1、高考物理二轮复习100考点千题精练第七章静电场专题78带电粒子在电场中的运动专题7.8 带电粒子在电场中的运动一选择题1（2018洛阳一模）如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E1之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2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()A偏转电场E2对三种粒子做功一样多B三种粒子打到屏上时的速度一样大C三种粒子运动到屏上所用时间相同D三种粒子一定打到屏上的同一位置【参考答案】AD【命题意图】本题考查带电粒子在电场中的加速和在匀强电场中的类平抛运动及其相关的知识点。【解题思路】带电粒子在电场E1
2、中加速，由动能定理，eU1=mv2，解得v=。进入电场线竖直向下的匀强电场E2中做类平抛运动，L=vt，y=at2，eE2=ma，联立解得y=，偏转电场E2对三种粒子做功W=eE2y=，与粒子质量无关，所以偏转电场E2对三种粒子做功一样多，选项A正确；三种粒子打到屏上时的水平速度不一样大，竖直速度at不一样大，所以三种粒子打到屏上时的速度一样大，选项B错误；三种粒子运动到屏上所用时间不相同，选项C错误；由于y=与粒子质量无关，三种粒子相同，所以三种粒子一定打到屏上的同一位置，选项D正确。2. (2018山西四校联考)如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，板间存在如图乙所示的随
3、时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直，在t0时刻，一不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场，粒子射入电场时的速度为v0，tT时刻粒子刚好沿MN板右边缘射出电场。则()A该粒子射出电场时的速度方向一定是沿垂直电场方向的B在t时刻，该粒子的速度大小为2v0C若该粒子在时刻以速度v0进入电场，则粒子会打在板上D若该粒子的入射速度变为2v0，则该粒子仍在tT时刻射出电场【参考答案】A3（2018河北衡水六调）如图所示，在真空空间中的M、N处存在两个被固定的、电荷量相同的正点电荷，在它们的连线上有A、B、C三点，已知MA=CN=NB，MAt2t1B三微粒所带电荷量有q1q2q3C三微粒所受
4、电场力有F1F2F3D微粒2和3出电场时动能相等【参考答案】B9(2016湖南郴州监测)空间内有高度为d、宽度足够宽、方向水平向左的匀强电场。当在该空间内建立如图所示的坐标系后，在x轴上的P点沿y轴正方向连续射入质量和电荷量均相同、且带电性质也相同的带电粒子(粒子重力不计)，由于粒子的入射速率v(v0)不同，有的粒子将在电场中直接通过y轴，有的将穿出电场后再通过y轴。设粒子通过y轴时，离坐标原点的距离为h，从P到y轴所需的时间为t，则()A由题设条件可以判断出粒子的带电性质B对hd的粒子，h越大，t越大C对hd的粒子，在时间t内，电场力对粒子做的功不相等Dh越大的粒子，进入电场时的速率v也越大
5、【参考答案】AD【名师解析】由题意可知，粒子向左偏，由电场线的方向，可确定电场力方向向左，因此粒子带正电，故A正确；对hd的所有粒子，受到的电场力相同，加速度也相同，因此运动时间也相等，由于粒子的入射速率v不同，所以导致粒子的h不同，故B错误；对hd的所有粒子，在时间t内，电场力方向的位移相同，因此电场力做功相等，故C错误；若在电场中直接通过y轴，水平分位移x相等，由xat2知，运动时间t相等，竖直分位移hvt，则h越大的粒子，进入电场时的速率v也越大，若穿出电场后再通过y轴，通过电场时竖直分位移y相等，h越大，沿着电场力偏转位移x越小，由xat2，可知t越小，由yvt，可知，v越大，故D正确
6、。10(2016浙江湖州高三模拟)如图，空间存在沿OM方向的匀强电场，ON与OM的夹角NOM，某带正电粒子从OM上的P点垂直于OM进入电场，仅在电场力作用下运动，第一次经过ON的位置记为Q点。当粒子以不同大小的初速度进入电场，Q点的位置会不同，若Q点离O点最远距离OQL。下列说法正确的是()AQ点最远时，粒子的速度沿ON方向B粒子在OM方向的分运动是匀加速直线运动，垂直OM方向的分运动是匀速直线运动C粒子进入电场的初速度越大，Q点离O点越远D根据条件可以求得OPcos 【参考答案】ABD【名师解析】在Q点平行于OM方向的分速度vOMatSQ方向做匀速运动，有Lsin v0t，又tan ，解得O
