專題46 電容器的動(dòng)態(tài)分析、帶電粒子在電場(chǎng)中的直線和拋體運(yùn)動(dòng)-2025版高三物理一輪復(fù)習(xí)多維度導(dǎo)學(xué)與分層專練

2025屆高三物理一輪復(fù)習(xí)多維度導(dǎo)學(xué)與分層專練專題46電容器的動(dòng)態(tài)分析、帶電粒子在電場(chǎng)中的直線和拋體運(yùn)動(dòng)導(dǎo)練目標(biāo)導(dǎo)練內(nèi)容目標(biāo)1電容器的動(dòng)態(tài)分析目標(biāo)2帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)目標(biāo)3帶電粒子在電場(chǎng)中的拋體運(yùn)動(dòng)【知識(shí)導(dǎo)學(xué)與典例導(dǎo)練】電容器的動(dòng)態(tài)分析1．平行板電容器動(dòng)態(tài)的分析思路2.平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析問題的兩種情況(1)平行板電容器充電后,保持電容器的兩極板與電池的兩極相連接:(2)平行板電容器充電后,切斷與電池的連接:【例1】如圖所示，一平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板（M板）接地，在兩板間的P點(diǎn)固定一個(gè)帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷。若正極板N保持不動(dòng)，將負(fù)極板M緩慢向右平移一小段距離，下列說法正確的是（）A．P點(diǎn)電勢(shì)升高 B．兩板間電壓增大C．檢驗(yàn)電荷的電勢(shì)能增大 D．檢驗(yàn)電荷受到的電場(chǎng)力增大【答案】C【詳解】由；；可得；BD．因?yàn)殡娙萜髋c電源斷開，電荷量保持不變，兩板間的距離d減小，所以兩板間電壓減小，兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變，檢驗(yàn)電荷受到的電場(chǎng)力不變，故BD錯(cuò)誤；AC．因，為P到負(fù)極板之間的距離，減小，所以P點(diǎn)電勢(shì)降低；因沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，M板電勢(shì)為零，所以P點(diǎn)電勢(shì)為正，P點(diǎn)固定電荷為負(fù)，電勢(shì)降低，電勢(shì)能增加，C正確，A錯(cuò)誤。故選C?！纠?】如圖所示是由電源E、靈敏電流計(jì)G、滑動(dòng)變阻器R和平行板電容器C組成的電路，開關(guān)S閉合。在下列四個(gè)過程中，靈敏電流計(jì)中有方向由a到b電流的是（）A．在平行板電容器中插入電介質(zhì)B．減小平行板電容器兩極板間的距離C．減小平行板電容器兩極板的正對(duì)面積D．增大平行板電容器兩極板的正對(duì)面積【答案】C【詳解】A．電容器保持和電源連接，電壓U一定，在平行板電容器中插入電介質(zhì)，由可知電容增大，由可知極板電荷量增加，電容器充電，電路中有b到a方向的電流通過電流計(jì)。故A錯(cuò)誤；B．減小平行板電容器兩極板間的距離，由可知電容增大，由可知極板電荷量增加，電容器充電，電路中有b到a方向的電流通過電流計(jì)。故B錯(cuò)誤；C．減小平行板電容器兩極板的正對(duì)面積，由可知電容減小，由可知極板帶電荷量減小，電容器放電，電路中有a到b方向的電流通過電流計(jì)。故C正確；D．同理增大平行板電容器兩極板的正對(duì)面積，由可知電容增大，由可知極板帶電荷量增加，電容器充電，電路中有b到a方向的電流通過電流計(jì)。故D錯(cuò)誤。故選C。帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)1．做直線運(yùn)動(dòng)的條件(1)粒子所受合外力F合＝0，粒子或靜止，或做勻速直線運(yùn)動(dòng)。(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)中，粒子所受合外力F合≠0，且與初速度方向在同一條直線上，帶電粒子將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)或勻減速直線運(yùn)動(dòng)。2．用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)分析a＝eq\f(qE,m)，E＝eq\f(U,d)，v2－v02＝2ad(勻強(qiáng)電場(chǎng))。3．用功能觀點(diǎn)分析勻強(qiáng)電場(chǎng)中：W＝Eqd＝qU＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv02。非勻強(qiáng)電場(chǎng)中：W＝qU＝Ek2－Ek1?！纠?】