2026版创新设计高考总复习物理(人教基础版)课时跟踪练-专题强化十五　带电粒子在电场中运动的综合问题

专题强化十五带电粒子在电场中运动的综合问题(分值:100分)选择题1~6题,每小题9分,共54分。基础对点练对点练1带电粒子在电场和重力场中的运动1.(2025·陕西西安一中模拟)如图所示,电场强度为E的匀强电场方向竖直向下,所带电荷量为-q、质量为m的带电小球用长为L的绝缘细线拴住,小球可以在竖直平面内绕O做圆周运动,A、B分别是轨迹的最高点和最低点。已知小球静止时的位置是A点,重力加速度大小为g,小球可以看成质点,下列说法正确的是()A.若小球恰好可以做完整的圆周运动,则小球通过A点时速度最小值为5(B.若小球恰好可以做完整的圆周运动,则小球通过A点时速度最小值为5(C.若小球恰好可以做完整的圆周运动,则小球通过A点时速度最小值为gLD.若小球恰好可以做完整的圆周运动,则小球通过A点时速度最小值为52.(多选)(2025·辽宁沈阳模拟)如图所示,质量m=1kg、带电荷量q=+0.1C的小球(视为质点)与长L=0.1m的绝缘轻绳相连,轻绳另一端固定在O点,整个系统处在与竖直方向夹角为45°、电场强度大小E=1002N/C的匀强电场中。AB为水平直径,CD为竖直直径,EF直径过O点且与CD夹角为45°,g=10m/s2。当小球绕O点在竖直平面内做圆周运动时,下列说法正确的是()A.小球运动到D点时,动能最小B.小球运动到A点时,动能最小C.小球从A点运动到B点时,动能增加了2JD.小球从F点运动到E点时,机械能增加了22J3.(2025·安徽部分学校联考)如图所示,MPQO为有界的竖直向下的匀强电场,电场强度为E,ACB为光滑固定的半圆形轨道,圆轨道半径为R,AB为圆水平直径的两端点,AC为14圆弧。一个质量为m、电荷量为-q的带电小球,从A点正上方高为H处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆轨道。不计空气阻力及一切能量损失,关于带电小球的运动情况,下列说法正确的是(A.小球一定能从B点离开轨道B.小球在AC部分不可能做匀速圆周运动C.若小球能从B点离开,上升的高度可能大于HD.小球到达C点的速度不可能为零对点练2电场中的力、电综合问题4.(多选)(2025·四川成都联考)如图,空间中存在水平向右的匀强电场,两个质量相等的带电小球a、b分别从A、B两点同时由静止释放,结果都能到达C点。B点在A点的正上方,AC连线与水平方向的夹角为θ=45°,两小球均可视为质点,忽略空气阻力和两小球之间的相互作用。下列说法正确的是()A.a球在到达C点的过程中做曲线运动B.a球所受静电力大于b球所受静电力C.在两小球到达C点的过程中,a球电势能的减小量小于b球电势能的减小量D.a球经过C点时的动能小于b球经过C点时的动能5.(多选)如图所示,坐标系xOy所在的竖直平面内存在着范围足够大且方向竖直向下的匀强电场,x轴沿水平方向,一带负电小球以初速度v0从坐标原点O水平射出,一段时间后小球通过第四象限P(L,-L)点(图中没有标出)。已知小球质量为m,重力加速度为g,则小球()A.从O到P的运动过程,运动时间为LB.到达P点时动能为52mC.到达P点时速度偏向角的正切值为tanθ=1D.所受静电力大小为2mv6.(多选)(2025·河北保定模拟)如图所示,绝缘粗糙的水平轨道AB与处于竖直平面内的半圆形光滑绝缘轨道BC平滑连接,BC为竖直直径,半圆形轨道的半径R=0.5m,所在空间存在水平向右的匀强电场,电场线平行AB,电场强度大小E=1×104N/C。现有一电荷量q=+3×10-4C、质量m=0.2kg的带电体甲(可视为质点)与水平轨道的动摩擦因数μ=0.5,在P点由静止释放,之后与位于B点的另一质量m=0.2kg不带电的绝缘体乙(可视为质点)发生正碰并瞬间粘在一起,P点到B点的距离xPB=5m,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则下列说法正确的是()A.甲、乙粘在一起后在半圆形轨道上运动过程中机械能守恒B.甲、乙整体运动到半圆形轨道最高点C时速度大小为5m/sC.甲、乙整体在半圆形轨道上运动过程的最大动能为5.5JD.甲、乙整体在半圆形轨道上运动过程的最大动能为5J综合提升练7.(12分)(2024·河北卷,13)如图,竖直向上的匀强电场中,用长为L的绝缘细线系住一带电小球,在竖直平面内绕O点做圆周运动。图中A、B为圆周上的两点,A点为最低点,B点与O点等高。当小球运动到A点时,细线对小球的拉力恰好为0。已知小球的电荷量为q(q>0),质量为m,A、B两点间的电势差为U,重力加速度大小为g,求:(1)(6分)电场强度E的大小;(2)(6分)小球在A、B两点的速度大小。8.(16分)(2025·贵州遵义模拟)如图所示,足够长的倾角为θ=37°的光滑固定绝缘斜面和粗糙绝缘水平面平滑连接,空间存在着平行于斜面向上的匀强电场,电场强度为E=1×104N/C。现有质量为m=1kg,带电荷量为q=+5×10-4C的小滑块,从水平面上A点由静止释放,经过时间t=2s后到达斜面底端B点。若小滑块与水平面的动摩擦因数为μ=0.5,不计空气阻力。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。求:(1)(5分)小滑块从A滑行到B过程中所受摩擦力的大小和加速度大小;(2)(5分)AB两点的距离和电势差UAB;(3)(6分)小滑块沿斜面上升的最大高度。9.(18分)如图所示,固定在平台上的绝缘轨道由14光滑圆弧轨道AB和光滑水平轨道BC组成,处于水平向右的匀强电场中,MC为电场右边界。一质量为3m、带电荷量为-q的小球a,从轨道最高点A由静止释放,运动到最低点B与质量为m的绝缘球b(不带电)发生弹性碰撞,a与b碰撞前的向