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=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=a1t2、v=a1t、s2=vt-a2t2=(a1t)t-a2t2,结合s1=-s2可得3a1=a2即3(qE-mg)=mg,整理可得qE=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( )
A. B.
C. D.
[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,竖直位移都为,根据牛顿第二定律得两粒子运动的加速度都为,根据类平抛运动的特点得沿初速度方向上=v0t,沿加速度方向上=t2,联立得v0= ,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=,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v0