江苏省连云港市2022年高考物理考点突破每日一练28带电粒子在匀强电场中的运动动力学动量的综合问题含解析

考点突破每日一练（28）带电粒子在匀强电场中的运动、动力学动量的综合问题1.如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点．下列说法中正确的是(　　)A．三个等势面中，等势面a的电势最高B．带电质点一定是从P点向Q点运动C．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小D．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小2．如图甲所示，直线AB是某电场中的一条电场线，一电子仅在电场力作用下，由电场线上A点沿直线运动到B点，其速度平方v2与位移x的关系如图乙所示．以下判断正确的是(　　)A．A点场强小于B点场强B．A点的电势低于B点的电势C．电子从A点运动到B点，电场力做负功D．电子在A点的电势能小于在B点的电势能3.如图所示，图中K、L、M为静电场中的3个相距较近的等势面．一带电粒子射入此静电场中后，沿abcde轨迹运动．已知电势φK<φL<φM，且粒子在ab段做减速运动．下列判断中正确的是(　　)A．粒子带负电-4-\nB．粒子在a点的加速度大于在b点的加速度C．粒子在a点与e点的速度大小相等D．粒子在a点的电势能大于在d点的电势能4．(多选)如图(a)所示，AB是某电场中的一条电场线，若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下，沿AB由点A运动到点B，所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图(b)所示．以下说法正确的是(　　)A．该电场是匀强电场B．电子在A、B两点的速度vA<vBC．A、B两点的电势φA>φBD．电子在A、B两点的电势能EpA<EpB5．如图，水平面上有质量mA=1kg的木板A，其上右端点放有质量mB=1kg的物块B（可视为质点）。A的左侧用长度l=3.6m的轻绳悬吊一质量为mC=0.5kg的小球C，C静止时恰好与A接触但无挤压且不触地，现将C沿A、B所在竖直平面向左拉起，当细线与竖直方向成θ=60°角时由静止释放，C运动到最低点时与A发生碰撞，碰后C立即静止，最后物块B没有从A上滑出，已知B与A间的动摩擦因数μ1=0.10，A与地面间的动摩擦因数μ2=0.15，取，不考虑C与A碰撞的时间，求：（1）碰后瞬间A速度的大小；（2）碰后木板A运动的时间。参考答案1．D　[作出电场线，根据轨迹弯曲的方向和正电荷可知，电场线向下，故a点电势最低．故-4-\nA错误；根据已知条件无法判断带电质点的运动方向．故B错误；等差等势面P处密，P处电场强度大，电场力大，加速度大．C错误；从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的动能小于Q点的动能，D正确．]2．B　[由v2－x图象可看出，图象的斜率k＝2a＝不变，所以EA＝EB；动能增加，所以电场力做正功，电势能减小，EpA>EpB；而电子带负电，所以φA<φB.]3．C　[由轨迹的弯曲方向判断出带电粒子所受电场力大体向左．画出电场线的分布，电场线大体向左，可知粒子带正电．故A错误；由电场线分布情况得知，a点的电场强度小于b点的电场强度，根据加速度a＝可知，粒子在a点的加速度小于在b点的加速度．故B错误；a、e在同一等势面上，电势能相等，则根据能量守恒可知，动能相等，速度大小相等．故C正确；粒子从a运动到d，电场力做负功，电势能增大，则在a点的电势能小于在d点的电势能，故D错误．]4．CD　[根据沿电场线方向电势降低的性质，由φ－x图知由点A运动到点B电势降低，故电场线方向从A到B，从φ－x图的斜率逐渐减小，故场强逐渐减小，既A、B两点的电场强度EA>EB，电势φA>φB，选项A错误，C正确；由于电子受到水平向左的电场力的作用，电子做加速度减小的减速运动，既电子在A、B两点的速度vA>vB，故B选项错误；由于电场力做负功，所以电子的电势能增大，既电子在A、B两点的电势能EpA<EpB，故D选项正确．]5．【参考答案】（1）（2）【解题思路】（1）设C与A碰撞时的速度大小为，；碰后木板A的速度大小为，，解得（2）设C与A碰撞后A运动的加速度大小为，B运动的加速度大小为，经过时间，A、B两物体速度相等，设为v；，解得，，解得；由于，解得，解得-4-\n此后木板A保持静止，碰后木板A运动的时间-4-