7、PPScos ，故D正确。11(2016江苏徐州高三月考)一带正电的试探电荷，仅在电场力作用下沿x轴从x向x运动，其速度v随位置x变化的图象如图所示。xx1和xx1处，图线切线的斜率绝对值相等且最大。则在x轴上()Axx1和xx1两处，电场强度相同Bxx1和xx1两处，电场强度最大Cx0处电势最高D从xx1运动到x过程中，电荷的电势能逐渐增大【参考答案】BC12.(福建省厦门市2016届高三第二次质量检查理科综合试题)在匀强电场中有一个半径为R=1m的圆，电场方向与圆的平面平行，O、P两点电势差为10V，一个电子在该匀强电场中仅受电场力作用下运动，且在P、Q两点上速度方向与圆的切线一致，速度大
8、小均为1m/s ，则 A电子从P到Q的运动过程中，动能先增大后减小B电子可能做圆周运动C该匀强电场的电场强度E10V/mDO点与圆周上电势最低的点的电势差为10V【参考答案】D考点：电势差与电场强度的关系；电势能【名师点睛】紧扣动能相等作为解题突破口，由于仅在电场力作用下，所以得出两点的电势能大小关系并利用等势面与电场线垂直的特性，从而推出电场线位置再由曲线运动来确定电场力的方向同时考查中的含义重要性。二计算题1(2016浙江杭州高三月考) (20分)如图所示，在x0，y0区域内有平行于xOy平面的匀强电场和垂直xOy平面的匀强磁场。现有一带负电的粒子从坐标原点O沿某一方向以一定的初动能入射，
9、在电场和磁场的作用下发生偏转，先后经过A(8，6)、B(12，18)两点时，动能变为初动能的0.6和0.4。不计重力的影响。 (1)确定电场强度的方向；(2)若粒子的电荷量为2107 C，初动能为1105 J，求电场强度的大小。【答案】(1)沿x轴正方向(2)250 V/m【名师解析】(1)方法1令电场强度的方向与x轴的夹角为，粒子在O点时的初动能为EkO，粒子从O点运动到A点，根据动能定理得qEOAcos()EkOEkA0.4 EkO式中为OA与x轴的夹角。同理，粒子从O点运动到B点，有qEOBcos()EkOEkB0.6 EkO方法2设粒子在O点时的初动能为EkO，粒子从O点运动到A点，根
10、据动能定理得qUOAEkOEkA0.4EkO同理，粒子从O点运动到B点，有qUOBEkOEkB0.6EkO由于是匀强电场，沿OB方向电势均匀降落，设在OB上点C(xC，yC)的电势与A点相同，那么联立解得xC8 cm，yC12 cm。故AC连线与y轴平行，因此电场强度的方向沿x轴正方向。(2)将q2107 C，EkO1105 J及0代入或，即可解得E250 V/m。2(2016江西南昌调研)(20分)如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，坐标系内有A、B两点，其中A点坐标为(6 cm，0)，B点坐标为(0， cm)，坐标原点O处的电势为0，A点的电势为8 V，B点的电势
11、为4 V。现有一带电粒子从坐标原点O处沿电势为0的等势线方向以速度v4105 m/s射入电场，粒子运动时恰好通过B点，不计粒子所受重力，求：(1)图中C处(3 cm，0)的电势；(2)匀强电场的场强大小；(3)带电粒子的比荷。【答案】(1)4 V(2)102 V/m(3)2.41011 C/kg(2)B、C两点的连线为等势线，电场强度方向与等势线BC垂直，设OBC，则OBLcm因为tan ，所以60又UEd可得EV/m102 V/m。3.如图所示，一个带正电的粒子以平行于x轴正方向的初速度v0从y轴上a点射入第一象限内，为了使这个粒子能经过x轴上定点b，可在第一象限的某区域内加一方向沿y轴负方向的匀强电场已知所加电场的场强大小为E，电场区域沿x方向的宽度为s，OaL，Ob2s，粒子的质量为m，带电量为q，重力不计，试讨论电场的左边界与b的可能距离【名师解析】设电场左边界到b点的距离为x，已知电场宽度为s，Ob2s，分以下两种情况讨论(1)若粒子在离开电场前已到达b点，如图甲所示，即xs，则xv0tyLt2联立解得x.
