【期末总复习】人教版(2019)高二物理必修第三册——带电粒子在电场运动各类问题（技巧强化训练）

这是一份【期末总复习】人教版(2019)高二物理必修第三册——带电粒子在电场运动各类问题（技巧强化训练），共26页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。
高二物理《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列(人教版（2019）必修第三册)
技巧强化训练二：带电粒子在电场运动各类问题高分必刷题

一、单选题
1．（2021·襄城县教育体育局教学研究室高二月考）如图所示，空间中存在水平向右的匀强电场，有一带电滑块从A点沿着粗糙绝缘的水平面以的初动能向左滑动，当到达点时动能减小了，其中有转化成电势能，则它再次经过点时，动能变为（　　）

A． B．
C． D．
2．（2021·湖北高二开学考试）如图所示，、是真空中的两块平行金属板，质量为、电荷量为的带电粒子，以初速度由小孔进入电场，当、间电压为时，粒子恰好能达到板，如果要使这个带电粒子到达、板间距的后返回，下列措施中能满足要求的是（不计带电粒子的重力）（　　）


A．使初速度减为原来的 B．使、间电压减半
C．使、间电压提高到原来的4倍 D．使带电粒子的比荷变为原来的2倍



3．（2021·全国高二专题练习）一束电子流经U=5 000 V的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若两板间距离d=1.0 cm，板长l=5.0 cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两极板间所加电压的最大值为（　　）

A．400 V B．300 V C．100 V D．480 V
4．（2021·山西康杰中学高二开学考试）某同学在研究电子在点电荷电场中的运动时，得到了电子由a点运动到b点的轨迹（图中实线所示，虚线是电场线），则下列说法正确的是（　　）


A．电子在a点动能较小
B．电子在b点的电势能较小
C．a点的场强小于b点的场强
D．a点的电势高于b点的电势
5．（2021·全国高二专题练习）如图所示为示波管中偏转电极的示意图，间距为d，长度为l的平行板A、B加上电压后，可在A、B之间的空间中（设为真空）产生电场（设为匀强电场）。在距A、B两平行板等距离的O点处，有一电荷量为＋q、质量为m的粒子以初速度v0沿水平方向（与A、B板平行）射入，不计重力，要使此粒子能从C处射出，则A、B间的电压应为（　　）


A． B． C． D．
6．（2021·全国高二课时练习）如图所示，M、N是真空中的两块相距为d的平行金属板。质量为m、电荷量大小为q的带电粒子，以初速度由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子恰好能到达N板。如果要使这个带电粒子到达距N板后返回，下列措施中能满足要求的是（不计带电粒子的重力）（　　）


A．使初速度减为原来的
B．使M、N间电压提高到原来的2倍
C．使M、N间电压提高到原来的3倍
D．使初速度和M、N间电压都减为原来的
7．（2021·浙江高二期末）如图甲所示，真空中水平放置两块长度为2d的平行金属板P、Q，两板间距为d，两板间加上如图乙所示最大值为U0的周期性变化的电压，在两板左侧紧靠P板处有一粒子源A，自t＝0时刻开始连续释放初速度大小为v0，方向平行于金属板的相同带电粒子，t＝0时刻释放的粒子恰好从Q板右侧边缘离开电场，已知电场变化周期T＝，粒子质量为m，不计粒子重力及相互间的作用力，则（　　）

A．在t＝0时刻进入的粒子离开电场时速度大小为v0
B．粒子的电荷量为
C．在t＝T时刻进入的粒子离开电场时电势能减少了
D．在t＝T时刻进入的粒子刚好从P板右侧边缘离开电场
8．（2021·浙江温州·高二期末）如图甲所示为某电场中的一条电场线，一电子只在电场力的作用下从A点到B点运动的速度-时间图像如图乙所示，则下列分析正确的是（　　）


A．该电场可能是正点电荷产生的 B．从A点运动到B点的过程中该粒子的电势能变小
C．A点的电势一定高于B点的电势 D．A点的电场强度比B点的大
9．（2021·安徽黄山·高二期末）如图所示，水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电压，两个质量相等的电荷M和N同时分别从极板A的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间某点相遇。若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，则下列说法正确的是（　　）

