则。点的电势升高

・技能提升

7.两个等量同种点电荷固定于光滑绝缘水平面上，其连线的中垂线上有A、8、C三点,

如图K20-6甲所示，一个电荷量为2C、质量为1kg的带正电的小物块（可视为质点）从C

点由静止释放，其运动的只图像如图乙所示，其中8点处为整条图线切线斜率最大的位

置，图中标出了图线在8点处的切线,下列说法中正确的是（）

图K20-6

A.B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=0.2N/C

B.由C到A的过程中,物块的电势能先减小后增大

C.A、8两点间的电势差UA8=5V

D.UCB<UBA

b

、、，，，

、、、，/

图K20-7

8.侈选）如图K20-7所示,a、b、c、d是边长为/的正方形的顶点，电荷量均为q（q>0）的

两个点电荷分别固定在a、c两点.静电力常量为k.不计重力.下列说法正确的是

（）

Qq

A.b点的电场强度大小为一落

B.过b、d点的直线位于同一等势面上

C.在两点电荷产生的电场中,ac中点的电势最低

D.在b点从静止释放的电子到达d点时速度为零

图K20-8

9.（多选）如图K20-8所示，长为L的绝缘轻杆在水平向右的匀强电场中，杆与电场线垂直,

杆两端固定带电小球A和8,初始时处于图中实线位置.现将轻杆向右平移2L,然后以球

B为轴在纸面内顺时针转动90°到图中虚线位置，杆与电场线平行.在实线位置和虚线

位置/、B两球电势能之和相同.不考虑带电小球之间的相互作用，则（）

A.A球所带的电荷量绝对值比B球的大

B.A球所带的电荷量绝对值比B球的小

C.从实线位置到虚线位置的过程中，电场力对A球一定做正功

D.从实线位置到虚线位置的过程中，电场力对B球可能做正功

图K20-9

10.（2018•长沙模拟］有一半径为R的均匀带电薄球壳,在通过球心的直线上，各点的场

强E随与球心的距离x变化的关系如图K20-9所示.在球壳外空间，电场分布与电荷量

全部集中在球心时相同.已知静电力常量为k,半径为R的球面面积为5=4"R2.下列说法

正确的是（）

A.均匀带电球壳带电密度为4心

B.图中r=1.5R

C.在x轴上各点中有且只有x=R处电势最高

D.球面与球心间的电势差为E0R

e

A

图K20-10

11.（多选）［2018•黑龙江牡丹江一中月考］如图K2O-1O所示,纸面内有一匀强电场，带正

电的小球（重力不计）在恒力F的作用下沿图中虚线由A匀速运动至B,已知力F和AB

间的夹角为eA、B两点间的距离为d,小球带电荷量为q,则下列结论正确的是

（）

Fcosd

A.电场强度的大小为E=Q

-Fdcosd

B.A、8两点的电势差为。阳=-a-

C.带电小球由A运动至B过程中，电势能增加了Fdcos0

D.带电小球若由B匀速运动至4则恒力F必须反向

12.如图K2O-11所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方高为万的P点固定电荷量

为+Q的点电荷，一质量为"、带电荷量为+q的物块（可视为质点）从轨道上的八点以初

速度由沿轨道向右运动,运动到P点正下方的B点时速度为上已知点电荷产生的电场

在八点的电势为0（取无穷远处的电势为零）,PA连线与水平轨道的夹角为60°,重力加

速度为g,求：

⑴物块在A点时受到轨道的支持力大小；

⑵点电荷产生的电场在B点的电势.

图K20-11

■挑战自我

13.如图K20-12所示，等量异种点电荷分别固定在水平线上的两点处,。点位于脩、

N连线中点8的正上方且与8点之间的距离为L,质量为m、电荷量为+q（可视为点电

荷）的小球固定在长度为L的绝缘轻质细杆的一端，细杆另一端可绕过。点且与M、N

连线垂直的水平轴无摩擦转动.现在把杆拉起到水平位置，由静止释放，小球经过最低

点B时速度为V.取0点电势为零，忽略小球所带电荷量对等量异种电荷所形成的电场

的影响，重力加速度为g.

