【物理】2020届一轮复习人教版带电粒子带电体在电场中运动的综合问题课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版带电粒子带电体在电场中运动的综合问题课时作业

‎2020届一轮复习人教版 带电粒子带电体在电场中运动的综合问题 课时作业 一、选择题 ‎1．如图所示，场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd，水平边ab长为s，竖直边ad长为h，质量均为m、带电荷量分别为＋q和－q的两粒子，由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区域(两粒子不同时出现在电场中)，不计重力，若两粒子轨迹恰好相切，则v0等于(　　)‎ A. 　　　　　　　 B. C. D. 解析：选B　根据对称性，两粒子轨迹的切点位于矩形区域abcd的中心，则在水平方向有s＝v0t，在竖直方向有h＝··t2，解得v0＝ ，故选项B正确，选项A、C、D错误．‎ ‎2.(2019届河北定州中学月考)如图所示，A、B为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关S分别与电源两极相连，两极板中央各有一个小孔a和b，在a孔正上方某处放一带电质点由静止开始下落，若不计空气阻力，该质点到达b孔时速度恰为零，然后返回．现要使带电质点能穿过b孔，则可行的方法是(　　)‎ A．保持S闭合，将A板适当上移 B．保持S闭合，将B板适当下移 C．先断开S，再将A板适当上移 D．先断开S，再将B板适当下移 解析：选B　设质点距离A板的高度为h，A、B两板原来的距离为d，电压为U，质点的电荷量为q.由题知质点到达b孔时速度恰为零，根据动能定理得mg(h＋d)－qU＝0.若保持S闭合，将A板适当上移，设质点到达b时速度为v，由动能定理得mg(h＋d)－qU＝ mv2，v＝0，说明质点到达b孔时速度恰为零，然后返回，不能穿过b孔，故A错误；若保持S闭合，将B板适当下移距离Δd，由动能定理得mg(h＋d＋Δd)－qU＝mv2，则v>0，质点能穿过b孔，故B正确；若断开S时，将A板适当上移，板间电场强度不变，设A板上移距离为Δd，质点进入电场的深度为d′时速度为零．由动能定理得mg(h－Δd＋d′)－qEd′＝0，又由原来情况有mg(h＋d)－qEd＝0.比较两式得，d′0)的带电小球M，N先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出．小球在重力作用下进入电场区域，并从该区域的下边界离开．已知N离开电场时的速度方向竖直向下；M在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为N刚离开电场时动能的1.5倍．不计空气阻力，重力加速度大小为g.求：‎ ‎(1)M与N在电场中沿水平方向的位移之比；‎ ‎(2)A点距电场上边界的高度；‎ ‎(3)该电场的电场强度大小．‎ 解析：(1)设小球M，N在A点水平射出时的初速度大小为v0，则它们进入电场时的水平速度仍然为v0.M，N在电场中运动的时间t相等，电场力作用下产生的加速度沿水平方向，大小均为a，在电场中沿水平方向的位移分别为s1和s2.由题给条件和运动学公式得 v0－at＝0①‎ s1＝v0t＋at2②‎ s2＝v0t－at2③‎ 联立①②③式得＝3.④‎ ‎(2)设A点距电场上边界的高度为h，小球下落h时在竖直方向的分速度为vy，由运动学公式得vy2＝2gh⑤‎ H＝vyt＋gt2⑥‎ M进入电场后做直线运动，由几何关系知＝⑦‎ 联立①②⑤⑥⑦式可得h＝H.⑧‎ ‎(3)设电场强度的大小为E，小球M进入电场后做直线运动，则＝⑨‎ 设M，N离开电场时的动能分别为Ek1，Ek2，由动能定理得 Ek1＝m(v02＋vy2)＋mgH＋qEs1⑩‎ Ek2＝m(v02＋vy2)＋mgH－qEs2⑪‎ 由已知条件Ek1＝1.5Ek2⑫‎ 联立④⑤⑦⑧⑨⑩⑪⑫式得 E＝.‎ 答案：(1)3　(2)H　(3)