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考点巩固卷56
带电粒子在电场中的运动(直线与抛体)
建议用时:50 分钟
考点序号
考点
题型分布
考点1
带电粒子在匀强电场中的直线运动
4 单选+1 多选+1 解答
考点2
带电粒子非在匀强电场中的直线运动
4 单选+2 多选
考点3
带电粒子在匀强电场中的抛体运动
3 单选+3 多选
考点01:带电粒子在匀强电场中的直线运动(4 单选+1 多选+1 解答)
一、单选题
1.(2023·全国·二模)如图所示,空间存在水平向左的匀强电场,一带电量为
的物块放在光滑绝缘水
平面上,在恒力F 作用下由静止开始从O 点向右做匀加速直线运动,先经时间t 力F 做功
,此后撤去
力F,物块再经时间
返回到出发点O,且回到出发点时的速度大小为v。设物块在O 点的电势能为零,
则( )
A.撤去力F 时物块的速度大小为
B.物块向右滑动的最大距离为
C.物块回到出发点时的动能为
D.撤去力F 时物块的电势能为
2.(2023·浙江绍兴·统考二模)霍尔推进器将来可能安装在飞船上用于星际旅行,其简化的工作原理如图
所示,放电通道两端电极间存在加速电场,该区域内有与电场近似垂直的约束磁场(未画出)用于提高工
作物质被电离的比例,工作时,工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子,再经电场加速喷出,形成
推力,某次测试中,氙气被电离的比例为
,氙离子喷射速度为
,推进器产生的推力为
,推进器质量
,已知氙离子的比荷为
;计算时,取氙离子的初速度为零,忽略磁场对离子的作用力及粒子之间的相
互作用,则( )
1
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A.将该推进器用于宇宙航行时,飞船获得的加速度
B.氙离子的加速电压约为
C.氙离子向外喷射形成的电流约为
D.每秒进入放电通道的氙气质量约为
3.(2023·全国·二模)真空中存在着方向平行x 轴的电场,x 轴上各点的电势随位置x 变化的关系如图所示。
一带正电粒子从
处由静止释放,已知粒子的比荷为
,不计重力。则下列说法正确的
是( )
A.该电场为匀强电场
B.粒子在
区间内做简谐运动
C.粒子运动过程中的最大速率为
D.粒子沿x 轴正方向运动过程中,电势能先变大后变小
4.(2023·河南郑州·统考模拟预测)如图所示,长度均为
的两平行金属板沿水平方向放置,两极板的间
距为
两极板带有等量异种电荷,其中上极板带正电。带电粒子1 由左侧正中央沿平行于极板的速
2
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度
射入电场,同时另一完全相同的粒子2,由上极板的正中央以垂直于极板的速度
射入电场,经过一
段时间两粒子同时到达下极板正中央的O 点。粒子的质量为
,电荷量为
,两极板之间的电压恒为
,
忽略粒子的重力和粒子间的相互作用,两极板之间的电场可看做匀强电场。则下列说法正确的是( )
A.粒子1 到达O 点时的速度
B.粒子2 射入电场时的速度
C.若将粒子1 射入电场时的速度变为
,两粒子将在O 点上方相遇
D.若将粒子1 射入电场时的速度变为
,两粒子仍可同时到边O 点
二、多选题
5.(2023·湖南怀化·统考二模)一匀强电场的方向平行纸面,纸面内A、B、C 三点的位置如图所示,
AB=AC=1m,∠BAC=90°。带正电的粒子P,其电荷量为
,粒子P 以速度
从A 点出发能过B 点,
在A 到B 的过程中粒子P 的电势能减少2.4J。若让粒子P 以速度
从A 点出发则能过C 点,在A 到C 的过
程粒子P 的动能增加3.2J。粒子P 在所有运动过程只受电场力,下列结论正确的是( )
A.B、C 两点的电势相等
B.