A．电荷M的电荷量大于电荷N的电荷量
B．两电荷在电场中运动的加速度相等
C．从两电荷进入电场到两电荷相遇，电场力对电荷M做的功可能等于电场力对电荷N做的功
D．电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同
10．（2021·四川成都·高二期末）平行板电容器连接在如图所示的电路中，A极板在上、B极板在下，两板均水平，S1和S2是板中央的两个小孔。现从S1正上方P处由静止释放一带电小球，小球刚好能够到达S2而不穿出。不考虑带电小球对电场的影响，下列说法正确的是（　　）

A．仅使滑动变阻器R的滑片向左滑动到某位置，仍从P处由静止释放该小球，小球将穿过S2孔
B．仅使A板下移一小段距离，仍从P处由静止释放该小球，小球将穿过S2孔
C．仅使A板上移一小段距离，仍从P处由静止释放该小球，小球将穿过S2孔
D．仅使B板上移一小段距离，仍从P处由静止释放该小球，小球将原路返回且能到达P点
11．（2021·浙江台州·）图甲所示是一种静电除尘装置，其原理简图如图乙所示，在板状收集器A与线状电离器间加恒定高压，让废气从一端进入静电除尘区经过净化后从另一端排出，其中一带负电的尘埃微粒沿图乙中虚线向收集器A运动，、是运动轨迹上的两点，不计微粒重力和微粒间的相互作用，不考虑微粒运动过程中的电荷量变化。下列分析错误的是（　　）

A．点电势比点低
B．微粒在点速度比点大
C．微粒在点具有的电势能比点大
D．仅减小收集器A与电离器间的距离，除尘效果将提高
12．（2021·河南高二期末）如图所示，匀强电场中竖直放置有一半径为R的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行。a、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行。一电荷量为（q>0）、质量为m的带电小球在b点获得一个初速度v0，恰好可以做完整的圆周运动。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度为g。则小球在b点获得的初速度v0的大小是（　　）


A． B． C． D．
13．（2021·广东茂名·）如图所示，空间存在着匀强电场，其场强方向与边长为a的等边所在的平面平行。一个质量为m、带电量为的粒子仅在电场力的作用下运动，依次通过三角形的三个顶点A、B、C时的速度大小分别为、、，则该电场的电场强度大小为（　　）

A． B． C． D．
14．（2021·全国高二专题练习）如图所示，一个电荷量为的油滴，从点以速度竖直向上射入匀强电场中，经过一段时间到达点（图中未标出），速度大小仍为。若，下列说法正确的是（　　）

A．点在点正上方的右侧 B．电场力对油滴先做正功后做负功
C．油滴速度的最小值为 D．、两点间的电势差为

二、多选题
15．（2021·全国高二课时练习）某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M点运动到N点，以下说法正确的是（　　）

A．粒子必定带正电荷 B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度 D．粒子在M点的动能小于它在N点的动能
16．（2021·山西省翼城中学校）如图所示，在场强的水平匀强电场中，有一长l=10cm的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m=2g、电荷量的带正电小球，当绝缘细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，g取。下列说法正确的是（　　）

A．若取A点电势为零，则B点的电势为
B．若取A点电势为零，小球在B点的电势能为
C．小球到B点时速度为1.4m/s
D．小球到B点时，绝缘细线对小球的拉力为
17．（2021·陕西汉中·）竖直平面内有一方向水平向右的匀强电场，一带电小球从a到b的运动轨迹如图所示，不计空气阻力，小球在该过程中（　　）

A．可能做匀速圆周运动 B．一定做匀变速运动
C．电势能一定减少 D．电势能一定增加
18．（2021·山西省翼城中学校高二月考）两个带等量正电的点电荷，固定在图中A、B两点，O是它们连线的中点，N、P是中垂线上的两点，ON=OP，一带负电的试探电荷q，从P点由静止释放，只在静电力作用下运动，则试探电荷q（　　）

A．运动到O点时的加速度为零
B．运动到O点时的动能最大
C．经过关于O对称的两点时加速度相同
D．沿着P→O→N，试探电荷q的加速度一定先减小后增加
19．（2021·安徽明光市二中高二期末）平行板电容器充电后形成一个匀强电场，两个质量相等、带电荷量不同的粒子a、b以相同的初速度垂直电场射入，最后分别落在负极板的中央和边缘，轨迹如图中虚线所示，不计重力作用，下列说法正确的是（　　）


