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专题09电偏转模型2-----类斜抛(学生版)_04-物理-高考总复习_专项复习_2025年_2025年高中高考物理模型与方法_资料_3高中(全册)_必修第三册

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专题09 电偏转模型2-----类斜抛
1. 带电粒子在复合场中的匀变速曲线运动的几种常见情况
竖直向上抛出
水平抛出
斜上抛出
2. 带电粒子在复合场中的匀变速曲线运动
[来源:学科网][来源:Zxxk.Com]
【例1】如图所示,匀强电场水平向右,将一带正电的小球从A 点竖直上抛,小球经M 点后运动至B 点。
M 为轨迹最高点,A、B 两点在同一水平线上。小球抛出时动能为2024J,在M 点动能也为2024J,不计空
气阻力。求:
(1)小球水平位移
与
的比值;
(2)小球从A 点运动到B 点过程中的最小动能
。
A
B
C
●
●
v0
y
x
mg
qE
A
B
C
●
●
v0
y
x
mg
qE
A
B
C
●
●
v0
y
x
mg
qE
A
B
C
●
●
v0
y
x
mg
qE
A
D
C
●
●
v0
y
x
mg
qE
θ
vmin
1
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【例2】如图所示,一个质量为
,带电量为
的微粒,从
点以大小为
的初速度竖直向上射入水平方
向的匀强电场中,微粒通过最高点
时的速度大小为
方向水平向右,求:
(1)该匀强电场的场强大小
;
(2)该微粒从
点到
点过程中速率的最小值
。
【例3】.(2025·安徽蚌埠·一模)如图,竖直平面内有一边长为5cm 的正方形ABCD,CD 边水平,将质
量
、电荷量
的带正电小球自A 点沿AB 方向抛出,恰好通过C 点,重力加速度
。
(1)求小球抛出时的速度大小;
(2)若只增加一个平行ABCD 平面的匀强电场
(大小未知),将小球自A 点由静止释放,恰好沿AC 运动,
求电场强度
的最小值;
(3)若只在ABCD 平面内增加一个方向平行AC 的匀强电场
(大小未知),将小球自A 点沿某方向(未
2
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知)抛出,恰好能先后通过B、C 两点,且从A 到B 和从B 到C 的时间相等,求小球通过C 点时的动能大
小。
一、单选题
1.如图所示,水平向右的匀强电场中,一带电小球从
点以竖直向上的初速度开始运动,经最高点
后
回到与
在同一水平线上的
点,小球从
点到
点的过程中克服重力做功
,电场力做功
,则(  
)
A.小球在
点的动能比在
点少
B.小球在
点的电势能比在
点少
C.小球在
点的机械能比在
点多
D.小球在
点的动能为
2.(24-25 高二上·河北邢台·阶段练习)如图所示,水平地面上方有水平向右的范围足够大的匀强电场,
从地面上的A 点将一带正电的小球沿竖直方向向上以初速度
抛出,小球落在水平地面上的C 点,B 点为
小球运动过程中的最高点,B、C 两点均未画出。忽略空气阻力的影响,则A、B 两点和B、C 两点间的电
势差之比为(    )
A.1:3
B.1:4
C.2:5
D.1:5
3
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3.如图所示,一质量为m、带正电的液滴,在水平向右的匀强电场中运动,运动轨迹在竖直平面内,A、
B 为其运动轨迹上的两点。已知该液滴在A 点的速度大小为
,方向与竖直方向的夹角为30°,它运动到B
点时速度大小仍为
,方向与竖直方向的夹角为60°。则液滴从A 运动到B 的过程(  )
A.在水平方向和竖直方向的分位移相等
B.机械能增加
C.电势能增加
D.合外力做功
4.(22-23 高二上·安徽芜湖·期中)如图所示,一质量为m、电荷量为
的粒子,以初速度
从a 点竖直
向上射入匀强电场中,匀强电场方向水平向左。粒子通过电场中的b 点时,速率为
,方向与电场方向平
行。则a、b 两点间的电势差
为(  )
A.
B.
C.
D.
5.(23-24 高二上·江西南昌·期末)如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为
的带电小球,以初速
4
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度从
点竖直向上运动,通过
点时,速度大小为
,方向与电场方向相反,则小球从
运动到
的
过程中,速度大小的最小值为(  )
A.
