2025年高考物理复习分类训练：带电粒子在电场运动（一）（原卷）

专题39带电粒子在电场运动（一）

一、多选题

1.（2023•全国•统考高考真题）在。点处固定一个正点电荷，P点在。点右上方。从尸点由静止释放一个带

负电的小球，小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内运动，其一段轨迹如图所示。M,N是轨迹

上的两点，OP>OM,OM=ON,则小球（）

7IM

加

A.在运动过程中，电势能先增加后减少

B.在尸点的电势能大于在N点的电势能

C.在M点的机械能等于在N点的机械能

D.从M点运动到N点的过程中，电场力始终不做功

2.（2022・福建・高考真题）我国霍尔推进器技术世界领先，其简化的工作原理如图所示。放电通道两端电极

间存在一加速电场，该区域内有一与电场近似垂直的约束磁场（未画出）用于提高工作物质被电离的比例。

工作时，工作物质值气进入放电通道后被电离为沆离子，再经电场加速喷出，形成推力。某次测试中，沆

气被电离的比例为95%,流离子喷射速度为1.6xl（）4m/s,推进器产生的推力为80mN。已知款离子的比荷为

7.3x105c/kg；计算时，取债离子的初速度为零，忽略磁场对离子的作用力及粒子之间的相互作用，则（）

放电通道6,|®>

°E：

B-S-O----------------------------►

roXe+e*：

阳极阴极

A.氤离子的加速电压约为175V

B.债离子的加速电压约为700V

C.流离子向外喷射形成的电流约为37A

D.每秒进入放电通道的氤气质量约为5.3xlO^kg

3.（2022•海南・高考真题）如图，带正电3x10-5（2的物块A放在水平桌面上，利用细绳通过光滑的滑轮与8

相连，A处在匀强电场中，E=4X105N/C,从O开始，4与桌面的动摩擦因数〃随x的变化如图所示，取

。点电势能为零，A、8质量均为1kg,2离滑轮的距离足够长，则（）

A.它们运动的最大速度为Im/s

B.它们向左运动的最大位移为1m

C.当速度为0.6m/s时，A的电势能可能是-2.4J

D.当速度为0.6m/s时，绳子的拉力可能是9.2N

4.（2022・湖北・统考高考真题）如图所示，一带电粒子以初速度vo沿龙轴正方向从坐标原点O射入，并经过

点P（a>0,6>0）。若上述过程仅由方向平行于y轴的匀强电场实现，粒子从。到P运动的时间为。，到达

P点的动能为若上述过程仅由方向垂直于纸面的匀强磁场实现，粒子从。到P运动的时间为"到达

P点的动能为&2。下列关系式正确的是•（）

八y

P

b-•

oax

A.ti<t2B.ti>t2

C.Eki<Ek2D.Eki>Ek2

5.（2022・浙江•统考高考真题）如图为某一径向电场的示意图，电场强度大小可表示为£=@,。为常量。

r

比荷相同的两粒子在半径厂不同的圆轨道运动。不考虑粒子间的相互作用及重力，则（）

A.轨道半径厂小的粒子角速度一定小

B.电荷量大的粒子的动能一定大

C.粒子的速度大小与轨道半径r一定无关

D.当加垂直纸面磁场时，粒子一定做离心运动

6.（2022.全国•统考高考真题）地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场，将一带正电荷的小球自电场

