2019年高考物理复习专题三电场和磁场专题跟踪训练8电场及带电粒子在电场中的运动.docx

专题跟踪训练(八) 电场及带电粒子在电场中的运动一、选择题1(2018广州市高三毕业测试)如图，有两个等量异种点电荷置于正方体的两个顶点上，正点电荷置于a点，负点电荷置于c点，则()Ab、d、h、f点电势相等Be、f、g、h点电势相等Cbd连线中点的场强为零Dbd连线中点与fh连线中点的场强相同解析由等量异种点电荷的电场分布可知，ac连线的垂直等分面为等势面，b、d、h、f点处于这个等势面上，这四点电势相等，选项A正确；e点电势高于h点电势，选项B错误；bd连线中点的场强不为零，选项C错误；bd连线中点与fh连线中点的场强方向相同，但大小不相同，选项D错误答案A2(2018福州市高三质检)(多选)真空中，两个固定点电荷A、B所带电荷量分别为Q1和Q2.在它们共同形成的电场中，有一条电场线如图中实线所示，实线上的箭头表示电场线的方向，电场线上标出了C、D两点，其中D点的切线与AB连线平行，O点为AB连线的中点，则()AA带正电，B带负电，且|Q1|Q2|BO点电势比D点电势高C负检验电荷在C点的电势能大于在D点的电势能D在C点由静止释放一带正电的检验电荷，只在电场力作用下将沿电场线运动到D点解析根据电场线从正电荷出发终止于负电荷可知，A带正电，B带负电，根据场强叠加原理，结合D点的场强方向水平，可知|Q1|Q2|，选项A正确；根据等势面垂直于电场线、沿着电场线的方向电势降低可知，O点电势比D点电势高，选项B正确；C点电势高于D点电势，根据电势能公式Epq可知，负检验电荷在C点的电势能小于在D点的电势能，选项C错误；场强的方向为电场线上某一点的切线方向，正电荷受电场力的方向与该点的场强方向相同，因此在C点由静止释放的带正电的检验电荷，不会沿电场线运动到D点，选项D错误答案AB3(2018全国卷)(多选)图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2 V一电子经过a时的动能为10 eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV.下列说法正确的是()A平面c上的电势为零B该电子可能到达不了平面fC该电子经过平面d时，其电势能为4 eVD该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍解析电子在等势面b时的电势能为Eq2 eV，电子由a到d的过程电场力做负功，电势能增加6 eV，由于相邻两等势面之间的距离相等，故相邻两等势面之间的电势差相等，则电子由a到b、由b到c、由c到d、由d到f电势能均增加2 eV，则电子在等势面c的电势能为零，等势面c的电势为零，A正确由以上分析可知，电子在等势面d的电势能应为2 eV，C错误电子在等势面b的动能为8 eV，电子在等势面d的动能为4 eV，由公式Ekmv2可知，该电子经过平面b时的速率为经过平面d时速率的倍，D错误如果电子的速度与等势面不垂直，则电子在该匀强电场中做曲线运动，所以电子可能到达不了平面f就返回平面a，B正确答案AB4(2018兰州高三诊断)真空中正三角形ABC的三个顶点上分别放有电荷量相等、电性不同的点电荷，A、C两点处为正点电荷，B点处为负点电荷，如图所示A处点电荷所受静电力大小为F，则B、C两处点电荷所受静电力大小分别为()A.FF B.FFC2F2F D2F2F解析由库仑定律F可知，三个点电荷相互之间的库仑力大小相等，则对A处点电荷受力分析如图甲所示，由于FBFC，因此图甲中的三角形应为正三角形，则FBFCF.对C处点电荷受力分析，同理可知C处点电荷所受的静电力大小也为F.对B处点电荷受力分析如图乙所示，由几何关系可知F与FA的夹角应为30，则F2FAcos30F.故B正确答案B5(2018全国卷)(多选)如图，同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点一电荷量为q(q0)的粒子从a点移动到b点，其电势能减小W1；若该粒子从c点移动到d点，其电势能减小W2.