B.
C.
D.0
6.(21-22 高二下·云南大理·阶段练习)如图所示,质量为m,带电量为q 的粒子,以初速度v0,从A 点
竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中,粒子通过电场中B 点时,速率
,方向与电场的
方向一致,重力加速度为g,则下列说法正确的是(    )
A.小球做类平抛运动
B.电场力的大小等于重力
C.小球的水平位移等于
D.小球从A 运动到B 的时间为
二、多选题
7.(24-25 高二上·广东江门·期中)如图所示,平面内存在着电场强度大小为E、方向水平向右的匀强电
场,一质量为m、带电荷量为
的小球自水平面上的O 点以初速度
竖直向上抛出,最终落在水平面上
的A 点,重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
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A.小球被抛出后做类平抛运动
B.小球上升到最高点时的速度大小为
C.O、A 两点间的距离
D.小球上升时间内水平方向的距离等于下降时间内水平方向的距离
8.(24-25 高二上·河北·阶段练习)如图所示,在足够长的光滑绝缘水平面上竖直固定一光滑绝缘、半径
为R 的四分之一圆弧轨道BC,B 为圆弧的最低点,A 点在圆弧左侧的水平面上,且A、B 间距为2R。整个
装置处于水平向右的匀强电场中,电场强度大小为E。一质量为
,电荷量为
的带正电小球从A 点由
静止释放,忽略空气阻力,重力加速度大小为g,则(  )
A.小球运动到B 点时的速度大小
B.小球在圆弧BC 上运动过程中的最大动能
C.小球从离开圆弧轨道到落地过程中的最小速率
D.小球落地点离圆弧轨道B 点的距离
9.(23-24 高二下·湖南益阳·期末)在电场方向水平向右的匀强电场中,一带电小球从A 点竖直向上抛出,
其运动轨迹如图所示。小球运动的轨迹上A、B 两点在同一水平线上,M 为轨迹的最高点。小球抛出时的
动能为8.0J,在M 点的动能为6.0J,不计空气阻力。设带点小球的电场力为F、重力为G,则(   )
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A.
B.
C.
D.
10.(23-24 高三下·陕西西安·阶段练习)如图所示,在匀强电场中一带正电粒子受重力和电场力作用在竖
直平面内运动。粒子运动过程中先后经过a、b、c 三点,其中a、c 两点在同一水平线上。粒子在a 点的速
度大小为
,方向与加速度方向垂直;粒子在b 点的速度大小
,速度方向平行于ac 连线;ac 两点间
的距离为
。已知粒子质量为m、电荷量为q,重力加速度为g,则下列说法正确的是(  )
A.粒子从a 点运动到c 点的时间为
B.粒子在c 点的速度大小为
C.电场强度的大小为
D.a、c 两点间的电势差为
11.(2024·辽宁·一模)如图所示,xOy 为竖直平面内的直角坐标系,该空间存在平行xOy 平面但方向未
知的匀强电场,将一质量为
、带电量为
的小球从O 点抛出,抛出的初速度大小均为
,抛
出的方向可沿xOy 平面内的任意方向。将小球沿某一方向抛出,一段时间后小球通过
点时速度
大小为
;若将小球向另一方向抛出,一段时间后小球通过
点时速度大小为
,则下
列说法正确的是(  )
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A.O、B 两点间的电势差
B.匀强电场强度的大小为
,方向与x 轴正方向夹
斜向下
C.若将小球沿y 轴正方向抛出,小球运动过程中的最小速度为
,方向与x 轴正方向成
斜向
上
D.若小球初速度方向与x 轴正向夹
斜向上抛出,到达x 轴的时间为
12.真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中,若将一个质量为m、带正电的小球
由静止释放,运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°。现将该小球从电场中A 点以初速度
竖直向上抛
出,经过最高点B 后回到与A 在同一水平线上的C 点,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,则(  )
A.小球所受的电场力为
B.小球在最高点B 的动能为
C.小球在C 点的机械能比在A 点多
D.小球在C 点的动能为
13.(23-24 高二上·河北石家庄·期中)小明同学在水平向右的匀强电场中做带电小球的竖直上抛实验,带
电小球抛出后的运动轨迹如图所示,轨迹上A、B 两点在同一水平线上,M 为轨迹的最高点,上升高度为
h,小球在A 点抛出时的动能为
,在M 点的动能为
,不计空气的阻力,下列说法正确的是
(    )
  
A.全过程中小球水平位移
与最大高度h 的比值为3:4
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B.全过程中小球水平位移