A．粒子a、b在电场中运动的时间相等 B．粒子a的加速度较大
C．粒子a到达负极板时的动能较大 D．粒子a、b的电势能的增量相等
20．（2021·云南省玉溪第一中学高二期末）如图所示，A、B为一对固定的等量同种正点电荷连线上的两点（B为中点），C为中垂线上的一点。现将一电荷量为q的负点电荷从A点沿着直线的方向移到B点，再沿直线方向移到C点后固定。下列说法一定正确的是（　　）


A．在移动的过程中，负点电荷所受的电场力在逐渐减小
B．在移动的过程中，负点电荷所受的电场力先减小，后增大
C．在移动的过程中，负电荷的电势能一直在增大
D．A、C两点间的电势差大于A、B两点间的电势差


三、解答题
21．（2021·莆田第七中学）如图所示，电荷量为-e，质量为m的电子从A点沿与电场线垂直的方向进入匀强电场，初速度为v0，当它通过电场B点时，速度与场强方向成150°角，不计电子的重力，求A、B两点间的电势差。


22．（2021·三亚华侨学校高二开学考试）如图所示 A、B、C、D 为平行金属板，A、B 两板间电势差为 500V，C、D 始终和电源相接，测的其间的场强为 104V/m，一质量为 2.5×10﹣24kg，电荷量为 8×10﹣16C 的带电粒子（重力不计）由静止开始，经 A、B 加速后穿过 CD 发生偏转，最后打在荧光屏上，已知 C、D 极板长均为 4cm，荧光屏距 CD 右端的距离为 3cm，问：
(1)粒子带正电还是带负电？
(2)粒子离开 CD 金属板时的侧位移 y 是多少？
(3)粒子离开 CD金属板时的速度方向与刚进入该电场时的速度方向之间的夹角正切值是多少？

23．（2020·广西桂电中学）如图所示，一带电为+q质量为m的小球，从距地面高h处以一定的初速度水平驰出，在距抛出点水平距离为L处有根管口比小球略大的竖直细管，管的上口距地面。为了使小球能无碰撞地通过管子（即以竖直速度进入管子），可在管子上方整个区域内加一水平向左的匀强电场，（重力加速度为g）求：
（1）小球的初速度v0大小；
（2）匀强电场的场强E；
（3）小球落地时的动能Ek。


24．（2021·四川省绵阳南山中学高二开学考试）如图所示，匀强电场分布在边长为L的正方形区域ABCD内，M、N分别为AB和AD的中点，一个初速度为v0，质量为m的带负电粒子q沿纸面射入电场。带电粒子的重力不计。
(1)如果带电粒子从M点垂直电场方向进入电场后，恰好从D点离开电场，求匀强电场的电场强度E；
(2)若带电粒子从N点垂直BC方向射入电场，它在电场中的运动时间t是多少。

25．（2020·福建省福州高级中学高二期中）如图所示，A为粒子源，在A和极板B间的加速电压为U1，在两水平放置的平行带电板C、D间的电压为U2，现设有质量为m，电荷量为q的质子初速度为零，从A被加速电压U1加速后水平进入竖直方向的匀强电场，平行带电板的极板的长度为L，两板间的距离为d，不计带电粒子的重力，求：
（1）带电粒子在射出B板时的速度；
（2）带电粒子飞出C、D电场时在竖直方向上发生的位移y；
（3）飞出偏转电场时的动能。

26．（2021·四川绵阳市·三台中学实验学校高二开学考试）如图所示，是竖直面内、圆心在点、半径为的光滑绝缘轨道，其B端切线水平且与水平地面平滑连接、连线上及其右侧的空间存在方向竖直向下的匀强电场。将一质量为、电荷量为的带负电小球从轨道端无初速释放，小球滑离B点后，在水平地面上最终停在D点，BD的距离为x=4R。若小球可视为质点，小球与水平面间动摩擦因数为μ，重力加速度大小为。求：
（1）匀强电场的场强大小E；
（2）小球在B处对轨道的压力大小FN‘。

27．（2021·四川什邡中学）如图所示，、为半径的四分之一光滑绝缘竖直圆弧轨道，在四分之一圆弧区域内存在着、竖直向上的匀强电场，有一质量、带电量正电荷的物体（可视为质点），从点的正上方距离点处由静止开始自由下落（不计空气阻力），段为长，段与物体动摩擦因素的粗糙绝缘水平面，段为倾角且离地面高的斜面。已知，，。
（1）若，物体能沿轨道到达最低点，求它到达点时轨道对物体的支持力大小？
（2）若，物体从处射出后落点到的距离。（不讨论物体反弹以后的情况）
（3）通过你的计算判断：是否存在某一值，能使物体沿轨道经过最低点后最终停在距离点处？


