作業(yè)18帶電粒子在電場和重力場中的運動(分值：100分)1～5題每題8分，6題12分，共52分1.(多選)(2024·撫州市高二期中)如圖所示，某一空間為真空，只有水平向右的勻強電場和豎直向下的重力場，在豎直平面內(nèi)有初速度為v0的帶電微粒，恰能沿圖示虛線由A向B做直線運動。下列說法正確的是()A．微粒只能帶負電荷B．微粒可能做勻加速直線運動C．僅改變初速度的方向(與原速度不共線)，微粒將做曲線運動D．運動過程中微粒電勢能減小2.(多選)(2023·南陽市高二月考)如圖所示，用絕緣細線拴一帶負電小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運動，勻強電場方向豎直向下，則()A．小球可能做勻速圓周運動B．當小球運動到最高點a時，線的張力一定最小C．當小球運動到最高點a時，小球的電勢能一定最小D．當小球運動到最低點b時，小球的速度一定最大3．(2024·廣東省高二期中)如圖所示，一個正方體真空盒置于水平面上，它的ABCD面與EFGH面為金屬板，其他面為絕緣材料。ABCD面帶正電，EFGH面帶負電。從小孔P沿水平方向以相同速率射入三個質(zhì)量相同的帶正電液滴，最后分別落在1、2、3三點，則下列說法正確的是()A．三個液滴的運動時間相同B．三個液滴在真空盒中都做類平拋運動C．液滴1所帶電荷量最大D．三個液滴落到底板時的速度大小相同4.如圖所示，一個帶負電的油滴以初速度v0從P點斜向上進入水平方向的勻強電場中，v0與水平方向的夾角θ＝45°，若油滴到達最高點時速度大小仍為v0，則油滴最高點的位置在()A．P點的左上方 B．P點的右上方C．P點的正上方 D．上述情況都可能5.(2023·上海市青浦高級中學高二期中)如圖所示，有三個質(zhì)量相等分別帶正電、負電和不帶電的小球，從P點以相同的初速度垂直電場方向進入勻強電場E中，它們分別落到A、B、C三點，則可判斷()A．三個小球到達正極板時的動能關系是EkA>EkB>EkCB．三個小球在電場中運動的時間tA＝tB＝tCC．三個小球在電場中運動的加速度關系是aC>aB>aAD．落到A點的小球帶負電，落到B點的小球不帶電6．(12分)如圖所示，在范圍足夠大的、沿水平方向的勻強電場中有一固定點O，用一根長度為L＝0.4m的絕緣細線把質(zhì)量為m＝0.4kg、電荷量為q＝＋2C的小球懸掛在O點，在B點時小球靜止，細線與豎直方向的夾角為θ＝37°。已知A、C兩點分別為細線懸掛小球的水平位置和豎直位置，求：(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)(3分)勻強電場的電場強度大小；(2)(4分)將小球從A點由靜止釋放，小球通過最低點C時細線對小球的拉力大小；(3)(5分)如果要使小球能繞O點做完整的圓周運動，則小球在A點時沿垂直于OA方向運動的初速度最小為多少？(結果可用根號表示)7、8題每題10分，9題15分，共35分7．(2024·宣城市高二期中)空間存在水平向左的勻強電場，一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電液滴在電場中的A點(圖中未畫出)以大小為v0的初速度水平向右射入電場。液滴經(jīng)過一段時間運動到A點下方的B點，液滴運動到B點時，速度大小為5v0，速度方向與豎直方向夾角為37°，sin37°＝0.6，重力加速度為g，不計空氣阻力，則勻強電場的電場強度大小為()A.eq\f(mg,2q)B.eq\f(\r(2)mg,2q)C.eq\f(\r(2)mg,q)D.eq\f(mg,q)8.(多選)如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球在電場強度為E、區(qū)域足夠大的勻強電場中，以初速度v0沿ON在豎直面內(nèi)做勻變速直線運動。ON與水平面的夾角為30°，且mg＝qE，重力加速度為g，則()A．電場方向豎直向上B．小球運動的加速度大小為gC．小球上升的最大高度為eq\f(v02,4g)D．小球返回原位置所用時間為eq\f(v0,g)9．(15分)如圖所示，水平絕緣粗糙的軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接，BC為豎直直徑，半圓形軌道的半徑為R。整個軌道處于水平向右的勻強電場中，電場強度為E。現(xiàn)有一電荷量為＋q、質(zhì)量為m的帶電體(可視為質(zhì)點)，在水平軌道上的P點由靜止釋放，帶電體通過半圓形軌道的最高點C時對軌道恰好無壓力，然后落至水平軌道上的D點，重力加速度為g，且qE＝mg。求：(1)(5分)帶電體到達半圓形軌道最低點B時的速度大小；(用g、R表示)(2)(6分)帶電體在從P開始運動到C點的過程中對軌道的最大壓力；(用m、g表示)(3)(4分)帶電體離開C點后經(jīng)多長時間動能最小。(用g、R表示)(13分)10.用長為1.4m的輕質(zhì)柔軟絕緣細線，拴一質(zhì)量為1.0×10－2kg、電荷量為2.0×10－8C的小球，細線的上端固定于O點。現(xiàn)加一水平向右的勻強電場，平衡時細線與鉛垂線成37°角，如圖所示。現(xiàn)向左拉小球使細線水平且拉直，靜止釋放，則(sin37°＝0.6