与
的比值为1:3
C.小球落到B 点时的动能为
D.小球从A 点运动到B 点的过程中最小动能为
三、解答题
14.如图所示的坐标系,在第一象限内存在水平向右的匀强电场,一带电小球由y 轴上的P 点以水平速度
抛出,经过一段时间小球刚好落在坐标原点。已知小球的质量为m、带电荷量为q,电场强度
,
重力加速度为g。
(1)判断小球所带电荷的电性并求出小球从P 到O 的过程中中间时刻的坐标值;
(2)求小球动能的最小值。
15.(24-25 高二上·河南开封·阶段练习)如图所示,在光滑绝缘水平桌面上方空间中存在水平方向电场
,
方向水平向右。从A 点有带正电小球(可视为质点)以初速度
竖直上抛,其上抛的最高点坐标为(1,
1.25),落点为B。已知电量为
,质量为
,重力加速度
不计空气阻力。求:
(1)小球上抛的初速度
;
(2)水平方向电场强度
;
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(3)落点B 的坐标。
16.(24-25 高二上·吉林长春·阶段练习)一匀强电场,电场强度方向水平向左,如图所示,一个质量为
m、带正电的小球以初速度v 从O 点出发,在静电力与重力的作用下,恰能沿与电场强度的反方向成θ 角
的直线运动(如图所示)。
(1)求小球运动到最高点时的电势能与在O 点时的电势能之差;
(2)若电场方向变为水平向右,其他初始条件不变,求小球运动到最高点时的电势能与在O 点时的电势能之
差;
18.(23-24 高一下·辽宁葫芦岛·期末)空间存在一方向竖直向下的匀强电场,O、P 是电场中的两点。从
O 点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m 的小球A、B。A 不带电,B 的电荷量为q(q>0)。A
从O 点发射时的速度大小为
,到达P 点所用时间为t。B 从O 点到达P 点所用时间为
。重力加速度为
,求:
(1)O 点到达P 点的高度差;
(2)B 从O 点发射时的速度大小;
(3)B 运动的加速度大小和电场强度的大小。
20.如图所示,M、N 是一方向竖直向上的匀强电场中的两点。从M 点先后以不同速率沿水平方向抛出两
个质量均为m 的小球A、B,A 不带电,B 带正电,电荷量为q。小球A 从M 点抛出时的速度大小为
,
到达N 点所用时间为t;小球B 从M 点抛出到达N 点所用时间为2t,已知重力加速度为g,求:
(1)M、N 两点的高度差h;
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(2)电场强度E 的大小;
(3)小球B 运动到N 点时的速度大小。
21.如图所示,水平面上竖直固定绝缘的四分之一圆弧轨道BC,轨道AB 和BC 均光滑,水平面AB 与圆弧
BC 相切于B 点,О 为圆心,OB 竖直,OC 水平,BC 轨道半径为R。整个空间有足够大、水平向右的匀强
电场。一质量为m、电荷量为q 的带正电绝缘小球自A 点由静止释放,小球沿水平面向右运动,AB 间距离
为2R,匀强电场的电场强度
,重力加速度大小为g,不计空气阻力。求:
(1)小球到达C 点时对轨道的压力;
(2)小球从A 点开始,经过C 点脱离轨道后上升到最高点过程中,小球电势能的变化量
Ep;
(3)小球离开圆弧轨道到落地前的最小速率,以及小球从离开圆弧轨道到最小速率时经历的时间。
22.如图所示,坐标系xOy 位于竖直平面内,y 轴正方向竖直向上,整个空间存在着匀强电场(电场强度
E 的大小未知,方向平行于xOy 平面)。为了确定场强的大小和方向,研究人员先后进行了两次操作。第
一次,将一带正电的小球从原点O 处以速率
沿x 轴正方向抛出,小球在y 轴右侧运动中与y 轴的最远距
离为
;第二次,将该小球从原点O 处以速率
沿y 轴正方向抛出,小球在x 轴上方运动中与x 轴的最远
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距离为
。已知小球的质量为m、电荷量为
,小球可视为质点,且
,忽略空气阻
力,重力加速度为g,求场强E 的大小和方向(结果用m、g、q 表示)。
23.如图所示,圆心为O、半径为R 的圆形区域内存在一个平行于该区域的匀强电场,MN 为圆的一条直
径。质量为m、电荷量为
的粒子从M 点以速度v 射入电场,速度方向与MN 夹角
,一段时间后
粒子运动到N 点,速度大小仍为v,不计粒子重力。求:
(1)电场强度的方向;
(2)匀强电场的场强大小E;
(3)仅改变粒子速度大小,当粒子离开圆形区域的电势能最小时,粒子速度改变量的大小。
24.(23-24 高二上·湖北武汉·期末)水平地面上有匀强电场如图所示,电场方向水平向右。一个质量为
、
电荷量为
的小球,从距地面高
处由静止释放,落地速度大小
,重力加速度为
。
(1)求电场强度
的大小。
(2)若将小球以初速度从距地面高
处竖直向上拋出,求经过多长时间,小球的速度最小,最小速度是
多大?