参考答案
1．A
【详解】
从A到B的过程中，电场力做功为－18J，动能减小了30J，从A到B根据动能定理得

解得

可知克服电场力做功与克服摩擦力做功之比为3:2，则在整个过程中，克服电场力做功与克服摩擦力做功之比仍然为3:2。从B点到速度减为零，动能减小量为70J，则克服摩擦力做功为

对B点向右到返回B点的过程运用动能定理，电场力做功为0，则有

解得

故A正确；BCD错误。
故选A。
2．D
【详解】
A．由知，则有

当变为原来的，向右到达的距离变为，故A错误；
BCD．因为

所以


通过分析知，使、间电压减半或使、间电压提高到原来的4倍均不可以使这个带电粒子到达、板间距的后返回，若带电粒子的比荷变为原来的2倍则可以满足要求，故BC错误，D正确。
故选D。
3．A
【详解】
加速过程中，由动能定理有
eU=mv02
进入偏转电场，电子在平行于板面的方向上做匀速直线运动，有
l=v0t
在垂直于板面的方向做匀加速直线运动，加速度

偏转距离
y=at2
若电子能从两极板间飞出，则

联立解得
U′≤=400 V
即要使电子能飞出，所加电压的最大值为400 V。
故选A。
4．D
【详解】
AB．从粒子轨迹弯曲的方向可知电场力沿着电场线向左，电场力的方向与速度方向成钝角，所以从a到b电场力对粒子做负功，动能减小，电势能增大，即电子在a点动能较大，在b点的电势能较大，故AB错误；
C．由电场线的密集程度可看出a点的场强较大，即a点的场强大于b点的场强，故C错误；
D．从轨迹弯曲方向可知电子所受电场力方向是沿着电场线向左，所以电场线方向向右，沿着电场线方向电势越来越低，故a点电势较大，即a点的电势高于b点的电势，故D正确。
故选D。
5．A
【详解】
带电粒子只受电场力作用，在平行板间做类平抛运动。设粒子由O到C的运动时间为t，则有
l=v0t
设A、B间的电压为U，则偏转电极间的匀强电场的场强

粒子所受电场力

根据牛顿第二定律得粒子沿电场方向的加速度

粒子在沿电场方向做匀加速直线运动，位移为。由匀加速直线运动的规律得

解得
U=
BCD错误，A正确。
故选A。
6．D
【详解】
由题意知，带电粒子在电场中做匀减速直线运动，在粒子恰好能到达N板时，由动能定理可得

要使粒子到达距N板后返回，设此时两极板间电压为，粒子的初速度为，则由动能定理可得-

联立两方程得

则D正确，ABC错误。
故选D。
7．D
【详解】
粒子进入电场后，水平方向做匀速运动，得

解得

故粒子在电场中运动的时间为T
A．t=0时刻进入的粒子，粒子在竖直方向先向下加速运动 ，再向下减速运动，经过一个周期，竖直方向速度为0，故粒子离开电场时的速度大小等于水平速度v0，A错误；
B．粒子在竖直方向，在时间内的位移为 ，则

解得

B错误；
C．时刻进入电场的粒子，离开电场时在竖直方向上的位移为

进场的位置到出场的位置的电势差

电势能变化量

可知电势能减少，C错误；

D． 时刻进入的粒子，在竖直方向先向下加速运动 ，然后向下减速运动，再向上加速，向上减速，然后离开电场，由运动过程对称可知，此时竖直方向位移为0，故粒子刚好从P板右侧边缘离开电场，D正确。
故选D。
8．C
【详解】
由图乙可知，电子A点到B点的过程中，速度减小，动能减小，电子的加速度恒定，故可知电场为匀强电场，该电场不可能是正点电荷产生的，且电场力做负功，故电势能增加，则电子在B点的电势能大于在A点的电势能，由于电子带负电可得A点的电势高于B点电势。
故选 C。
9．A
【详解】
AB．在竖直方向上有

在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，有

所以有

根据牛顿第二定律得

所以有

A正确，B错误；
C．电场力做的功为

因为电荷M的电荷量多而竖直位移大，所以从两电荷进入电场到两电荷相遇，电场力对电荷M做的功大于电场力对电荷N做的功。C错误；
D．因为两电荷的水平位移无法比较，所以水平初速度也无法比较。D错误。
故选A。
10．D
【详解】
设P点到B板距离为h，A、B板间电压为U，小球质量为m，带电量为q，由于小球刚好能够到达S2而不穿出，可知到达S2时速度恰好为零，电场力对小球做负功，小球从释放至到达S2，根据动能定理有