人體的細(xì)胞膜模型圖如圖所示，由磷脂雙分子層組成，雙分子層之間存在電壓（醫(yī)學(xué)上稱為膜電位）?，F(xiàn)研究某小塊均勻的細(xì)胞膜，厚度為，膜內(nèi)的電場(chǎng)可看作勻強(qiáng)電場(chǎng)，簡化模型如圖所示。初速度可視為零的正一價(jià)鈉離子僅在電場(chǎng)力的作用下，從圖中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì)B．鈉離子的電勢(shì)能減小C．鈉離子的加速度變大D．若膜電位不變，當(dāng)越大時(shí)，鈉離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的速度越大【答案】B【詳解】A．因?yàn)殁c離子帶正電，其僅在電場(chǎng)力作用下從圖中的點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，說明電場(chǎng)力的方向沿指向，電場(chǎng)線由指向，所以點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B．因?yàn)殡妶?chǎng)力對(duì)鈉離子做正功，所以其電勢(shì)能減少，故B正確；C．因?yàn)槟?nèi)的電場(chǎng)可看作勻強(qiáng)電場(chǎng)，根據(jù)鈉離子的加速度不變，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)動(dòng)能定理可知鈉離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的速度與距離大小無關(guān)，又因?yàn)槟る娢徊蛔?，則鈉離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的速度大小不變，故D錯(cuò)誤。故選B。帶電粒子在電場(chǎng)中的拋體運(yùn)動(dòng)1.求解電偏轉(zhuǎn)問題的兩種思路以示波管模型為例,帶電粒子經(jīng)加速電場(chǎng)U1加速,再經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)U2偏轉(zhuǎn)后,需再經(jīng)歷一段勻速直線運(yùn)動(dòng)才會(huì)打到熒光屏上而顯示亮點(diǎn)P,如圖所示。(1)確定最終偏移距離OP的兩種方法方法1:方法2:(2)確定粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后的動(dòng)能(或速度)的兩種方法2.特別提醒：（1）利用動(dòng)能定理求粒子偏轉(zhuǎn)后的動(dòng)能時(shí),電場(chǎng)力做功W=qU=qEy,其中“U”為初末位置的電勢(shì)差,而不一定是U=U2（2）注意是否考慮重力①基本粒子：如電子、質(zhì)子、α粒子、離子等除有說明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力(但并不忽略質(zhì)量)．②帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或明確的暗示以外，一般都不能忽略重力．【例4】某種類型的示波管工作原理如圖所示，電子先經(jīng)過電壓為的直線加速電場(chǎng)，再垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏移量為h，兩平行板之間的距離為d，電壓為，板長為L，把叫示波器的靈敏度，下列說法正確的是（）A．電子在加速電場(chǎng)中動(dòng)能增大，在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中動(dòng)能不變B．電子只要能離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定等于C．當(dāng)、L增大，d不變，示波器的靈敏度一定減小D．當(dāng)L變?yōu)樵瓉淼膬杀?，d變?yōu)樵瓉淼?倍，不變，示波器的靈敏度增大【答案】B【詳解】A．電子在加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，電場(chǎng)力均對(duì)電子做正功，電子動(dòng)能增大，故A錯(cuò)誤；B．電子在加速電場(chǎng)中，有解得電子只要能離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定等于故B正確；C．電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，有結(jié)合聯(lián)立可得可知當(dāng)、L增大，d不變，示波器的靈敏度可能增大、可能減小、還可能不變，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知當(dāng)L變?yōu)樵瓉淼膬杀?，d變?yōu)樵瓉淼?