2020版高考物理大二轮复习专题强化训练4电磁学中的曲线运动11页

高考物理
1
专题强化训练(四)
一、选择题
1．(2019·福建四校二次联考)如图所示，水平放置的平行板电容器，其正对的两极板
A、B 长均为 L，在距 A、B 两板右边缘 L 处有一竖直放置的足够大荧光屏，平行板电容器的
水平中轴线 OO′垂直荧光屏交于 O″点，电容器的内部可视为匀强电场，场强为 E，其外部
电场不计．现有一质量为 m、电荷量为 q的带电小球从 O 点沿 OO′射入电场，最后恰好打在
荧光屏上的 O″点，小球运动中没有碰撞 A板或者 B板，已知重力加速度为 g.则下列说法正
确的是(　　)
A．小球一定带负电
B．小球一定垂直打在荧光屏的 O″点上
C．电场力 qE＝2mg
D．电场力 qE＝
4
3
mg
[解析]　在竖直方向，带电小球在电场力和重力作用下做竖直向上的匀加速直线运动，
出电场后先做竖直上抛运动，再做自由落体运动，最终落到 O″点．在水平方向小球一直做
匀速直线运动．可知小球在电场内受到向上的电场力作用，由于不知道电场方向，因而不知
道小球的电性，A 错误；小球落到 O″时有竖直向下的速度，不会垂直打在荧光屏上，B 错
误；小球在电场中竖直方向的位移 s1与小球在电场外在竖直方向的位移 s2等大反向且运动
时间相等，s1＝
1
2
a1t2、v＝a1t、s2＝vt－
1
2
a2t2＝(a1t)t－
1
2
a2t2，结合 s1＝－s2可得 3a1＝a2
即 3(qE－mg)＝mg，整理可得 qE＝
4
3
mg，C错误，D正确．
[答案]　D
2．(2019·河北名校联盟)如图，场强大小为 E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形
区域 abcd，水平边 ab 长为 s，竖直边 ad 长为 h.质量均为 m、带电量分别为＋q 和－q 的两
粒子，由 a、c 两点先后沿 ab 和 cd 方向以速率 v0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场
中)．不计重力．若两粒子轨迹恰好相切，则 v0等于(　　)

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2
A.
s
2

2qE
mh
B.
s
2

qE
mh
C.
s
4

2qE
mh
D.
s
4

qE
mh
[解析]　两粒子在电场中都做类平抛运动，初速度大小相同，加速度大小相同，因此运
动轨迹相同，故两粒子一定相切于矩形区域的中心，因此此时两粒子的水平位移都为
s
2
，竖
直位移都为
h
2
，根据牛顿第二定律得两粒子运动的加速度都为
qE
m
，根据类平抛运动的特点得
沿初速度方向上
s
2
＝v0t，沿加速度方向上
h
2
＝
qE
2m
t2，联立得 v0＝
s
2

qE
mh
，B正确，ACD错误．
[答案]　B
3．(多选)(2019·自贡模拟三)如图所示，在水平向右的匀强电场 E 中，将一带正电的
小球以初速度 v0竖直向上抛出，小球质量为 m，电荷量 q＝
3mg
E
，重力加速度为 g.则带电
粒子抛出后(　　)
A．将做匀变速曲线运动
B．动能先增大后减小
C．电场力一直做正功
D．最小速度为
3
2
v0
[解析]　小球受到竖直向下的重力 mg与水平向右的恒定的电场力 Fe作用，初速度的方
向与合力 F的方向不在同一条直线上，故小球做匀变速曲线运动，轨迹如图所示，选项 A正
确；小球受到的合力 F与速度方向先成钝角后成锐角，故合力对小球先做负功再做正功，故
小球的动能先减小后增大，选项 B错误；小球受到的电场力与速度方向始终成锐角，故电场

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3
力对小球一直做正功，选项 C正确；当合力 F与速度方向垂直时，小球的速度 v最小，将 v0
沿合力和垂直合力方向分解，v⊥＝0 时，速度最小，即 vmin＝v0cos30°＝
3
2
v0，选项 D 正
确．
[答案]　ACD
4．(多选)(2019·重庆学业质量调研)三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的粒
子，从带电平行金属板左侧中央以相同的水平初速度 v0先后垂直电场进入，并分别落在正
极板的 A、B、C三处，O点是下极板的左端点，且 OC＝2OA，AC＝2BC，如图所示，则下列说
法正确的是(　　)
A．三个粒子在电场中运动的时间之比 tA∶tB∶tC＝2∶3∶4
B．三个粒子在电场中运动的加速度之比 aA∶aB∶aC＝1∶3∶4
C．三个粒子在电场中运动时动能的变化量之比 EkA∶EkB∶EkC＝36∶16∶9
D．带正、负电荷的两个粒子的电荷量之比为 7∶20
[解析]　三个粒子的初速度相等，在水平方向上做匀速直线运动，由 x＝vt得，运动时
间 tA∶tB∶tC＝xA∶xB∶xC＝2∶3∶4，故 A正确；三个粒子在竖...