A．仅使滑动变阻器R的滑片向左滑动到某位置，由于滑动变阻器分压始终为0，P点到B板距离h不变，两极板间电压不变,可知小球还是刚好能够到达S2而不穿出，故A错误；
BC．仅使A板下移或上移一小段距离，P点到B点的距离h不变，两极板间电压不变，可知小球还是刚好能够到达S2而不穿出，故BC错误；
D．仅使B板上移一小段距离，P点到B点的距离变小，两极板间电压不变，则

可知小球不能达到，在达到之前动能已经为0，小球将原路返回，根据能量守恒可知小球能回到P点，故D正确。
故选D。
11．B
【详解】
A．因Q点距离正极板较近，则Q点电势较高，选项A正确，不符合题意；
BC．微粒从P到Q电场力做正功，动能变大，电势能减小，即在点速度比点小，在点具有的电势能比点大，选项B错误，符合题意；选项C正确，不符合题意；
D．仅减小收集器A与电离器间的距离，则板间场强变大，尘埃受的电场力变大，则除尘效果将提高，选项D正确，不符合题意。
故选B。
12．B
【详解】
带电小球在圆轨道上运动时，受重力、电场力和轨道弹力，类比于重力场，将电场力与重力合成等效重力，即

与竖直方向夹角∠θ=37°（如图1）


因此图2中AB方向为等效竖直方向，A点是物体做圆周运动的等效最高点，若该点临界速度为vA，则有

解得

带电小球在从b点运动至A点过程中，根据动能定理可得

解得

故选B。
13．C
【详解】
带电量为q的粒子在匀强电场中运动，通过A、C两点的速率均为。，可知A、C两点在同一等势面上、由于经过B点时的速度小于经过A、C两点时的速度，所以电场线垂直AC背离B，粒子从A点到B点的过程中由动能定理得

解得

故选C。
14．C
【详解】
A．油滴带负电，电场力向左，所以点在点正上方的左侧，A错误；
B．油滴在水平方向初速度为零，所以电场力对油滴一直做正功。B错误；
C．设经过时间t，速度最小，有

当时，油滴速度最小，最小值为

C正确；
D．根据动能定理得

根据选项C可知，运动时间为

所以油滴运动的高度为

所以、两点间的电势差为

D错误。
故选C。
15．ACD
【详解】
A．根据带电粒子运动轨迹弯曲的情况，可以确定带电粒子受电场力的方向沿电场线方向，故带电粒子带正电，选项A正确；
BC．由于电场线越密，场强越大，带电粒子受电场力就越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故带电粒子在N点加速度大，选项C正确，B错误；
D．粒子从M点到N点，所受电场力方向与其速度方向夹角小于90°，电场力对带电粒子做正功，动能增加，速度增加，故带电粒子在N点动能大，选项D正确。
故选ACD。
16．ABD
【详解】
B．小球从静止开始释放，电场力做功

又

若取A点电势为零，则小球在A点电势能为零，所以在B点的电势能为

选项B正确；
A．根据可得

选项A正确；
C．根据动能定理有

解得小球到B点时速度

选项C错误；
D．小球到B点时有

解得小球到B点时，绝缘细线对小球的拉力

选项D正确。
故选ABD。
17．BD
【详解】
AB．小球做曲线运动，所受合力指向轨迹凹侧，由于重力竖直向下，可知电场力一定水平向左，运动过程所受重力与电场力的合力恒定，故小球不可能做匀速圆周运动，一定做匀变速运动，A错误，B正确；
CD．运动过程电场力对小球做负功，可知电势能一定增加，C错误，D正确。
故选BD。
18．AB
【详解】
A．根据等量同种电荷产生的电场特点可知，O点的电场强度为零，故试探电荷q运动到O点时，所受合外力为零，加速度为零，A正确；
B．根据等量同种电荷产生的电场特点可知，P到O电场线方向向下，故带负电的试探电荷所受电场力方向向上，则试探电荷q运动到O点的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，在O点时加速度为零，速度最大，则动能最大，B正确；
C．试探电荷q经过关于O对称的两点时加速度大小相同，方向相反，C错误；
D．P→O→N，因为N、P两点不一定是电场最大处，所以无法判断加速度变化，D错误。
故选AB。
19．BC
【详解】
A．粒子在水平方向做匀速运动，初速度相同，而水平位移