倍，不變，示波器的靈敏度不變，故D錯(cuò)誤。故選B?！纠?】如圖所示，三維坐標(biāo)系的軸方向豎直向上，所在空間存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為的小球從軸上的A點(diǎn)以速度沿x軸正方向水平拋出，A點(diǎn)坐標(biāo)為（0，0，L），重力加速度為g，場(chǎng)強(qiáng)。則下列說法中正確的是（）A．小球運(yùn)動(dòng)的軌跡為拋物線B．小球在平面內(nèi)的分運(yùn)動(dòng)為平拋運(yùn)動(dòng)C．小球到達(dá)平面時(shí)的速度大小為D．小球的運(yùn)動(dòng)軌跡與平面交點(diǎn)的坐標(biāo)為【答案】AB【詳解】A．帶電小球始終受到重力與電場(chǎng)力，因此可等效成一個(gè)恒定的力，且此力方向與初速度方向垂直，所以做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡即為拋物線，A正確；B．由于重力與電場(chǎng)力大小相等，所以小球在這兩個(gè)力的合力所在平面運(yùn)動(dòng)，且與水平面成45°，而在xOz平面內(nèi)的分運(yùn)動(dòng)為平拋運(yùn)動(dòng)，B正確；C．小球在重力與電場(chǎng)力共同作用產(chǎn)生的加速度為，則小球到達(dá)平面的時(shí)間增加的速度為小球到達(dá)平面時(shí)的速度大小為故C錯(cuò)誤；D．小球在Z軸方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，只受重力，且初速度為零，所以經(jīng)過時(shí)間則小球在x軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則發(fā)生的位移而在y軸方向小球只受電場(chǎng)力，初速度為零，因此發(fā)生的位移所以小球的軌跡與xOy平面交點(diǎn)的坐標(biāo)為，故D錯(cuò)誤。故選AB。【多維度分層專練】1．如圖為某一機(jī)器人上的電容式位移傳感器工作時(shí)的簡化模型圖。當(dāng)被測(cè)物體在左右方向發(fā)生位移時(shí)，電介質(zhì)板隨之在電容器兩極板之間移動(dòng)，連接電容器的靜電計(jì)會(huì)顯示電容器電壓的變化，進(jìn)而能測(cè)出電容的變化，最后就能探測(cè)到物體位移的變化，若靜電計(jì)上的指針偏角為θ，則被測(cè)物體（）A．向左移動(dòng)時(shí)，θ增加 B．向右移動(dòng)時(shí)，θ增加C．向左移動(dòng)時(shí)，θ不變 D．向右移動(dòng)時(shí)，θ減少【答案】B【詳解】AC．當(dāng)被測(cè)物體向左移動(dòng)時(shí)，電容器極板間的電介質(zhì)增多，根據(jù)則電容會(huì)增大，由于電荷量不變，根據(jù)Q=CU則電容器極板間的電壓減小，即θ減少，故AC錯(cuò)誤；BD．當(dāng)被測(cè)物體向右移動(dòng)時(shí)，電容器極板間的電介質(zhì)減小，根據(jù)則電容會(huì)減小，由于電荷量不變，根據(jù)Q=CU則電容器極板間的電壓增大，即θ增大，情況相反，故B正確，D錯(cuò)誤。故選B。2．如圖所示，平行板電容器A、B兩極板水平放置，現(xiàn)將其與理想的二極管（二極管具有單向?qū)щ娦裕┐?lián)接在電源上，已知上極板A通過二極管和電源正極相連，一帶電小球從一確定的位置水平射入，打在下極板B上的N點(diǎn)，小球的重力不能忽略，現(xiàn)僅豎直上下移動(dòng)A板來改變兩極板A、B間距（下極板B不動(dòng)，兩極板仍平行，小球水平射入的位置不變），則下列說法正確的是（

）A．若小球帶正電，當(dāng)A、B間距離增大時(shí)，小球打在N點(diǎn)的右側(cè)B．若小球帶正電，當(dāng)A、B間距離減小時(shí)，小球打在N點(diǎn)的左側(cè)C．若小球帶負(fù)電，當(dāng)A、B間距離減小時(shí)，小球打在N點(diǎn)的右側(cè)D．若小球帶負(fù)電，當(dāng)A、B間距離減小時(shí)，小球打在N點(diǎn)的左側(cè)【答案】BC【詳解】A．因?yàn)槎O管具有單向?qū)щ娦?，所以電容器兩極板上的電荷量只能增大，不能減小；若小球帶正電，小球受到的電場(chǎng)力豎直向下，當(dāng)A、B間距離增大時(shí)，電容器的電容減小，但極板上的電荷量不變，兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變，小球受力不變，所以仍會(huì)打在N點(diǎn)，A錯(cuò)誤；B．若小球帶正電，A、B間距離減小，電容器電容變大，極板上電荷量變大，兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大，小球受到的豎直向下的合力變大，加速度變大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間變小，水平位移變小，所以小球打在N點(diǎn)的左側(cè)，B正確；CD．