2022年高考物理一輪復習方案 專題4 帶電粒子在電場中的運動（含解析

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1、 2022年高考物理一輪復習方案 專題4 帶電粒子在電場中的運動（含解析 圖Z4－1 1．xx·南寧第三次聯(lián)考 帶正電的小球從光滑絕緣斜面上的O點由靜止釋放，在斜面上水平虛線AB和CD之間有水平向右的勻強電場，如圖Z4－1所示．能正確表示小球的運動軌跡的是圖Z4－2中的(　　) A　　　 　B　　 　　C　　 　　D 圖Z4－2 2．如圖Z4－3所示，在方向豎直向下的勻強電場中，一個帶負電的小球被絕緣細繩拴著在豎直平面內做圓周運動．則(　　) 圖Z4－3 A．小球不可能做勻速圓周運動 B．小球運動到最高點繩子的拉力一定最小 C．當小

2、球運動到最高點時電勢能最大 D．小球在運動過程中，機械能一定不守恒 3．xx·深圳外國語學校如圖Z4－4所示，平行板電容器充電后形成一個勻強電場，電場強度保持不變．讓質子(H)流以不同的初速度先、后兩次垂直電場射入，分別沿a、b軌跡落到下極板的中央和邊緣，則質子沿b軌跡運動時(　　) 圖Z4－4 A．初速度更大 B．加速度更大 C．動能增量更大 D．電勢能增量更大 4．(雙選)如圖Z4－5所示，豎直放置的平行金屬板帶等量異種電荷，一帶電微粒沿圖中直線從a向b運動，下列說法中正確的是(　　) A．微粒做勻速運動 B．微粒做勻加速運動 C．微粒電勢能增大 D．微粒動能減

3、小 圖Z4－5 5．(雙選)如圖Z4－6所示，虛線框內存在著方向未知的勻強電場，有一正電荷，不計重力，從BC邊上的M點以某一速度射進電場內，最后從CD邊上的Q點射出電場，下列說法正確的是(　　) 圖Z4－6 A．電場力一定對電荷做了正功 B．電場方向可能垂直AB邊向右 C．電荷運動的軌跡可能是一段圓弧 D．電荷的運動一定是勻變速運動 6．(雙選) N個長度逐個增大的金屬筒和一個靶沿軸線排列成一串，如圖Z4－7甲所示(圖中只畫出4個圓筒，作為示意)，各筒和靶相間地連接到頻率為f，電壓值為U的交流電源的兩端，其隨時間的變化情況如圖乙所示．整個裝置放在

4、接近真空的容器中，圓筒的兩底面中心開有小孔．現(xiàn)有一電荷量為q、質量為m的正離子沿軸線射入圓筒，并將在圓筒間及圓筒與靶間的縫隙處受到電場力作用而加速(設圓筒內部沒有電場)，縫隙的寬度很小，離子穿過縫隙的時間相等，已知離子進入第一個圓筒左端的速度為v1，進入第n個圓筒左端的速度為vn，離子每次在相鄰圓筒間都處于加速狀態(tài)，則(　　) 　　　　甲　　　　　　　　　　　　　　乙 圖Z4－7 A．第n個筒的長度為Ln＝ B．第n個筒的長度為Ln＝ C．進入第n個圓筒左端的速度為vn＝ D．進入第n個圓筒左端的速度為vn＝ 7．(雙選)一個質量為m、電荷量為＋q的小球以初速度v0水平拋出，

5、在小球經(jīng)過的豎直平面內存在著若干個如圖Z4－8所示的無電場區(qū)和有理想上下邊界的勻強電場區(qū)，兩區(qū)域相互間隔、豎直高度相等，電場區(qū)水平方向無限長．已知每一電場區(qū)的場強大小相等、方向均豎直向上，不計空氣阻力，下列說法正確的是(　　) 圖Z4－8 A．小球在水平方向一直做勻速直線運動 B．若場強大小等于，則小球經(jīng)過每一電場區(qū)的時間均相同 C．若場強大小等于，則小球經(jīng)過每一無電場區(qū)的時間均相同 D．無論場強大小如何，小球通過所有無電場區(qū)的時間均相同 8．xx·松滋模擬示波器是一種多功能的電學儀器，可以在熒光屏上顯示出被檢測的電壓波形．它的工作原理等效成下列情況．如圖Z4－9甲所示，真空室

