2018年高中物理第1章静电场1.12带电粒子在电场中的加速习题新人教版.docx

带电粒子在电场中的加速（答题时间：30分钟）1. 在电场强度大小为E的匀强电场中，将一个质量为m、电荷量为q的带电小球由静止开始释放，带电小球沿与竖直方向成角的方向做直线运动. 关于带电小球的电势能和机械能W的判断，不正确的是（ ）A. 若sin，则一定减小，W一定增加B. 若sin，则、W一定不变C. 若sin=，则一定增加，W一定减小D. 若tan，则可能增加，W一定增加2. 如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中竖直放置，M、N为板间同一电场线上的两点。一带电粒子（不计重力）以速度vM经过M点沿电场线方向向右运动，且未与右侧金属板接触，一段时间后，粒子以速度vN向左经过N点。则下列说法正确的是（ ）A. 电场中M点的电势一定高于N点的电势B. 粒子受到的电场力一定由M点指向N点C. 粒子在M点的速度一定比在N点的速度大D. 粒子在M点的电势能一定比在N点的电势能大3. 沿电场中某条直线电场线方向建立x轴，该电场线上各点电场强度E随x的变化规律如图所示，坐标点0、x1、x2和x3分别与x轴上O、A、B、C四点相对应，相邻两点间距相等。一个带正电的粒子从O点附近由静止释放，运动到A点处的动能为Ek，仅考虑电场力作用。则下列说法正确的是（ ）A. 从O点到C点，电势先升高后降低B. 粒子先做匀加速运动，后做变加速运动C. 粒子在AB段电势能变化量大于BC段的D. 粒子运动到C点时动能小于3Ek4. 空间存在某电场，一带负电的粒子仅在电场力作用下从x1处沿x轴负方向运动。粒子质量为m，初速度大小为v0，其电势能Ep随坐标x变化的关系如图所示，图线关于纵轴左右对称，以无穷远处为零电势能点，粒子在原点0处电势能为E0，在x1处电势能为E1，则下列说法中正确的是（ ）A. 坐标原点0处两侧电场方向相反B. 粒子经过x1、x1处速度相同C. 由x1运动到0过程电场力做正功D. 若粒子能够沿x轴负方向运动越过0点，一定有v05. AB是电场中的一条电场线，若将一负电荷从A点处自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图所示，则A、B两点的电势高低和场强的大小关系是（ ）A. AB ，EAEB B. AB ，EAEBC. AB ，EAEB D. AB ，EAEB6. 如图所示，两个带等量正电荷的相同小球，固定在绝缘、粗糙的水平面上A、B两点，O是AB的中点。带正电的小滑块从C点由静止释放，在电场力作用下向O点运动，则滑块从C点运动到O点的过程中（ ）A. 电势能不断增大B. 电场力先做正功后做负功C. 加速度不断减小D. 速度先增大后减小7. 如图所示，倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为 ，极板间距为d，一带负电的微粒质量为m、带电荷量为q，从极板M的左边缘A处以初速度v0水平射入，沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出，则下列说法正确的是（ ）A. 微粒到达B点时动能为B. 微粒的加速度大小等于C. 两极板的电势差 D. 微粒从A点到B点的过程电势能减少8. A、B为两个完全一样的面积足够大的金属薄板，其中A板上有一小孔。现让A、B两板水平正对放置，两板间距离为d，且使A、B两板与电源两极保持相连。让质量为m、带电荷量为q的小球从A孔正上方与A相距为d的O处由静止释放，小球刚好不能与B 板接触。若保持A板不动，将B板向上移动，使A、B间距离为0.5d，仍让小球从O处由静止释放，求小球从O下落的最大距离。（设重力加速度为g，不计空气阻力）9. 如下图所示，BC是半径为R=1m的1/4圆弧形光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E=2.0104N/C，今有一质量为m=1kg、带正电q=1.0104C的小滑块，（体积很小可视为质点），从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为=0.2，求：（1）滑块通过B点时的速度大小；（2）滑块通过B点时圆弧轨道B点受到的压力大小；（3）水平轨道上A、B两点之间的距离。1. ACD 解析：若sin，电场力可能做正功，也可能做负功，所以可能减小也可能增大、W可能增大也可能减小，故A错误。若sin=，则电场力与速度方向垂直，电场力不做功，不变化、W一定守恒。故B正确，C错误。若tan=，则电场力沿水平方向，且和重力的合力与速度方向同向，电场力做正功减少，W一定增加，D错误；此题选错误选项，故选ACD。2. C 解析：由题意可知，粒子从M点向右做减速运动，当速度减到零时反向加速，故粒子所受的电场力向左，即由N点指向M点；粒子由M到N的过程电场力做负功，动能减少，电势能增加，故M点的电势能小于N点的电势能，但是由于粒子的电性不确定，故无法比较M、N两点的电势高低；故选C。3. CD 解析：由题意知，带正电的粒子受电场力方向沿x轴正方向，由图知，从O点到C点，电场的方向不变，电势一直降低，所以A错误；由图知，电场强度一直在变，粒子受电场力大小在变，所以粒子一直做变加速运动，所以B错误；由图知AB段电场强度的平均值大于BC段的场强平均值，而位移相同，所以在BC段电场力做功较多，电势能的变化量较大，所以C正确；根据E-x图象与坐标轴所围面积表示两点间的电势差，由图知，AC间图线所围面积小于OA间的2倍，根据动能定理知粒子运动到C点时动能小于3Ek，所以D正确。4. ABD 解析：一带负电的粒子从x1向0点运动时，电势能都增加，电场力都做负功，电场线的方向由x10，C错误；而从0向x1运动时，电势能减小，电场力做正功，电场线的方向由x10，A正确；由于带负电的粒子在x1、x1处具有的电势能相等，因此这两点处于相同的等势面上，从x1到x1过程中，电场力做功等于零，根据动能定理，可知粒子经过x1、x1处速度相同，B正确；若能从x1运动到0，且运动到0点时的速度恰好为零，根据动能定理有，可得，若能越过0点，则运动到0点时的速度大于零，则，D正确。5. C 解析：负电荷受力方向与电场方向相反，故电场线方向应该是由BA，顺着电场线方向，电势依次降低，故AB；vt图象中斜率的大小表示加速度的大小，则aAaB，而a，故EAEB。选项C正确。6. C 解析：等量同种正点电荷形成的电场，连线上面中点电场强度最小等于0，从两端到中点，电场强度逐渐减小，带正电的滑块从C点由静止释放，OA部分电场线从A指向O，正电荷受力方向与电场线方向相同，所以从C点运动到O点的运动过程电场力做正功，电势能减小，选项AB错。根据动能定理，电场力做正功，动能增大速度增大，选项D错。运动过程中电场强度逐渐变小，电场力逐渐变小，加速度逐渐减小，选项C对。7. C 解析：微粒在运动过程中，受力如图所示由于微粒受力不在一条直线上，因此不可能做匀速直线运动，到达B点的动能一定不是，因此A错误；将电场力分解到水平方向和竖直方向上，可知，因此加速度大小为，B错误；电容器内的电场强度，因此两极板间的电势差为，C正确，从A向B运动的过程中，由于电场力做负功，电势能增加，D错误。8. 解：设A、B两板间的电压为U。A、B两板间距离为d时，对小球运动的整个过程，由动能定理得：mg2dqU=0则得：qU=2mgd当A、B两板间距离为时，设小球从O下落的最大距离为h。A板与小球下落最低点间的电压为U，由动能定理得： mghq U=0而 联立解得：9. 解：（1）小滑块从C到