若小球帶負(fù)電，A、B間距離減小，電容增大，極板上電荷量變大，兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大，則電場(chǎng)力增大，方向向上，若電場(chǎng)力小于重力。小球做類平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向上的加速度減小，運(yùn)動(dòng)時(shí)間邊長，水平位移增大，小球?qū)?huì)打在N點(diǎn)的右側(cè)，C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。3．如圖所示，一平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板接地，兩板間的P點(diǎn)固定一個(gè)帶正電的檢驗(yàn)電荷。用C表示電容器的電容，E表示兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，表示P點(diǎn)的電勢(shì)，W表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能。若正極板保持不動(dòng)，將負(fù)極板緩慢向右平移一小段距離，上述各物理量與負(fù)極板移動(dòng)距離的關(guān)系圖像中正確的是（）A． B．C． D．【答案】C【詳解】A．當(dāng)負(fù)極板右移時(shí)，兩板間的距離減小，由可知，隨著減小增加，C變大，但C與x的圖象不是一次函數(shù)圖象，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由可知?jiǎng)t，E與d、x無關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．因負(fù)極板接地，設(shè)P點(diǎn)開始距負(fù)極板的距離是d＇，則P點(diǎn)的電勢(shì)φ=E（d＇+x），P點(diǎn)的電勢(shì)隨x的減小而降低，選項(xiàng)C正確；D．正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能所以W?x圖象是一條傾斜的直線，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。4．如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向與水平方向的夾角為。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球由靜止開始沿與水平方向夾角為的直線斜向右上方做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過時(shí)間t后，立即將電場(chǎng)方向沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)60°，同時(shí)調(diào)節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，使帶電小球沿該直線做勻減速運(yùn)動(dòng)。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。則（）A．小球加速運(yùn)動(dòng)過程中，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為B．小球加速運(yùn)動(dòng)過程中的加速度大小為C．小球減速運(yùn)動(dòng)過程中，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為D．改變電場(chǎng)后經(jīng)小球回到出發(fā)點(diǎn)【答案】D【詳解】AB．將重力和電場(chǎng)力沿著小球運(yùn)動(dòng)的方向分解，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可得；聯(lián)立解得；故AB錯(cuò)誤；CD．減速階段，受力分析如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可得；解得；加速階段減速階段解得故D正確，C錯(cuò)誤。故選D。5．如圖，在光滑水平面上靜止一絕緣長木板B，一帶正電的小物塊A從B的最左端由靜止釋放，經(jīng)過時(shí)間t，A向右運(yùn)動(dòng)位移大小為，B向右運(yùn)動(dòng)位移大小為。已知A與B接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，A、B的質(zhì)量均為m，A受電場(chǎng)力大小為F。以下說法正確的是（）A．當(dāng)時(shí)，A與B有相對(duì)運(yùn)動(dòng) B．