:专题09 带电粒子在电场中的运动-2020年高考物理母题题源系列 Word版含解析 - 副本

【母题来源一】2017年全国卷一

【母题原题】

真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为v0。在油滴处于位置A时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变。持续一段时间t1后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到B点。重力加速度大小为g。

（1）求油滴运动到B点时的速度。

（2）求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的t1和v0应满足的条件。已知不存在电场时，油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍。

【答案】（1）（2）

油滴在时刻t2=2t1的速度为

④

由①②③④式得

⑤

（2）由题意，在t=0时刻前有

⑥

油滴从t=0到时刻t1的位移为

⑦

油滴在从时刻t1到时刻t2=2t1的时间间隔内的位移为

⑧

由题给条件有⑨

式中h是B、A两点之间的距离。

若B点在A点之上，依题意有

⑩

才是可能的：条件⑬式和⑭式分别对应于和两种情形。

若B在A点之下，依题意有

⑮

由①②③⑥⑦⑧⑨⑮式得

⑯

为使，应有

⑰

即

⑱

另一解为负，不符合题意，已舍去。

【名师点睛】本题考查牛顿第二定律及匀变速直线运动的规律。虽然基本知识、规律比较简单，但物体运动的过程比较多，在分析的时候，注意分段研究，对每一个过程，认真分析其受力情况及运动情况，应用相应的物理规律解决，还应注意各过程间的联系。

【母题来源二】2017年天津卷

【母题原题】

（多选）如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是：（）

A．电子一定从A向B运动