2021届高考一轮复习基础练习：带电粒子在电场中的运动 一、单选题(下列题目中只有一个选项是满足题意的)1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图示虚线(与水平方向成角)由A向B做直线运动，已知重力加速度为g，微粒的初速度为v0，则()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如图所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边缘飞出，现在使电子入射速度变为原来的两倍，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板的间距应变为原来的（）A2倍B4倍C倍D倍3如图所示，在竖直平面内的xoy坐标系中分布着与水平方向成30角的匀强电场，将一质量为0.1kg、带电荷量为+0.02C的小球以某一初速度从原点O竖直向上抛出，它的轨迹恰好满足抛物线方程y2=x，已知P点为轨迹与直线方程y=x的交点，重力加速度g=10m/s2，则（）A电场强度的大小为150N/CB小球初速度的大小为m/sC小球通过P点时的动能为JD小球从O点运动到P点的过程中，电势能减少J4如图所示，质量为m、电荷量为q的小球在电场强度E的匀强电场中，以初速度v0沿直线ON做匀变速运动，直线ON与水平面的夹角为30，若小球在初始位置的电势能为零，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（）A电场方向一定竖直向上B电场强度E的最小值为C如果电场强度为E=，则小球相对初始位置的最大高度为D如果电场强度为E=，小球电势能的最大值为5真空中的某装置如图所示，其中平行金属板A、B之间有加速电场，C、D之间有偏转电场，M为荧光屏。今有质子、氚核和粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场，最后打在荧光屏上。已知质子、氚核和粒子的质量之比为134，电荷量之比为112，则下列判断中正确的是（）A三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同B三种粒子打到荧光屏上的位置不同C偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为112D偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1246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，极板间距为d；在下极板上叠放一厚度为l的金属板，其上部空间有一带电粒子P静止在电容器中。当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子P开始运动。重力加速度为g。粒子运动的加速度为（ ）AldgBd-ldgCld-lgDdd-lg7如图甲所示，两个平行金属板P、Q正对竖直放置，两板间加上如图乙所示的交变电压。t=0时，Q板比P板电势高U0，在两板的正中央M点有一电子在电场力作用下由静止开始运动（电子所受重力可忽略不计）。已知电子在04t0时间内未与两板相碰。则电子速度方向向左且速度大小逐渐增大的时间是A0tt0Bt0t2t0C2t0t3t0D3t0t4t08竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场，其极板带电量为Q，在两极板之间，用轻质绝缘丝线悬挂质量为m，电量为q的带电小球(可看成点电荷)，丝线跟竖直方向成角时小球恰好平衡，此时小球离右板距离为b，离左板的距离为2b，如图所示，则A小球带正电，极板之间的电场强度大小为B小球受到电场力为C若将小球移到悬点下方竖直位置，小球的电势能减小D若将细绳剪断，小球经时间到达负极9如图所示，带电量为+Q1和带电量为Q2的两个点电荷分别固定于x轴的负半轴上某点和坐标原点O处，将一个带正电的带电粒子放在x轴正半轴上的a点时恰好能处于静止，若将该电荷在x轴正半轴上b点（图中未标出）由静止释放时，该粒子向右运动，不计粒子的重力，则下列说法正确的是（）AQ1Q2Bb点一定在a点的右侧C此粒子此后做往复运动D此粒子此后运动的加速度一直减小10图甲所示为一对长度为L的平行金属板，在两板之间加上图乙所示的电压。