2013届高三物理二轮冲刺《对带电粒子在电场中运动的考查》知识点专练练习（30分钟含详解）

1 对带电粒子在电场中运动的考查对带电粒子在电场中运动的考查 本卷共 7 小题 满分 60 分 建议时间 30 分钟 命题专家 寄语 对带电粒子在电场中运动的考查 能力要求较高 近年来多 结合牛顿运动 定律 动能定理等知识进行考查 综合性较强 四十七 电场力做功 电势能的关系 1 多选 如图 1 所示 在粗糙的斜面上固定一点电荷Q 在M点无初速度的 释放带有恒定电荷的小物块 小物块在Q的电场中沿斜面运动到N点静止 则从M到N的过程中 图 1 A 小物块所受的电场力减小 B 小物块的电势能可能增加 C 小物块电势能变化量的大小一定小于克服摩擦力做的功 D M点的电势一定高于N点的电势 2 如图 2 所示 真空中有一匀强电场和水平面成一定角度斜向上 一个电荷 量为Q 5 10 6 C 的点电荷固定于电场中的O处 在a处有一个质量为m 9 10 3 kg 电荷量 为q 2 10 8 C 的点电荷恰能处于静止 a与O在同一水平面上 且相距为r 0 1 m 现用绝缘工 具将q搬到与a在同一竖直平面上的b点 Oa Ob且相互垂直 在此过程中外力至少做功 图 2 A 1 8 10 2J B 9 1 10 3 J 2 C 9 10 3J D 9 10 3 J 2 四十八 带电粒子在电场中的运动 3 如图 3 所示 在沿水平方向的匀强电场中有a b两点 已知a b两点在 同一竖直平面内但在不同的电场线上 一个带电小球在重力和电场力作用下由a点运动到b点 在这 一运动过程中 该带电小球 2 图 3 A 动能可能保持不变 B 运动的轨迹一定是直线 C 做的一定是匀变速运动 D 在a点的速度可能为零 4 多选 如图 4 所示是模拟净化空气过程的两种设计方案 含灰尘的空气密 闭在玻璃圆筒 圆筒的高和直径相等 内 第一种方案 在圆筒顶面和底面加上电压U 沿圆筒的轴线 方向形成一个匀强电场 尘粒运动方向如图甲所示 第二种方案 圆筒轴线处放一直导线 在导线与 筒壁间也加上电压U 形成沿半径方向的辐向电场 尘粒运动方向如图乙所示 已知空气阻力与尘粒 运动的速度成正比 即f kv k为一定值 假设每个尘粒的质量和电荷量均相同 重力不计 关于 两种方案 下列说法正确的是 图 4 A 尘粒最终一定做匀速运动 B 灰尘沉积处的电场强度大小不相等 C 电场对单个尘粒做功的最大值相等 D 能实现匀速运动的尘粒的最终速率相等 四十九 带电粒子的加速与偏转 5 如图 5 所示 一点电荷固定在光滑水平面上的O点 虚线a b c d是 点电荷激发电场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 此可以判定下列说法错误的是 3 图 5 A 固定小 球与小滑块电性一定相同 B 在 1 2 3 4 5 五个位置上小滑块具有的动能与电势能之和一定相等 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 1 到 2 和从位置 3 到 4 的过程中 电场力做功的大小关系是W12 3W34 五十 带电粒子在复合场中的运动 6 一个带正电的粒子以初动能Ek0进入匀强电场中 若初速度方向跟电场方 向相同 经过时间t动能为Ek1 若初速度方向跟电场方向垂直 经过时间t动能为Ek2 比较动能Ek1 和Ek2的大小 有 A Ek2 Ek1 B Ek2 Ek1 C Ek2s2 由W qU qEs 可知电场力对粒子做的功W1 W2 由动能定理可知末动能 1 2 Ek W Ek0 故C 正确 7 解析 1 将变阻器滑动头置于a端 两极板M N间的电势差为零 带电 粒子不会发生偏转 带电粒子在磁场中转动半周离开磁场 运动时间为t1 1 2 2 m qB m qB 2 将滑动变阻器滑动头置于b端 带电粒子向上偏转 带电粒子在电场中做类平抛运动 L v0t y t2 1 2 qE m 3 3 L 将v0 代入得 y L 3qE m 3 6 带电粒子射出电场的位置为M板的上边