下列说法正确的是()A此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行B若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为C若c、d之间的距离为L，则该电场的场强大小一定为D若W1W2，则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差解析由题意得，(ab)qW1，(cd)qW2，只能得出a、b两点间和c、d两点间的电势关系，无法确定场强的方向，选项A错误；若c、d之间的距离为L，因无法确定场强的方向，故无法确定场强的大小，选项C错误；由于M、N、WMNq(MN)，上述式子联立求解得粒子从M点移动到N点电场力做的功为WMN，所以B正确；若W1W2，有abcd，变形可得acbd，又aMa，bNb，所以aMbN，D正确答案BD6(2018襄阳市高三统考)如图所示，AC、BD为圆的两条相互垂直的直径，圆心为O，半径为R，电荷量均为Q的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称，正点电荷所处位置与O点的连线和OC间夹角为60.下列说法正确的是()AO点的电场强度大小为，方向由O指向DBO点的电场强度大小为，方向由O指向DCA、C两点的电势关系是AECx，A项正确；同理可知O点场强为零，电荷在该点受到的电场力为零，C项错误；因沿电场线方向电势逐渐降低，则由图可知在O点左侧，电场方向在x方向上的分量沿x轴负方向，在O点右侧，电场方向在x方向上的分量沿x轴正方向，则负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功，所以B项错误，D项正确答案AD9(多选)制造纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行金属板，如图甲所示，加在A、B间的电压UAB做周期性变化，其正向电压为U0，反向电压为kU0(k1)，电压变化的周期为2T，如图乙所示在t0时，有一个质量为m、电荷量为e的电子以初速度v0垂直电场方向从两极板正中间射入电场，在运动过程中未与极板相撞，且不考虑重力的作用，则下列说法中正确的是()A若k且电子恰好在2T时刻射出电场，则应满足的条件是d B若k1且电子恰好在4T时刻从A板边缘射出电场，则其动能增加C若k且电子恰好在2T时刻射出电场，则射出时的速度为 D若k1，则电子在射出电场的过程中，沿电场方向的分速度方向始终不变解析竖直方向，电子在0T时间内做匀加速运动，加速度的大小a1，位移x1a1T2，在T2T时间内先做匀减速运动，后反向做匀加速运动，加速度的大小a2，初速度的大小v1a1T，匀减速运动阶段的位移x2，由题知dx1x2，解得d ，A正确；若k1且电子恰好在4T时刻从A板边缘射出电场，电场力做功为零，动能不变，B错误；若k且电子恰好在2T时刻射出电场，垂直电场方向速度为v0，射出时的速度为 ，C错误；若k1，电子在射出电场的过程中，沿电场方向的分速度方向始终不变，D正确答案AD二、非选择题10(2018石家庄高三质检二)如图所示，ABCD且A、B、C、D位于一半径为r的竖直圆上，在C点有一固定点电荷，电荷量为Q.现从A点将一质量为m、电荷量为q的小球由静止释放，小球沿光滑绝缘轨道ADB运动到D点时速度为，g为重力加速度，不考虑运动电荷对静电场的影响，求：(1)小球运动到D点时对轨道的压力；(2)小球从A点到D点过程中电势能的改变量解析(1)小球在D点时有FNkmg解得FN2mgk由牛顿第三定律得，小球在D点时对轨道的压力大小为FN2mgk方向竖直向下(2)小球从A运动到D，根据动能定理，有：mgrW电m()20解得电场力做的功：W电mgr因为电场力做负功，则电势能增加，Epmgr答案(1)2mgk，方向竖直向下(2)mgr11(2018江苏苏北四市联考)如图甲所示，极板A、B间电压为U0，极板C、D间距为d，荧光屏到C、D板右端的距离等于C、D板的板长A板O处的放射源连续无初速地释放质量为m、电荷量为q的粒子，经电场加速后，沿极板C、D的中心线射向荧光屏(荧光屏足够大且与中心线垂直)，当C、D板间未加电压时，粒子通过两板间的时间为t0；当C、D板间加上图乙所示电压(图中电压U1已知)时，粒子均能从C、D两板间飞出，不计粒子的重力及相互间的作用求：(1)C、D板的长度L；(2)粒子从C、D板间飞出时垂直于极板方向偏移的最大距离；(3)粒子打在荧光屏上区域的长度解析(1)粒子在A、B板间有qU0mv在C、D板间有Lv0t0解得：