3
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C.匀强电场的大小为
D.若将粒子P 从B 移动到C,电场力做功0.8J
三、解答题
6.(2023·北京·模拟预测)如图所示,在真空中有一对平行金属板,由于接到电池组上而带电,两板间的
距离为d、电势差为U。若一个质量为m、带正电荷q 的粒子,只在静电力的作用下,以初速度v0开始从
正极板向负极板运动。求:
(1)带电粒子在极板间运动的加速度大小a;
(2)带电粒子到达负极板时的速度大小v。
(3)带电粒子从正极板到负极板用的时间t。
考点02:带电粒子非在匀强电场中的直线运动(4 单选+2 多选)
一、单选题
1.(2023·湖南邵阳·统考模拟预测)某电场的电场线分布如图所示。一带正电荷的粒子仅在电场力的作用
下从a 点沿电场线运动了b 点,则下列说法正确的是( )
A.电场力对该正电荷做了正功
B.该正电荷电势能增加了
C.该正电荷在a、b 两点受到的电场力Fa>Fb
D.该正电荷从a 到b 做加速运动
2.(2023·安徽·校联考模拟预测)如图所示,一对等量异号点电荷分别固定在正方体的c、d 两个顶点上,
a、b 是正方体的另外两个顶点,一带正电的粒子仅在电场力的作用下,以一定的初速度从a 点运动到b 点
的轨迹如图中虚线所示,则下列说法中正确的是( )
4
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A.c 点固定的是负电荷
B.a、b 两点的电势相等
C.带电粒子在a 点和b 点的加速度相同
D.带电粒子的动量先增加后减小
3.(2023·辽宁沈阳·东北育才学校校考一模)静电透镜被广泛应用于电子器件中,如图所示,阴极射线示
波管的聚焦电场由四个电极构成,其中实线为电场线,虚线为等势线,任意两条相邻等势线间电势差相等,
z 轴为该电场的中心轴线,一电子从其左侧进入聚焦电场,
为其轨迹上的三点。已知
点所在等
势线的电势为零,电子仅在电场力作用下从
点运动到
点的过程中,电场力做功为
。下列说法正确
的是( )
A.
点的电势高于
B.从
至
的运动过程中,电子的动能先减小后增大
C.电子在
点的加速度小于在
点的加速度
D.电子在
点处的电势能大于在
点处的电势能
4.(2023·广东·模拟预测)电子束焊接机是一种先进的焊接技术。电子束焊接机中的电场线分布如图中虚
线所示,其中K 为阴极,A 为阳极,两极之间的距离为d,在两极之间加上电压为U 的高压电。现有一电
子在K 极附近由静止被加速运动到A 极。不考虑电子的重力,已知电子电量为e,下列说法中正确的是(
)
5
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A.A、K 之间的电场强度为
,且为匀强电场
B.电子沿电场线由K 极到A 极时电势能逐渐增大
C.电子在K 极附近受到的电场力比在A 极附近要小
D.电子由K 极板加速到达A 极板时获得的动能大于eU
二、多选题
5.(2023·重庆·模拟预测)如图所示,五角星是边长相等的共面十边形,若在e、i 点固定电荷量相等的正
点电荷,一带负电的试探电荷q 从b 点由静止释放,仅在静电力作用下运动。则( )
A.d、h 两点的电场强度大小相等
B.试探电荷q 从b 点运动到g 点过程,电势能先减少后增加
C.试探电荷q 从b 点运动到g 点过程,加速度一直减小
D.若在b 点给试探电荷q 一个合适的初速度,它可以做匀速圆周运动
6.(2023·湖南长沙·长沙一中校考二模)如图所示,两个等大的均匀带电圆环,带电量分别为
和
,
圆心分别为A、C。将它们平行放置,AC 与环面垂直,B 是AC 的中点。现有一个质量为m,带电量为
的微粒(重力不计)在电场中运动,关于微粒运动,下列判断正确的是( )
6
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A.若使微粒从B 点开始沿垂直AC 的直线运动,则电势能不变
B.若微粒从A 点由静止释放,则微粒在AC 间做往返运动