⑴求小球在经过B点时对杆的拉力大小；

⑵在+Q、-Q形成的电场中，求八点的电势力；

⑶小球继续向左摆动，求其在经过与A等高的C点时的速度大小.

图K20-12

课时作业（二十一）第21讲电容器、带电粒子在电场中的运动

时间/40分钟

■基础达标

图K21-1

1.如图K21-1所示，将平行板电容器的两极板分别与电池的正、负极相接,两板间一带电

液滴恰好处于静止状态.现紧贴下板迅速插入一个有一定厚度的金属板，则在此过程中

A.电路中流过逆时针方向的短暂电流

B.电容器的电荷量减小

C.带电液滴仍保持静止

D.带电液滴向下做加速运动

2.［人教版选修3-1改编］研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图K21-2所

示.下列说法正确的是（）

A.实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电

B.实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小

C.实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大

D.实验中，只增加极板带电荷量，静电计指针的张角变大,表明电容增大

图K21-3

3.如图K21-3所示，一带电小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内，当开关S闭合，小球

静止时，悬线与竖直方向的夹角为〃，则（）

A.当开关S断开时，若减小平行板间的距离,则夹角。增大

B.当开关S断开时，若增大平行板间的距离,则夹角〃增大

C.当开关S闭合时，若减小平行板间的距离,则夹角〃增大

D.当开关S闭合时，若减小平行板间的距离,则夹角。减小

X

图K21-4

4.[2018•衡水调研]平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间有一个固定在

P点的正检验电荷，如图K21-4所示.以C表示电容器的电容,E表示两板间的场强,。表

示P点处的电势后表示正电荷在P点的电势能.若正极板保持不动，将负极板缓慢向右

平移一小段距离Xo,则在此过程中，各物理量与负极板移动距离X的关系图像正确的是

图K21-5中的（）

X0

图K21-5

I。

A*................