因此

A错误；
B．在竖直方向上，做匀加速运动，根据

竖直位移相同，而粒子a运动的时间短，因此加速度较大，B正确；
C．在竖直方向上，根据

可知落到负极板上时，a粒子的竖直分速度较大，而水平分速度相等，因此粒子a到达负极板时的动能较大，C正确；
D．由于两个粒子的初动能相同，因此粒子a的动能增量较大，电场力做功较多，电势能减少量较大，D错误。
故选BC。
20．CD
【详解】
AB．两个等量同种电荷，它们在点B处产生的电场强度大小相等，方向相反，互相抵消，则中点B的场强为零，所以将一带电量为q的负点电荷自A沿直线移到B，电场力一直减小；而B点到C点，可能会经过中垂线上场强最大点，则电场力可能一直增大，或者先增大后减小，故AB错误；
C．从A到B再到C的过程中，电场强度方向先沿AB方向，后沿BC方向，故负电荷的电场力一直做负功，负电荷的电势能一直增大，故C正确；
D．因电场强度方向沿BC方向，而顺着场强的方向电势逐渐降低，有

而
，
故有

故D正确；
故选CD。
21．
【详解】
电子进入匀强电场后在电场力作用下做匀变速曲线运动，根据运动的分解可知，电子在垂直于场强方向上做匀速直线运动，将B点的速度分解（如图）。


电子通过电场B点时的速度

电子从A运动到B由动能定理得

解得A、B两点间的电势差

22．(1)正电；(2)0.8cm；(3)0.4
【详解】
(1)带电粒子向负极板偏转，所以带电粒子带正电。
(2)带电粒子加速后，有

解得

在偏转电场，粒子做类平抛运动，有
，，
解得

(3)粒子离开偏转电场时竖直分速度为

粒子离开 CD金属板时的速度方向与刚进入该电场时的速度方向之间的夹角正切值是

解得

23．（1）；（2），水平向左；（3）
【详解】
（1）要使小球无碰撞地通过管口，则当它到达管口时，速度方向为竖直向下，从抛出到管口过程，竖直方向为自由落体运动，则运动时间t满足

水平方向，粒子做匀减速运动，减速至0，位移

解得

（2）水平方向，根据牛顿第二定律

又由运动学公式

解得

方向水平向左
（3）对小球从抛出到落地的全过程应用动能定理

解得

24．(1)；(2)
【详解】
(1)带电粒子从M点垂直电场线进入电场后做类平抛运动，在水平方向上

在竖直方向上

联立解得

(2)带电粒子从N点进入电场后做匀减速直线运动，设速度减到0这一过程的位移为x，由动能定理有

解得

当粒子速度减至0后沿原路返回，从N点射出，由于整个过程电场力做的功为0，则
根据动能定理有

解得

即粒子离开电场时的速度大小不变，由牛顿第二定律得

由运动学规律得

得

25．（1）；（2）；（3）
【详解】
(1)带电粒子由A到B过程，据动能定理可得

解得带电粒子在射出B板时的速度为

(2)粒子从C到D做类平抛运动，水平分运动是匀速直线运动，故运动时间为

竖直分运动是初速度为零的匀加速直线运动，故

其中

联立解得

(3)由(1)可知粒子飞出偏转电场时，水平方向速度为

设飞出偏转电场时竖直方向速度为vy，可得

故飞出偏转电场时的速度为

又因为

联立解得飞出偏转电场时的动能为

26．（1）；（2）
【详解】
（1）小球从B到D有


从A到D由动能定理

解得

（2）小球从A到B，由动能定理得

小球在B处由牛顿第二定律

解得

由牛顿第三定律

27．（1）8N；（2）；（3）不存在
【详解】
（1）物体能沿轨道到达最低点过程，由动能定理可得

在B点，由牛顿第二定律可得

代入数据可得
，
轨道对物体的支持力为8N
（2）物体从B到C过程由动能定理可得

解得

假设物体能落在DE水平面上，则有


联立解得

由于 ，所以假设成立
物体从处射出后落点到的距离为

（3）物体刚好通过最低点B时，有

解得

物体在BC水平面上滑行，由动能定理可得

解得

所以物体能沿轨道经过最低点后最终停的位置最近距离点1m，则不存在这样的H值。