1、111.带电粒子在电场中的运动1(2018扬州中学下学期开学考)一带电粒子在电场中仅在电场力作用下，从 A 点运动到B 点，速度随时间变化的图象如图 1 所示， tA、 tB分别是带电粒子到达 A、 B 两点对应的时刻，则下列说法中正确的是( )图 1A A 处的场强一定小于 B 处的场强B A 处的电势一定高于 B 处的电势C电荷在 A 处的电势能一定小于在 B 处的电势能D电荷在 A 到 B 的过程中，电场力一定对电荷做正功答案 D解析 根据 v t 图象的斜率等于加速度，由数学知识可以看出，从 A 点运动到 B 点的过程中带电粒子的加速度减小，则其所受的电场力减小，电场强度减小，即有 A
2、 处的场强一定大于 B 处的场强，A 错误由于带电粒子的电性未知，无法判断电场方向，也就不能判断电势高低，故 B 错误由题图看出，带电粒子的速度增大，动能增大，则由能量守恒定律得知，其电势能减小，电场力做正功，故 C 错误，D 正确2(多选)(2018泰州中学模拟)如图 2 所示，一带电小球固定在光滑水平面上的 O 点，虚线 a、 b、 c、 d 是带电小球激发的电场线的四条等距离的等势线，一个带电小滑块从等势线d 上的 1 处以水平初速度 v0运动，结果形成了实线所示的小滑块的运动轨迹.1、2、3、4、5 是等势线与小滑块运动轨迹的一些交点由此可以判定( )2图 2A固定小球与小滑块带异种电
3、荷B在整个运动过程中小滑块具有的动能与电势能之和保持不变C在整个过程中小滑块的加速度先变大后变小D小滑块从位置 3 到 4 和从位置 4 到 5 的过程中，电场力做功的大小关系是 W34 W45答案 BC解析 由题图轨迹可知滑块受到了斥力作用，则知小球与小滑块电性一定相同，故 A 项错误根据能量守恒定律得知，小滑块运动过程中具有的动能与电势能之和保持不变，故 B 项正确滑块与小球的距离先减小后增大，由库仑定律得知滑块所受的库仑力先增大后减小，则其加速度先增大后减小，故 C 项正确小滑块从位置 3 到 4 和从位置 4 到 5 的过程中电场强度在变小，则 W34W45，故 D 项错误3(2018
4、丰县中学模拟)一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动取该直线为 x 轴，起始点 O 为坐标原点，其电势能 Ep与位移 x 的关系如图 3 所示下列图象中合理的是( )图 3答案 D解析 在粒子运动中的某一小段位移 x 内静电力做功 qE x.由功能关系知 Ep qE x，即 qE， Ep x 图线切线的斜率的绝对值表示静电力，故由图线可 Ep x知 E 逐渐减小，A 错误；因粒子仅受静电力作用，由 qE ma 可知 a 也逐渐减小，D 正确；再由动能定理有 Ek qE x，即 qE， Ek x 图线切线的斜率也表示静电力，则 Ek x Ek x图线应是一条斜率逐渐减小的曲线，
5、B 错误；由 v22 ax 有 v ，可知 v x 图线应是一2ax3条曲线，C 错误4(多选)(2018苏州市模拟)如图 4 所示，在水平向右的匀强电场中，某带电粒子从 A 点运动到 B 点，在 A 点时速度方向竖直向上，在 B 点时速度方向水平向右，在这一运动过程中粒子只受电场力和重力，所受电场力是重力的 倍，并且克服重力做的功为 1 J，电场力做3的正功为 3 J，则下列说法中正确的是( )图 4A粒子带正电B粒子在 A 点的动能比在 B 点多 2 JC粒子在 A 点的机械能比在 B 点少 3 JD粒子由 A 点到 B 点过程中速度最小时，速度的方向与水平方向的夹角为 60答案 ACD5
6、(多选)(2018丹阳高级中学模拟)如图 5 所示，虚线框的真空区域内存在着沿纸面方向的匀强电场(具体方向未画出)，一质子从 bc 边上的 M 点以速度 v0垂直于 bc 边射入电场，从 cd 边上的 Q 点飞出电场，不计质子重力下列说法正确的有( )图 5A质子到 Q 点时的速度可能大于 v0B质子到 Q 点时的速度可能等于 v0C质子到 Q 点时的速度方向可能与 cd 边平行D质子到 Q 点时的速度方向可能与 cd 边垂直答案 ABD解析 若电场强度方向水平向右，则质子从 M 点到 Q 点电场力做正功，动能变大，此时质子到 Q 点时的速度大于 v0，选项 A 正确；若电场强度方向垂直于 M