Io7

图K21-6

5.如图K21-6所示，水平放置的两平行金属板与一直流电源相连,一带正电的粒子仅在

重力和电场力作用下以某一初速度沿图中直线从人运动到8.现将平行金属板分别以

0、。，为圆心在平面内向同一方向旋转相同角度后，带电粒子依旧能够沿直线从A运动

到8,则（）

A.平行金属板一定顺时针旋转45°

B.平行金属板一定逆时针旋转45°

C.带电粒子电势能一定逐渐增加

D.带电粒子一定做匀变速直线运动

MN

图K21-7

6.（多选）如图K21-7所示,M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板,板间有匀强电

场.质量为m、所带电荷量为-q的带电粒子以初速度0由小孔进入电场，当例、N间的

电压为U时，粒子恰好能到达N板.要使带电粒子到达M、N两板间距的处返回,

则下列做法中正确的是（）

A.使初速度减小为原来的

B.使M、N间电压提高到原来的2倍

C.使M、N间电压提高到原来的4倍

D.使初速度和M、N间电压都减小为原来的

・技能提升

7.如图K21-8所示，在竖直放置间距为d的平行板电容器中，存在电场强度为E的匀强电

场.有一质量为m、电荷量为+q的点电荷从两极板正中间由静止释放,重力加速度为g,

则点电荷运动到负极板的过程（）

+

+

图K21-8

Eq

A.加速度大小为a=~^+g

71

q

Jd

C.下降的高度为片万

D.电场力所做的功为W=Eqd

u,上板

£JT®

图K21-9

8.如图K21-9所示,带电粒子由静止开始，经电压为5的加速电场加速后,垂直于板间电

场方向进入电压为U2的平行板电容器，经偏转后落在下板的中间位置.为使与该粒子

相同的带电粒子从相同的初始位置由静止加速、偏转后能穿出平行板电容器，下列做

法中可行的是（）

A.保持4和平行板间距不变，减小出

B.保持Ui和平行板间距不变，增大U2

C.保持Ui、S和下板位置不变,向下平移上板

D.保持Ui、5和下板位置不变,向上平移上板

图K21-10

9.（多选）如图K21-10所示,一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微

粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近

紧贴极板处.现同时释放a、瓦它们由静止开始运动，在随后的某时刻t,a、b经过电容器

两极板间下半区域的同一水平面,a、b间的相互作用和重力可忽略.下列说法正确的是

（）

A.a的质量比b的大

B.在t时刻,a的动能比b的大

C.在t时刻,a和b的电势能相等

D.在t时刻,a和b的动量大小相等

10.（2018•长沙雅礼中学月考］如图K21-11所示，两块加上电压且水平放置的平行金属

板之间有一个厚度不计的带电金属网，使金属板间形成了上、下两个场强分别为&、

E2（方向均竖直向下）的匀强电场空间.两个不计重力的带电微粒从离金属网分别为小、

d2的位置处先后水平射入电场（不考虑两微粒间的库仑力），两微粒的运动轨迹在金属

网上相交于同一点.下列说法中错误的是（）

A.两微粒一定带异种电荷

B.若两微粒初速度相同，则到达金属网所用的时间相同

C.不改变其他物理量，仅将&和由同时减半，两微粒的运动轨迹仍然能相交于同一点

D.若&>E2,di=d2,则上方微粒的比荷较小

■挑战自我

11.（多选）［2018•江西师大附中月考］如图K21-12所示，直流电源、滑动变阻器、平行

板电容器与理想二极管（正向电阻为0,反向电阻为8）连接,电源负极接地.开始时电容

器不带电，闭合开关S,电路稳定后，一带电油滴恰能在电容器中的P点保持静止.在保持

开关S接通的状态下，下列说法中正确的是（）

IVs

C----R」-

匕•尸[I_1_E

图K21-12

A.当滑动变阻器的滑片向上滑动时,带电油滴会向上运动

B.当电容器的上极板向上移动时,带电油滴会向下运动

C.当电容器的下极板向下移动时,P点的电势不变

D.当电容器的下极板向左移动时,P点的电势升高

12J2018•湖北恩施一中模拟]在真空中水平放置的平行板电容器的两极板间有一个带

电油滴，电容器两板间距为&当平行板电容器两板间的电压为U。时,油滴保持静止状态,

如图K21-13所示.当给电容器突然充电使其电压增加AUi时,油滴开始向上运动;经时

间△t后，电容器突然放电使其电压减少A6,又经过时间△t,油滴恰好回到原来位置.

假设油滴在运动过程中没有失去电荷,充电和放电的过程均很短暂，这段时间内油滴的

位移可忽略不计.重力加速度为g.求：

⑴带电油滴所带电荷量与质量的比值；

⑵第一个△t与第二个△t时间内油滴运动的加速度大小之比；

⑶与之比.