现沿两板间的中轴线从左端向右端连续不断地射入初速度为v0的相同带电粒子（重力不计），若所有粒子均能从两极板间飞出，则粒子飞出时的最小偏转位移与最大偏转位移大小之比是（） 甲 乙A11B12C13D14二、多项选择题（下列选项中有多个选项满足题意）11如图所示，轻质弹簧左端固定，水平向左的匀强电场场强为E，一电荷量为+q的绝缘物块（可视为质点）从A点处由静止释放，物块向左运动经B点时速度最大（图中未标出B点），物块运动至C点时弹簧被压缩到最短，物块弹回脱离弹簧后恰能到达AC的中点。已知ACL，则（）A物块受到的摩擦力为B弹簧的最大弹性势能为C物块弹回向右运动过程中，经过B点时速度最大D从A到C物块与弹簧系统机械能的增加量为qEL12如图所示，带电平行金属板A，B，板间的电势差为U，A板带正电，B板中央有一小孔一带正电的微粒，带电量为q，质量为m，自孔的正上方距B板高h处自由落下，若微粒恰能落至A，B板的正中央c点，则() A微粒进入电场后，电势能和重力势能之和不断增大B微粒下落过程中重力做功为，电场力做功为C微粒落入电场中，电势能逐渐增大，其增加量为D若微粒从距B板高2h处自由下落，则恰好能达到A板13如图所示，有一半圆弧光滑轨道，半径为R，在与圆心等高的位置静止放置一个带正电的小球A，其质量为m，MN之间有一个方向水平向左的匀强电场，让小球A自由滚下进入匀强电场区域，水平面也是光滑的，下列说法正确的是( )A小球一定能穿过MN区域继续运动B如果小球没有穿过MN区域，小球一定能回到出发点C如果小球恰好能够穿过MN区域，电场力做的功为-mgRD如果小球没有穿过MN区域，只要电场强度足够大，小球可以到达P点，且到达P点时的速度大于等于14如图所示，真空中的匀强电场与水平方向成15角，AB直线垂直匀强电场E，现有一质量为m、电荷量为q的小球在A点以初速度大小v0水平向右抛出，经时间t小球下落到C点(图中未画出)时速度大小仍为v0，则小球由A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是（）A电场力对小球做功为零B小球的机械能减少量为mg2t2C小球的电势能增加DC点位于AB直线的右侧三、综合计算题（要求写出必要的计算过程）15如图所示，两平行金属板水平放置，两板间距离为d=12cm，板长l=20cm，两板之间的电压为U=120V，上板带正电，下板放在水平地面上。一带电粒子质量为kg、电荷量为C，该带电粒子以水平速度，沿着上板的边缘垂直于电场方向进入两板电场中（假设两板之间为匀强电场，两板外无电场，不计带电粒子的重力）。求：(1)该带电粒子在电场中运动的加速度大小；(2)带电粒子从两板间射出时在竖直方向上的偏移量；(3)带电粒子落地位置。16如图所示，质量为410-8kg的带电微粒（重力不能忽略）以速度从水平放置的平行金属板A、B的中央飞入板间。已知板长L=10cm，板间距离d=2cm，当时，带电微粒恰好沿直线穿过板间。(1)求带电微粒所带电荷的电性及电量；(2)AB间所加电压在什么范围内带电微粒能从板间飞出？17一长为L的细线，上端固定，下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中，开始时，将线与小球拉成水平，然后释放小球由静止开始向下摆动，当细线转过60角时，小球到达B点速度恰好为零试求：（1）AB两点的电势差UAB；（2）匀强电场的场强大小；（3）小球到达B点时，细线对小球的拉力大小18如图所示，CD左侧存在场强大小，方向水平向左的匀强电场，一个质量为m、电荷量为的光滑绝缘小球，从底边BC长为L、倾角的光滑直角三角形斜面顶端A点由静止开始下滑，运动到斜面底端C点后进入一光滑竖直半圆形细圆管内处为一小段长度可忽略的光滑圆弧，圆管内径略大于小球直径，半圆直径CD在竖直线上，恰能到达细圆管最高点D点，随后从D点离开后落回斜面上某点重力加速度为g，求：小球到达C点时的速度；小球从D点运动到P点的时间t。参考答案1D 2C 3C 4D 5C 6A 7C 8D 9B 10C 11AB 12ACD 13BC 14CD15(1)(2)4cm(3)离金属板下板右侧水平距离为20cm16(1)负，；(2)17(1) (2) (3)18(1)v=(2)t=