7、Q 连线向下，则质子从 M 到Q 点电场力不做功，动能不变，此时质子到 Q 点时的速度等于 v0，选项 B 正确；质子能到达Q 点说明电场力有向右的分量，则到达 Q 点后一定有水平向右的分速度，即质子到 Q 点时的速度方向不可能与 cd 边平行，选项 C 错误；若电场方向斜向右下方，则质子有水平向右的加速度和竖直向下的加速度，当运动到 Q 点时，竖直速度可能减小为零，而只具有水平向右的速度，此时质子到 Q 点时的速度方向与 cd 边垂直，选项 D 正确6(2018苏州市模拟)如图 6 所示，一个电荷量为 Q 的点电荷甲，固定在绝缘水平面上4的 O 点，另一个电荷量为 q、质量为 m 的点电荷乙
8、从 A 点以初速度 v0沿它们的连线向甲滑动，到 B 点时速度最小且为 v.已知静电力常量为 k，点电荷乙与水平面的动摩擦因数为 ， A、 B 间距离为 L，则以下说法不正确的是( )图 6A O、 B 间的距离为kQq mgB从开始运动到碰到甲之前的瞬间，乙的加速度逐渐减小C从 A 到 B 的过程中，电场力对点电荷乙做的功为 W mgL mv2 mv0212 12D从 A 到 B 的过程中，乙的电势能减少答案 B解析 由题意，乙到达 B 点时速度最小，乙先做减速运动后做加速运动，当速度最小时有：mg F 库 k ，解得 OB 间的距离 r ，故 A 正确；滑动摩擦力的大小及方向不变，Qqr2
9、 kQq mg两点电荷靠近过程中库仑力逐渐增大，乙在运动到 B 点之前，有 mg F 库 ma，因此乙的加速度逐渐减小当越过 B 点后，库仑力大于滑动摩擦力，由 F 库 mg ma，则加速度逐渐增大，因此从开始运动到碰到甲之前的瞬间，乙的加速度先逐渐减小后逐渐增大，故 B错误；从 A 到 B 的过程中，根据动能定理得： W mgL mv2 mv02，得12 12W mgL mv2 mv02，故 C 正确；从 A 到 B 的过程中，电场力对乙做正功，乙的电势能减12 12少，故 D 正确7(多选)(2018苏州市模拟)如图 7 所示， H、 H、 H 三种粒子从同一位置无初速度地飘1 21 31
10、入水平向右的匀强电场，被加速后进入竖直向下的匀强电场发生偏转，最后打在屏上整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么( )图 7A偏转电场对三种粒子做功一样多B三种粒子打到屏上时速度一样大C三种粒子运动到屏上所用时间相同5D三种粒子一定打到屏上的同一位置答案 AD解析 带电粒子在加速电场中加速，电场力做功 W E1qd，由动能定理可知： E1qd mv2，12解得， v ，粒子在偏转电场中运动的时间 t ，出偏转电场的瞬间竖直方向的速度2E1dqm Lvv0 at ，竖直方向的位移 x at2 ，即竖直方向的位移与比荷无关，与速度E22qL22E1md 12 E2L24E1d无关，则可
11、知三种粒子的偏转位移相同，则偏转电场对三种粒子做功一样多，故 A 正确，B错误；因三种粒子由同一点射入偏转电场，且偏转位移相同，故三种粒子打在屏上的位置一定相同，因粒子运动到屏上所用时间与水平方向的速度成反比，而加速后的速度大小不同，故三种粒子运动到屏上所用时间不相同，故 C 错误，D 正确8.(多选)(2018南京市期中)如图 8 所示， A、 B 为水平放置的平行正对金属板，在板中央分别有一小孔 M、 N， D 为理想二极管， R 为滑动变阻器闭合开关 S，待电路稳定后，将一带正电荷的带电小球从 M、 N 的正上方的 P 点由静止释放，小球恰好能运动至小孔 N 处下列说法正确的是( )图 8A若仅将 A 板上移，小球将无法运动至 N 处B若仅将 B 板上移，小球将从小孔 N 穿出C若仅将滑动交阻器的滑片上移，带电小球将无法运动至 N 处D断开开关 S，从 P 处将小球由静止释放，小球恰好能运动至小孔 N 处答案 ACD
