高三物理专题二-带电粒子在复合场中的运动(重力场与电场)全面版.pdf

高三物理专题二带电粒子在复合场中的运动（重力场与电场）
一、直线运动
【典例1】[多选]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
二、类平抛运动
【典例2】将带正电、负电和不带电的三个等质量的小球A、B、C，分
别以相同的水平速度由P点射入水平放置的平行金属板间，已知上极板
带负电，下极板接地，P点到上、下两板的距离相等，三个小球分别落在如图所示位置，则下列判
断错误的是()
A．A小球带正电、B小球不带电、C小球带负电

B．三个小球在电场中的加速度的大小关系是aA<aB<aC
C．三个小球在电场中运动的时间相等

D．三个小球到达下板时的动能关系是EkC>EkB>EkA
三、圆周运动
【典例3】光滑绝缘的圆形轨道竖直放置，半径为R，在其最低点A处放一质量为m的带电小球，
整个空间存在匀强电场，小球受到的的电场力大小为mg，方向水平向右，现给小球一个水平向右

的初速度，使小球沿轨道向上运动，若小球刚好能做完整的圆周运动，求大小（计算结果可
以保留根号）。

A

【课后针对训练】
1、如图所示，在某一真空中，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初

速度为v0的带电微粒，恰能沿图示虚线由A向B做直线运动．那么()
A．微粒带正、负电荷都有可能
B．微粒做匀减速直线运动
C．微粒做匀速直线运动
D．微粒做匀加速直线运动
2、(多选)如图所示，沿水平方向放置的平行金属板a和b分别与电源的正、
负极相连，a、b板的中央沿竖直方向各有一个小孔，带正电的液滴从小孔的正上方P点由静止自

由落下，先后穿过两个小孔后的速度为v1.现使a板不动，保持开关S打开或闭
合，b板向上或向下平移一小段距离，然后相同的液滴仍从P点自由落下，先

后穿过两个小孔后的速度为v2.下列说法中正确的是()

A．若保持开关S闭合，向下移动b板，则v2>v1

B．若开关S闭合一段时间后再打开，向下移动b板，则v2>v1

C．若保持开关S闭合，无论向上或向下移动b板，都有v2＝v1

D．若开关S闭合一段时间再打开，无论向上或向下移动b板，都有v2<v1
3．(多选)如图所示，在竖直平面内存在竖直向上的匀强电场，用绝缘细线拴住一带正电的小球，
小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法正确的是()
A．若静电力大于重力，小球运动到最高点a时，线的张力一定最小
B．若静电力小于重力，当小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大
C．小球可能做匀速圆周运动
D．小球不可能做匀速圆周运动
4.如图所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一
端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b。
不计空气阻力，则下列说法正确的是()
A．小球带负电
B．电场力跟重力平衡
C．小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减少
D．小球在运动过程中机械能守恒
5.(多选)如图4所示，在竖直平面内有一匀强电场，其方向与水平方向成
α＝30°斜向上，在电场中有一质量为m，带电荷量为q的带电小球，用长
为L的不可伸长的绝缘细线挂于O点，当小球静止于M点时，细线恰好水平。现用外力将小球
拉到最低点P，然后无初速度释放，则以下判断正确的是()
A．小球再次到M点时，速度刚好为零
B．小球从P到M过程中，合外力对它做了3mgL的功
C．小球从P到M过程中，小球的机械能增加了3mgL
D．如果小球运动到M点时，细线突然断裂，小球以后将做匀变速曲线运动
6．如图所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的
绝缘直杆AC，其下端(C端)距地面高度h＝0.8m．有一质量为500g的带电小环套在直杆上，正
以某一速度沿杆匀速下滑．小环离杆后正好通过C端的正下方P点处．(g取10m/s2)求：
(1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向；
(2)小环从C运动到P过程中的动能增量；

(3)小环在直杆上匀速运动速度的大小v0.

电场专题二参考答案：
【典例】1、BD2、C3、(232)gR
【课后针对训练】1、B2、BC3、BC4、B5、BD
2
6、解析：(1)结合题意分析知：qE＝mgF合＝2mg＝maa＝2g＝102m/s，
方向垂直于杆向下．

(2)设小环从C运动到P的过程中动能的增量为ΔEk＝W重＋W电
其中W重＝mgh＝4J，W电＝0，所以ΔEk＝4J.
2

(3)环离开杆做类平抛运动，平行杆方向匀速运动：2h＝v0t
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2
垂直杆方向匀加速运动：2h＝2at，解得v0＝2m/s.
答案：(1)