C.若微粒从A 点由静止释放,则微粒的电势能先减小后增大,在C 点时电势能最小
D.若微粒从A 点由静止释放,则微粒的最终速度与经过B 点时的速度相等
考点03:带电粒子在匀强电场中的抛体运动(3 单选+3 多选)
一、单选题
1.(2023·河北·模拟预测)空间存在水平向左的匀强电场,一质量为m,带电量为q 的小球由M 点以速度
竖直向上抛出,运动到最高点P 时速度大小恰好也为
,一段时间后落回到与抛出点等高的N 点(图中
未画出),空气阻力不计,重力加速度为g,小球从M 到N 的过程中,以下说法正确的是( )
A.小球在电场中运动的加速度大小为2g
B.运动过程中速度的最小值为
C.M、N 两点间的距离为
D.从M 到N 小球电势能减少
2.(2023·安徽合肥·合肥一六八中学校考模拟预测)如图所示,在立方体的塑料盒内,其中AE 边竖直,
质量为m 的带正电小球(可看作质点),第一次小球从A 点以水平初速度
沿AB 方向抛出,小球在重力
作用下运动恰好落在F 点。M 点为BC 的中点,小球与塑料盒内壁的碰撞为弹性碰撞,落在底面不反弹。
则下列说法正确的是( )
7
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A.第二次将小球从A 点沿AM 方向,以
的水平初速度抛出,撞上FG 的中点
B.第二次将小球从A 点沿AM 方向,以
水平初速度抛出,落在H 点
C.若又在空间增加沿AD 方向的匀强电场,第三次将小球从A 点沿AB 方向水平抛出,要使小球落在G
点初速度为
v0
D.若又在空间增加沿AD 方向的匀强电场,第三次将小球从A 点沿AB 方向水平抛出,要使小球落在G
点电场力大小为2mg
3.(2023·全国·模拟预测)如图所示,AB 和BC 是固定在匀强电场中的两个挡板,两挡板与竖直方向夹角
相同且AC 两个端点之间的距离为
,B 到AC 的距离为
,从任一挡板的顶点抛出带电荷量为
的
小球。电场方向竖直向下,大小为
,重力加速度为
,下列说法正确的是( )
A.将小球平抛出去,可以竖直达到
点
B.将小球以
平抛出去,可以垂直打到对面挡板
C.将小球从
点斜抛出去,能到达对面挡板上
点的最小抛出速度为
8
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D.撤去电场前后,均将小球以能打到对面挡板顶点的最小速度斜抛出去,小球运动的最高点与
所
在水平面的最大距离变小
二、多选题
4.(2023·海南·统考模拟预测)如图所示,与一恒定电压连接的平行金属板A、
水平放置,两个质量相
等的带电粒子
、
分别从极板A 的右侧边缘和两极板的左侧正中间沿水平方向同时进入板间电场。两
粒子在板间某点相遇时,
运动的水平距离小于
运动的水平距离。粒子的重力和它们之间的相互作用
及边缘效应忽略不计,下列说法正确的是( )
A.
所带的电荷量大于
所带的电荷量
B.进入电场时
的速度大小小于
的速度大小
C.从进入电场到相遇,两粒子的动能增加量相等
D.两粒子相遇时,
的速度大小大于
的速度大小
5.(2023·山西·校联考模拟预测)如图所示,原来静止的、电荷量为q、不计重力的带电粒子经左侧加速
电场加速后,垂直于电场线方向进入偏转电场。当粒子进入偏转电场时的初速度为
时,粒子离开偏转电
场时沿电场线方向的速度为
,其他条件不变,仅减小加速电压,粒子离开偏转电场时的速度v 有可
能是( )
A.
B.
C.
D.
6.(2023·天津·模拟预测)如图所示,a、b、c、d 为匀强电场中的等势面,一个质量为m,电荷量为q 的
质子在匀强电场中运动,A、B 为其运动轨迹上的两个点。已知该粒子在A 点的速度大小为v1,且方向与等
9
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势面平行,在B 点的速度大小为v2,A、B 连线长为L,连线与等势面间的夹角为θ,不计粒子受到的重力,
则( )
A.粒子的速度v2一定大于v1
B.等势面b 的电势比等势面c 的电势低
C.粒子从A 点运动到B 点所用的时间为
D.匀强电场的电场强度大小为
10