當(dāng)時(shí)，A與B有相對(duì)運(yùn)動(dòng)C．t時(shí)刻，B的動(dòng)能為 D．時(shí)間內(nèi)，A的電勢(shì)能增加【答案】B【詳解】AB．物塊A、長木板B整體在水平方向受電場(chǎng)力F作用，兩者相對(duì)靜止且A達(dá)到最大加速度時(shí)，B受到最大靜摩擦力作用，此時(shí)加速度為以A、B整體為研究對(duì)象，此時(shí)電場(chǎng)力當(dāng)時(shí)，A、B相對(duì)靜止，當(dāng)時(shí)，A、B相對(duì)滑動(dòng)，A錯(cuò)，B正確；C．當(dāng)時(shí)，A、B間的滑動(dòng)摩擦力對(duì)B做功當(dāng)時(shí)，不滿足此關(guān)系，C錯(cuò)誤；D．物塊A帶正電，且運(yùn)動(dòng)方向與電場(chǎng)線方向相同，電場(chǎng)力對(duì)物塊A做正功，電勢(shì)能減少，D錯(cuò)誤。故選B。6．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子（重力不計(jì)）以速度v0逆著電場(chǎng)線方向射入有左邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E（如圖所示），則（）A．粒子射入的最大深度為B．粒子射入的最大深度為C．粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為D．粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為【答案】BD【詳解】粒子射入到最右端，由動(dòng)能定理得-Eqxmax=0-mv02最大深度xmax=由v0=at；a=可得則粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為故選BD。7．如圖所示，豎直平面內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，傾斜光滑絕緣細(xì)桿上穿有一質(zhì)量為、電量為的小球，小球可沿桿自由滑動(dòng)。調(diào)節(jié)細(xì)桿的傾角，當(dāng)時(shí)，小球自點(diǎn)由靜止釋放，沿桿滑動(dòng)至點(diǎn)所用時(shí)間最短，重力加速度為，則下列關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)的判斷中正確的是（）A．勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向一定與水平面成角斜向左下B．勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向無法確定C．勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)不可能小于D．勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小一定為【答案】BC【詳解】AB．不存在電場(chǎng)，易知小球沿光滑傾斜細(xì)桿下滑所用時(shí)間為顯然當(dāng)時(shí)，時(shí)間最短。即細(xì)桿豎直，小球沿重力方向沿桿運(yùn)動(dòng)時(shí)時(shí)間最短。現(xiàn)空間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球所受重力、電場(chǎng)力均為恒力，其合力亦為恒力。所以，當(dāng)細(xì)桿沿該合力方向傾斜時(shí)，帶電小球沿桿運(yùn)動(dòng)的時(shí)間亦最短。所以，小球所受重力與電場(chǎng)力的合力方向一定沿桿與水平方向成角斜向下，但合力大小并不確定，故小球所受電場(chǎng)力F的大小及方向亦無法確定，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．力的合成圖如下根據(jù)力的合成可得故場(chǎng)強(qiáng)大小滿足故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。8．三個(gè)帶電粒子的電荷量和質(zhì)量分別為：甲粒子（q，m）、乙粒子（-q，m）、丙粒子（2q，4m），它們先后以相同的速度從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向射入沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。不計(jì)重力，。則甲、乙、丙粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡分別是（）A．①、②、③ B．③、①、②C．②、①、③ D．