•带电油滴

图K21-13

专题训练（五）A专题五带电粒子在电场中运动的综合问题

时间/40分钟

■基础达标

L（多选）一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中，只受重力、电场力和空气阻力

三个力的作用.若小球的重力势能增加5J,机械能增加1.5J,电场力做功2J,则（）

A.重力做功5JB.电势能减少2J

2.（多选）［2018•泰安一模］如图Z5-1所示，竖直向上的匀强电场中,一竖直绝缘轻弹簧的

下端固定在地面上，上端连接一带正电小球，小球静止时位于/V点,弹簧恰好处于原长状

态.保持小球带的电荷量不变，现将小球提高到M点由静止释放，则释放后小球从M运

动到N过程中（）

A.小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变

B.小球重力势能的减少量等于小球电势能的增加量

C.弹簧弹性势能的减少量等于小球动能的增加量

D.小球动能的增加量等于电场力和重力做功的代数和

3.如图Z5-2所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个

带电小球,另一端固定于。点,小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为。，最低点为

h不计空气阻力，则下列说法正确的是（）

A.小球带负电

B.电场力跟重力平衡

C.小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小

D.小球在运动过程中机械能守恒

图Z5-3

4.（多选）如图Z5-3所示,竖直平面内有A、B两点，两点的水平距离和竖直距离均为H,

空间存在水平向右的匀强电场.一质量为m的带电小球从A点以水平速度”°抛出,经一

段时间竖直向下通过B点.重力加速度为g,小球在由A运动到B的过程中，下列说法正

确的是（）

A.小球带负电

B.速度先增大后减小

C.机械能一直减小

D.任意一小段时间内，电势能的增加量总等于重力势能的减少量

0a2a3a4a5a6ax

图Z5-4

5.［2018•吉林调研］真空中，在x轴上的原点处和x=6a处分别固定一个点电荷M、N,

在x=2a处由静止释放一个正试探电荷P,假设试探电荷P只受电场力作用沿x轴正方

向运动，得到试探电荷P的速度与其在x轴上的位置关系如图Z5-4所示,则下列说法正

确的是（）

A.点电荷M、/V—•定都是负电荷

B.试探电荷P的电势能一定是先增大后减小

C.点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为2

D.x=4a处的电场强度一定为零

图Z5-5

6.（多选）［2018•合肥联考］如图Z5-5所示,正方体真空盒置于水平面上，它的ABCD面与

EFGH面为金属板，其他面为绝缘材料.A8CD面带正电,EFGH面带负电.从小孔P沿水平

方向以相同速率射入三个质量相同的带正电液滴1、2、3,它们的落点如图所示，则下

列说法正确的是（）

A.三个液滴在真空盒中都做平抛运动

B.三个液滴的运动时间一定相同

C.三个液滴落到底板时的速率相同

D.液滴3所带电荷量最多

■技能提升

7.（多选）在地面附近存在一个有界电场，边界仞N将空间分成上、下两个区域/、II,

在区域〃中有竖直向上的匀强电场.在区域/中离边界某一高度处由静止释放一个质

量为m的带电小球A,如图Z5-6甲所示，小球运动的v-t图像如图乙所示，不计空气阻力,

则（）

图Z5-6

A.小球受到的重力与电场力大小之比为3/5

B,在t=5s时,小球经过边界MN

C.在小球向下运动的整个过程中,重力做的功大于克服电场力做的功

D.在1~4s过程中，小球的机械能先减小后增大

8.[2018•江西宜春调研]如图Z5-7所示,。、A、B、C为一粗糙绝缘水平面上的四点,

不计空气阻力，一电荷量为-Q的点电荷固定在。点,现有一质量为m,电荷量为-q的小

金属块（可视为质点）从A点由静止沿它们的连线向右运动，到B点时速度最大，其大小

为外,小金属块最后停止在C点.已知小金属块与水平面间的动摩擦因数为〃，小B间

距离为L,静电力常量为k,重力加速度为④则（）

图Z5-7

2jimgL+m舄

A.在点电荷-Q形成的电场中8两点间的电势差。加=2q

B.在小金属块由八向C运动的过程中，电势能先增大后减小

kQq

C。、8间的距离为J""*

D.从B到C的过程中,小金属块的动能全部转化为电势能

9.[2018•温州模拟]如图Z5-8甲所示，倾角为。的光滑绝缘斜面底端固定一带电荷量为

Q的正点电荷.将一带正电小物块（可视为质点）从斜面上A点由静止释放，小物块沿斜

面向上滑动至最高点B处，此过程中小物块的动能和重力势能随位移的变化图像如图

乙所示（3和X】为己知量）.已知重力加速度为g,静电力常量为k,由图像可求出（）

A.小物块带的电荷量

B.4、8间的电势差

C.小物块的质量

D.小物块速度最大时到斜面底端的距离

10.[2018•济南八校联考]如图Z5-9所示，在E=103V/m的水平向左匀强电场中,有一光

滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆形轨道所在竖直平

面与电场线平行,其半径R=40cm.一带电荷量q=+lX1O"C的小滑块质量为m=40g,与水

平轨道间的动摩擦因数P=O.2,g取10m/s2.

⑴要使小滑块恰好运动到半圆形轨道的最高点却滑块应在水平轨道上离N点多远处

由静止释放?