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25.(23-24 高二上·安徽亳州·期末)如图所示,距离水平地面
处有水平方向的匀强电场,电场的宽度
为d,长度足够长。有一质量为m、电荷量为q 的带正电小球,在电场的下边界处以某一初速度竖直向上
抛出,小球从电场的上边界离开电场,再次进入电场时开始做直线运动,直线运动的轨迹与水平方向的夹
角为53°,小球最终落至水平地面上。已知重力加速度为g,sin53°=0.8,cos53°=0.6,不计空气阻力,求:
(1)匀强电场的电场强度E 的大小;
(2)小球从竖直向上抛出到落地过程的时间t。
26.如图所示,在竖直平面的xOy 坐标系内,Oy 表示竖直向上方向。该平面内存在沿x 轴方向的匀强电场。
一个带电小球从坐标原点沿Oy 方向竖直向上抛出,初速度大小为v0=2m/s,不计空气阻力,g 取10m/s2。
它达到的最高点位置如图中M 点所示。求:
(1)小球在M 点时的速度大小;
(2)小球落回x 轴的位置坐标;
(3)小球在x 轴上方运动过程中的最小速度及所需的时间。
  
27.(23-24 高二上·云南大理·期末)如图所示,xOy 为竖直平面内的直角坐标系,该空间存在平行xOy 平
面但方向未知的匀强电场,将一质量为m、带电量为+q 的小球从O 点抛出,抛出的初速度大小均为
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,抛出的方向可沿xOy 平面内的任意方向。将小球沿某一方向抛出后,一段时间后小球通过
点时速度大小为
;若将小球向另一方向抛出,一段时间后小球通过
点时速度
大小为
。求:
(1)O、A 两点间的电势差
及O、B 两点间的电势差
;
(2)电场强度的大小和方向;
(3)若将小球沿y 轴正方向抛出,小球运动过程中的最小速度。
28.(23-24 高二上·云南大理·期末)如图所示,位于竖直平面内的正方形电场区域abcd 的ab 边沿竖直方
向,边长为L,该区域以竖直对称轴为界分为左右两半,左边有竖直向上的匀强电场,右边有竖直向下的
匀强电场,两区域电场强度大小相等。质量为m、带电量为+q 的带电小球(可视为质点)以某一初速度
从ab 边中点水平向右射入电场,小球在左边电场中做匀速直线运动,进入右侧电场偏转后恰好从c 点射出
电场,重力加速度为g。求:
(1)电场强度的大小;
(2)小球进入电场时的速度大小。
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29.水平地面上有匀强电场如图所示,电场方向水平向右。一个质量为m、电荷量为
的小球,从距地面
高h 处由静止释放,落地速度大小
,重力加速度为g。
(1)求电场强度E 的大小。
(2)若将小球以初速度v 从距地面高h 处竖直向上抛出,求经过多长时间,小球的速度最小,最小速度是
多大?
(3)若将小球以初速度v 从距地面高h 处竖直向上抛出,求小球的最高点距地面的高度以及小球在最高点
时的速度大小。
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