③、②、①【答案】B【詳解】由圖可知，勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向下，而①軌跡對(duì)應(yīng)的粒子所受的電場(chǎng)力方向豎直向上，故①軌跡對(duì)應(yīng)的粒子帶負(fù)電，即為乙粒子；由圖可知，②、③軌跡對(duì)應(yīng)的粒子，在水平方向都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且水平位移相同，則兩粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，在豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在相同的時(shí)間內(nèi)，②軌跡對(duì)應(yīng)的粒子的豎直位移較小，故②軌跡對(duì)應(yīng)的加速度較小，而甲粒子的加速度為丙粒子的加速度為則有故②軌跡對(duì)應(yīng)的粒子為丙粒子，而③軌跡對(duì)應(yīng)的粒子為甲粒子，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。9．如圖所示，光滑水平桌面內(nèi)有一圓形的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，O為圓心，為相互垂直的直徑，電場(chǎng)強(qiáng)度方向與直徑平行?，F(xiàn)有大量質(zhì)量為m、電荷量為q（電性不同）的粒子以不同速率從點(diǎn)沿方向垂直電場(chǎng)方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，不計(jì)粒子重力及其相互作用，下列說法正確的是（）A．在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的粒子的射出點(diǎn)最多有兩個(gè)B．一定沒有粒子垂直圓形電場(chǎng)區(qū)域的邊界射出電場(chǎng)C．若帶負(fù)電的粒子從O點(diǎn)沿方向射入電場(chǎng)，從圓弧中點(diǎn)射出的粒子動(dòng)能最小D．若帶負(fù)電的粒子從O點(diǎn)沿方向射入電場(chǎng)，從圓弧上距B點(diǎn)圓弧處射出的粒子動(dòng)能最小【答案】B【詳解】A．粒子從從點(diǎn)沿方向垂直電場(chǎng)方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，沿電場(chǎng)方向做勻加速的直線運(yùn)動(dòng)，垂直電場(chǎng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在圓周上任取一點(diǎn)，該點(diǎn)關(guān)于AB軸和CD軸及坐標(biāo)原點(diǎn)O對(duì)稱的四個(gè)點(diǎn)，射出的粒子在電場(chǎng)中沿電場(chǎng)方向位移相同，因此運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，故A錯(cuò)誤；B．粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，射出電場(chǎng)時(shí)，速度方向的反向延長線恰好過沿水平AB方向位移的中點(diǎn)，但是該點(diǎn)一定不是圓心，而圓心與射出點(diǎn)的連線與邊界垂直，即粒子不可能垂直圓形電場(chǎng)區(qū)域的邊界射出電場(chǎng)，B正確；CD．根據(jù)題意，設(shè)帶負(fù)電的粒子從圓弧上點(diǎn)射出時(shí)動(dòng)能最小，如圖所示此時(shí)，連線與水平夾角為，圓的半徑為，粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)的加速度為，由牛頓第二定律有水平方向上，有豎直方向上，有，粒子到達(dá)點(diǎn)速度為聯(lián)立整理可得由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，當(dāng)時(shí)，速度最小，即射出的粒子動(dòng)能最小，當(dāng)粒子從圓弧中點(diǎn)射出時(shí)，當(dāng)粒子從圓弧上距B點(diǎn)圓弧處射出時(shí)，故CD錯(cuò)誤。故選B。10．如圖所示，足夠長的斜面靜止在水平地面上。先后兩次將帶正電的小球從斜面底端A處以相同的速度拋出，不計(jì)空氣阻力。第一次不加電場(chǎng)，小球恰好沿水平方向撞到斜面上B點(diǎn)。第二次施加范圍足夠大，豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則小球（）。A．仍然水平撞擊斜面 B．撞擊點(diǎn)在B點(diǎn)上方C．飛行時(shí)間比第一次長 D．撞擊斜面時(shí)的速度比第一次大【答案】A【詳解】A．第一次不加電場(chǎng)，小球恰好沿水平方向撞到斜面上，采用逆向思維，將其看成平拋運(yùn)動(dòng)，則小球撞上斜面時(shí)與斜面的夾角為θ，設(shè)斜面傾角為