⑵接⑴问,这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是多大?（P为半圆形轨道中点）

⑶接（1）问，小滑块经过C点后最后落地，落地点离N点的距离为多大?落地时的速度为

多大?

图Z5-9

■挑战自我

11.质量为M、长度为/的矩形绝缘板放在光滑的水平面上,质量为m、带电荷量的绝

对值为q的物块（视为质点）以初速度K从绝缘板上表面的左端沿水平方向滑入，绝缘

板所在空间有范围足够大的匀强电场，其场强大小E=（g为重力加速度）,

方向竖直向下，如图Z5-10所示.已知物块与绝缘板间的动摩擦因数恒定，物块运动到绝

缘板的右端时恰好相对绝缘板静止.若将匀强电场的方向改为竖直向上，场强大小不变,

且物块仍以原初速度从绝缘板左端的上表面滑入，结果当二者相对静止时，物块未到达

绝缘板的右端.

⑴当场强方向竖直向下时，求物块在绝缘板上滑动的过程中系统产生的热量；

⑵求场强方向竖直向下时与竖直向上时物块受到的支持力大小的比值；

⑶当场强方向竖直向上时,求物块相对于绝缘板滑行的距离.

专题训练（五）B专题五带电粒子在电场中运动的综合问题

时间/40分钟

■基础达标

L真空中某竖直平面内存在一水平向右的匀强电场，一质量为m的带电微粒恰好能沿

如图Z5-11所示虚线（与水平方向成〃角）由A向8做直线运动，已知重力加速度为g,

微粒的初速度为%则（）

jB

A^(f.

图Z5-11

A.微粒一定带正电

B.微粒一定做匀速直线运动

C.可求出匀强电场的电场强度

D.可求出微粒运动的加速度

2.（多选）如图Z5-12所示，在真空中倾斜平行放置着两块带有等量异号电荷的金属板小

8,一个电荷量q=1.41X10"c、质量m=lg的带电小球自A板上的孔P以大小为O.lm/s

的水平速度0飞入两板之间的电场，经0.02s后又回到P点，其间未与B板相碰,g取

lOm/s)则()

A.板间电场强度大小为100V/m

B.板间电场强度大小为141V/m

C.板与水平方向的夹角6=30°

D.板与水平方向的夹角。=45°

3.（多选）如图Z5-13所示，光滑绝缘斜面体ABC处于水平向右的匀强电场中，斜面AB的

长度为0.5m,倾角J=37°滞电荷量为+外质量为m的小球（可视为质点）以大小为2m/s

的速度O沿斜面匀速上滑国取10m/s2,sin37°=0.6,cos370=0.8.下列说法中正确的是

()

图Z5-13

A.小球在B点的电势能大于在A点的电势能

B.水平匀强电场的电场强度为

C.若电场强度变为原来的2倍，则小球运动的加速度大小为3m/s2

D.若电场强度变为原来的一半，则小球运动到B点时的速度为初速度%的一半

・技能提升

4.（多选）如图Z5-14所示，两个带等量正电荷的点电荷分别位于x轴上的P、Q两点，其

位置关于坐标原点。对称，圆弧曲线是一个以。点为圆心的半圆,c点为半圆与y轴的

交点,a、b两点为一条平行于x轴的直线与半圆的交点.下列说法中正确的是（）

,'V

图Z5-14

A.a、b两点的电势相同

B.a、b两点的场强相同

C.将一个正电荷q沿着圆弧从。点经c点移至Ub点，其电势能先增大后减小

D.将一个正电荷q放在半圆上的任意一点，两点电荷对q的作用力大小分别是日、F2l

则+为一定值

5.（多选）如图Z5-15所示，光滑的水平轨道AB与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相

切于B点，水平轨道部分存在水平向右的匀强电场，半圆形轨道在竖直平面内,8为最低

点为最高点.一质量为m、带正电的小球从距B点x的位置在电场力的作用下由静

止开始沿48向右运动，恰能通过最高点，则（）

图Z5-15

A.R越大,x越大

B.R越大，小球经过B