6、中電極K發(fā)出電子(初速度不計)，經(jīng)過電壓為U1的加速電場后，由小孔S沿水平金屬板A、B的中心線射入板中．在兩極板右側且與極板右端相距D處有一與兩板中心線垂直的范圍很大的熒光屏，中心線正好與屏上坐標原點相交，電子通過極板打到熒光屏上將出現(xiàn)亮點，若在A、B兩板加上如圖乙所示的變化電壓U2，忽略電子通過極板的時間，則熒光屏上的亮點的運動規(guī)律是(　　) 　　　　　　甲　　　　　　　　　　　　　乙 圖Z4－9 A．沿y軸方向做勻速運動 B. 沿x軸方向做勻速運動 C．沿y軸方向做勻加速運動 D. 沿x軸方向做勻加速運動 9．如圖Z4－10所示，兩塊平行金屬板帶等量異號電

7、荷，兩板間距離為d，與水平方向成α角放置，一電荷量為＋q、質量為m的帶電小球由靜止恰沿水平直線從一板的端點向左運動到另一板的端點，重力加速度為g，求： (1)該電場的場強大小及小球運動的加速度大?。? (2)小球從一板到達另一板所需的時間． 圖Z4－10 專題(四) 1．D　[解析] 帶正電的小球進入電場前所受合力為mgsinθ，沿斜面向下做勻加速直線運動；進入磁場后，其合力為mgsinθ和Eq的合力，方向向下偏右，軌跡向右彎曲；穿出磁場后

8、，合力為mgsinθ，沿斜面向下，軌跡向下彎曲． 2．D　[解析] 當小球的重力與電場力大小相等、方向相反時，小球做勻速圓周運動，A錯；當電場力大于重力時，小球運動到最高點時繩子的拉力最大，B錯；最高點電勢最高，負電荷的電勢能最小，C錯；電場力做功，機械能一定不守恒，D對. 3．A　[解析] 由牛頓第二定律，有Eq＝ma，解得a＝，則先、后兩次垂直電場射入后的加速度相同，B錯誤；由y＝at2得，運動時間相同，而水平位移x＝v0t，沿b軌跡運動時的初速度更大，A正確；由動能定理，有Eqy＝ΔEk，兩次的動能增量和電勢能增量相同，C、D錯誤． 4．CD　[解析] 微粒沿ab直線運動，其重力

9、與電場力的合力沿ba方向，電場力水平向左，做負功，電勢能增大，C正確；合力與運動方向相反，微粒做勻減速運動，動能減小，A、B錯誤，D正確． 5．BD　[解析] 正電荷僅受恒定的電場力，做勻變速運動，軌跡為拋物線，C錯誤，D正確；不知道軌跡的彎曲情況，電場力可能做正功，也可能做負功，A錯誤；電場方向可能垂直AB邊向右，B正確． 6．AC　[解析] 由動能定理，有(n－1)qU＝mv－mv ，解得vn＝，C正確，D錯誤；設交流電變化的周期為T，正離子每次經(jīng)過縫隙時都能得到加速必須滿足在筒中飛行時間t＝， 第n個筒的長度為Ln＝vn·＝，A正確，B錯誤． 7．AC　[解析] 小球在水平方向不受

10、外力作用，所以在水平方向一直做勻速直線運動，選項A正確；若E＝，電場力F＝qE＝mg，方向向上，所以小球小球在豎直方向上在無場區(qū)加速度為g，在有場區(qū)加速度為零，小球在進入每個電場區(qū)的速度依次增大，所用時間并不相同，選項B、D錯誤；若E＝，電場力F＝qE＝2mg，方向向上，所以小球在豎直方向上在無場區(qū)加速度為g，方向向下，在有場區(qū)加速度大小為g，方向向上，由對稱性可以判斷小球經(jīng)過每一無電場區(qū)的時間均相同，選項C正確． 8．A　[解析] 電子以一定速度從S進入勻強電場發(fā)生偏轉，水平方向做勻速運動，豎直方向做勻加速運動，離開電場后，進入無場區(qū)，做勻速運動，打到屏上．設極板長度為L，電子進入電場的初速度為v0，軌跡如圖所示，由圖知＝，而y′＝at2，t＝，則y＝(L＋2D)a，可見y∝a，而a＝＝，故y∝U2，亮斑的位移為時間的正比例函數(shù)，即做勻速運動． 9．(1)　gtanα　(2) [解析] (1)對小球，由平衡條件，有 qE＝ 解得E＝ 由牛頓第二定律，有 mgtanα＝ma 解得a＝gtanα. (2)由運動學公式，有 ＝at2 即＝gtanα·t2 解得t＝.