2025年物理新高考備考2025年（版）物理《三維設(shè)計(jì)》一輪總復(fù)習(xí)（提升版）素養(yǎng)提升15　帶電粒子（體）在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的綜合問(wèn)題

素養(yǎng)提升15帶電粒子（體）在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的綜合問(wèn)題1.如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線拴一個(gè)帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的小球，重力加速度為g，小球處在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，小球能夠在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A.小球受到的靜電力跟重力是一對(duì)平衡力 B.小球在最高點(diǎn)的速度一定不小于gLC.小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，電勢(shì)能最小 D.小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，機(jī)械能最大2.（多選）如圖甲所示，兩個(gè)平行金屬板P、Q正對(duì)且豎直放置，兩金屬板間加上如圖乙所示的交流電壓，t＝0時(shí)，P板的電勢(shì)比Q板的電勢(shì)高U0。在兩金屬板的正中央M點(diǎn)處有一電子（電子所受重力可忽略）在靜電力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，已知電子在0～4t0時(shí)間內(nèi)未與兩金屬板相碰，則（）A.t0～2t0時(shí)間內(nèi)，電子的動(dòng)能減小B.3t0時(shí)刻，電子的電勢(shì)能最大C.0～4t0時(shí)間內(nèi)，電子運(yùn)動(dòng)的方向不變D.3t0～4t0時(shí)間內(nèi)，電子運(yùn)動(dòng)的速度方向向右，且速度逐漸減小3.如圖甲，一帶電粒子沿平行板電容器中線MN以速度v平行于極板進(jìn)入（記為t＝0時(shí)刻），同時(shí)在兩板上加一按圖乙變化的電壓。已知粒子比荷為k，帶電粒子只受靜電力的作用且不與極板發(fā)生碰撞，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，粒子以平行極板方向的速度射出。則下列說(shuō)法中正確的是（）A.粒子射出時(shí)間可能為t＝4s B.粒子射出的速度大小為2vC.極板長(zhǎng)度滿足L＝3vn（n＝1，2，3，…） D.極板間最小距離為34.（2024·四川成都模擬）在真空中有水平放置的兩個(gè)平行、正對(duì)金屬平板，板長(zhǎng)為l，兩板間距離為d，在兩極板間加一交變電壓如圖乙，質(zhì)量為m，電荷量為e的電子以速度v0v0接近光速的120從兩極板左端中點(diǎn)沿水平方向連續(xù)不斷地射入兩平行板之間。若電子經(jīng)過(guò)兩極板間的時(shí)間相比交變電流的周期可忽略不計(jì)，不考慮電子間的相互作用和相對(duì)論效應(yīng)，則在任意0.2sA.當(dāng)Um＜2md2B.當(dāng)Um＞md2vC.當(dāng)Um＝2md2vD.當(dāng)Um＝2md2v25.（多選）（2024·遼寧名校模擬）如圖所示，在豎直平面內(nèi)，AB為水平放置的絕緣粗糙軌道，CD為豎直放置的足夠長(zhǎng)絕緣粗糙軌道，AB與CD通過(guò)四分之一絕緣光滑圓弧形軌道平滑連接，圓弧BC的圓心為O，半徑R。軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E＝4mg3q。現(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為＋q的帶電體（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。已知A、B間距也為R，帶電體與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1＝0.4，與CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2＝0.3。假定帶電體與軌道之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等。下列說(shuō)法正確的是（重力加速度為g，tan53°＝4A.帶電體第一次運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道B點(diǎn)時(shí)速度大小為vB＝28B.帶電體第一次運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道BC上的最大速度vm＝46C.全過(guò)程帶電體在粗糙軌道AB與CD上運(yùn)動(dòng)的總路程s＝25D.帶電體最終可能會(huì)停在水平軌道AB上

6.（多選）如圖甲所示，兩平行金屬板豎直放置，左極板接地，中間有小孔。右極板電勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。電子原來(lái)靜止在左極板小孔處。（電子電荷量為e，不計(jì)重力作用）下列說(shuō)法中正確的是（）A.若從t＝0時(shí)刻釋放電子，電子將始終向右運(yùn)動(dòng)，直到打到右極板上B.若從t＝0時(shí)刻釋放電子，電子可能在兩板間振動(dòng)C.若從t＝0時(shí)刻釋放電子，在t＝3T2恰好到達(dá)右極板，則到達(dá)右極板時(shí)電子的動(dòng)能為D.若從t＝0時(shí)刻釋放電子，在t＝3T2時(shí)刻到達(dá)右極板，7.如圖（a）所示，質(zhì)量為m1＝2.0kg的絕緣木板A靜止在水平地面上，質(zhì)量為m2＝1.0kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電的小物塊B放在木板A上某一位置，其電荷量為q＝1.0×10－3C?？臻g存在足夠大的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1＝5.0×102V/m。質(zhì)量為m3＝1.0kg的滑塊C放在A板左側(cè)的地面上，滑塊C與地面間無(wú)摩擦力，其受到水平向右的變力F作用，力F與時(shí)間t的關(guān)系為F＝（15－9t）N，如圖（b）所示。從t0＝0時(shí)刻開(kāi)始，滑塊C在變力F作用下由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，在t1＝1s時(shí)撤去變力F。此時(shí)滑塊C剛好與木板A發(fā)生彈性正碰，且碰撞時(shí)間極短，此后整個(gè)過(guò)程物塊B都未從木板A上滑落。已知小物塊B與木板A及木板A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.1，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g取10m/s2。（1）求撤去變力F瞬間滑塊C的速度大小v1。（2）求小物塊B與木板A剛好共速時(shí)的速度大小v共。