资源描述
一 高考题组
1.(单选)(2025·高考广东卷)喷墨打印机的简化模型如图所示.重力可忽略的墨汁微滴,经带电室带负电后,以速度v垂直匀强电场飞入极板间,最终打在纸上.则微滴在极板间电场中( )
A.向负极板偏转
B.电势能逐渐增大
C.运动轨迹是抛物线
D.运动轨迹与带电荷量无关
2.(多选)(2025·高考新课标全国卷)
如图,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连.若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子( )
A.所受重力与电场力平衡
B.电势能逐渐增加
C.动能逐渐增加
D.做匀变速直线运动
3.(单选)(2025·高考安徽卷)如图甲所示,两平行正对的金属板A、B间加有如图乙所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处.若在t0时刻释放该粒子,粒子会时而向A板运动,时而向B板运动,并最终打在A板上.则t0可能属于的时间段是( )
A.0<t0< B.<t0<
C.<t0<T D.T<t0<
二 模拟题组
4.(单选)(2025·安徽名校联考)如图所示,六面体真空盒置于水平面上,它的ABCD面与EFGH面为金属板,其他面为绝缘材料.ABCD面带正电,EFGH面带负电.从小孔P沿水平方向以相同速度射入三个质量相同的带正电液滴A、B、C,最后分别落在1、2、3三点.则下列说法正确的是( )
A.三个液滴在真空盒中都做平抛运动
B.三个液滴的运动时间不一定相同
C.三个液滴落到底板时的速率相同
D.液滴C所带电荷量最多
5.(2025·四川攀枝花模拟)
如图所示,虚线PQ、MN间存在如图所示的水平匀强电场,一带电粒子的质量为m=2.0×10-11 kg、电荷量为q=+1.0×10-5 C,从a点由静止开始经电压为U=100 V的电场加速后,垂直于匀强电场进入匀强电场中,从虚线MN上的某点b(图中未画出)离开匀强电场时速度与电场方向成30°角.已知PQ、MN间距离为20 cm,带电粒子的重力忽略不计.求:
(1)带电粒子刚进入匀强电场时的速率v1;
(2)匀强电场的场强大小;
(3)ab两点间的电势差.
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1.[解析]选C.由于微滴带负电,其所受电场力指向正极板,故微滴在电场中向正极板偏转,A项错误.微滴在电场中所受电场力做正功,电势能减小,B项错误.由于极板间电场是匀强电场,电场力不变,故微滴在电场中做匀加速曲线运动,并且轨迹为抛物线,C项正确.带电量影响电场力及加速度大小,运动轨迹与加速度大小有关,故D项错误.
2.[解析]
选BD.对带电粒子受力分析如图所示,F合≠0,则A错.由图可知电场力与重力的合力与v0应反向,F合对粒子做负功,其中mg不做功,Eq做负功,故粒子动能减少,电势能增加,故B正确C错误.F合恒定且F合与v0方向相反,粒子做匀减速运动,D项正确.
3.[解析]选B.
设粒子的速度方向、位移方向向右为正.依题意得,粒子的速度方向时而为正,时而为负,最终打在A板上时位移为负,速度方向为负.
作出t0=0、、、时粒子运动的速度图象如图所示.由于速度图线与时间轴所围面积表示粒子通过的位移,则由图象可知0<t0<,<t0<T时粒子在一个周期内的总位移大于零;<t0<时粒子在一个周期内的总位移小于零;当t0>T时情况类似.因粒子最终打在A板上,则要求粒子在每个周期内的总位移应小于零,对照各选项可知只有B正确.
4.[解析]选D.三个液滴具有相同的水平初速度,但除了受重力以外,还受水平方向的电场力作用,不是平抛运动,选项A错误;在竖直方向上三个液滴都做自由落体运动,下落高度又相同,运动时间必相同,选项B错误;在相同的运动时间内,液滴C水平位移最大,说明它在水平方向的加速度最大,它受到的电场力最大,故它所带电荷量也最多,选项D正确;因为电场力对液滴C做功最多,它落到底板时的速率最大,选项C错误.
5.[解析](1)由动能定理得:qU=mv
代入数据得v1=104 m/s.
(2)因粒子重力不计,则进入PQ、MN间电场中后,粒子做类平抛运动,有
粒子沿初速度方向做匀速直线运动:d=v1t
粒子沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动:vy=at
由题意得:tan 30°=
由牛顿第二定律得:qE=ma
联立以上相关各式并代入数据得:
E=×103 N/C=1.73×103 N/C.
(3)由动能定理得:
qUab=mv2=m(v+v)
联立以上相关各式并代入数据得:Uab=400 V.
[答案](1)104 m/s (2)1.73×103 N/C
(3)400 V
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