中尸点水平向左射出。小球所受的重力和电场力的大小相等，重力势能和电势能的零点均取在P点。则射

出后，（）

A.小球的动能最小时，其电势能最大

B.小球的动能等于初始动能时，其电势能最大

C.小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时，其动能最大

D.从射出时刻到小球速度的水平分量为零时，重力做的功等于小球电势能的增加量

7.（2022•全国•统考高考真题）一种可用于卫星上的带电粒子探测装置，由两个同轴的半圆柱形带电导体极

板（半径分别为R和R+d）和探测器组成，其横截面如图（a）所示，点。为圆心。在截面内，极板间各

点的电场强度大小与其到。点的距离成反比，方向指向。点。4个带正电的同种粒子从极板间通过，到达

探测器。不计重力。粒子1、2做圆周运动，圆的圆心为O、半径分别为小虱R"y<R+d）；粒子3

从距。点4的位置入射并从距。点n的位置出射;粒子4从距。点n的位置入射并从距。点2的位置出射，

轨迹如图（b）中虚线所示。则（）

「

探测器

粒子图（a）

.3z子iO探测器3.子2/O探测器3G子3探测器粒子探测器

NO।4

图（b）

A.粒子3入射时的动能比它出射时的大

B.粒子4入射时的动能比它出射时的大

C.粒子1入射时的动能小于粒子2入射时的动能

D.粒子1入射时的动能大于粒子3入射时的动能

8.（2021.天津.高考真题）两个位于纸面内的点电荷产生电场的等势面如图中实线所示，相邻等势面间的电

势差相等。虚线是一个电子在该电场中的运动轨迹，轨迹与某等势面相切于尸点。下列说法正确的是

A.两点电荷可能是异种点电荷B.A点的电场强度比8点的大

C.A点的电势高于B点的电势D.电子运动到尸点时动能最小

9.（2021•全国・高考真题）四个带电粒子的电荷量和质量分别（+4，m）、（+q,2机）、（+3分3相）、（-q,m）它们

先后以相同的速度从坐标原点沿尤轴正方向射入一匀强电场中，电场方向与y轴平行，不计重力，下列描绘

这四个粒子运动轨迹的图像中，可能正确的是（

10.（2021・湖南.高考真题）如图，圆心为。的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，必和cd为该圆

直径。将电荷量为4（4>。）的粒子从。点移动到匕点，电场力做功为2W（W>0）；若将该粒子从c点移动到d

点，电场力做功为卬。下列说法正确的是（）

A.该匀强电场的场强方向与淡平行

B.将该粒子从d点移动到b点，电场力做功为0.5W

C.。点电势低于c点电势

D.若只受电场力，从d点射入圆形电场区域的所有带电粒子都做曲线运动

11.（2019•全国•高考真题）静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动，N为粒子

运动轨迹上的另外一点，则（）

A.运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小

B.在M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合

C.粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能

D.粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行

12.（2014・海南・高考真题）如图（a）,直线MN表示某电场中的一条电场线，a、6是线上的两点，将一带

负电荷的粒子从。点处由静止释放，粒子从a运动到6过程中的V4图线如图（6）所示.设a、6两点的电

势分别为。a、%,场强大小分别为Ea、Eb,粒子在a、6两点的电势能分别为Wa、Wb,不计重力，则有

图（b）

A.§QQ%B.Ea>EbC.Ea<EbD.Wa>Wb

13.（2015・四川・高考真题）如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O,最低点是P,直径水平,

a、6是两个完全相同的带正电小球（视为点电荷），6固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过

尸点到达某点Q（图中未画出）时速度为零.则小球a

A.从N到。的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小

B.从N到P的过程中，速率先增大后减小

C.从N到。的过程中，电势能一直增加

D.从尸到。的过程中，动能减少量小于电势能增加量

14.（2015•江苏・高考真题）一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左，不

计空气阻力，则小球（）

E

A.做直线运动B.做曲线运动

C.速率先减小后增大D.速率先增大后减小

15.（2015・天津・高考真题）如图所示，气核、笊核、能核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平

向右的加速电场耳，之后进入电场线竖直向下的匀强电场与发生偏转，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（）

—I—屏2

一一一I

A.偏转电场E?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

D.三种粒子一定打到屏上的同一位置，

16.（2018•全国•高考真题）如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微粒a、b所

带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。现同时释

放。、b,它们由静止开始运动，在随后的某时刻3a、6经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，a、

6间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是（）

B.在才时刻，。的动能比6的大

C.在f时刻，。和b的电势能相等

D.在f时刻，。和6的动量大小相等

17.（2016•全国•高考真题）如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面（纸面）内，且相对

于过轨迹最低点尸的竖直线对称.忽略空气阻力.由此可知（）

A.。点的电势比尸点高

B.油滴在。点的动能比它在P点的大

C.油滴在Q点的电势能比它在尸点的大

D.油滴在。点的加速度大小比它在P点的小

18.（2016•海南•高考真题）如图，一带正电的点电荷固定于。点，两虚线圆均以。为圆心，两实线分别为

带电粒子〃和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点•不计重力•下列说法正确

的是（）

A.A/带负电荷，N带正电荷

B.〃在6点的动能小于它在。点的动能

C.N在d点的电势能等于它在e点的电势能

D.N在从c点运动到乙点的过程中克服电场力做功

19.（2015・山东•高考真题）如图甲，两水平金属板间距为d,板间电场强度的变化规律如图乙所示.t=0时

刻，质量为机的带电微粒以初速度W沿中线射入两板间，。〜g时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经

金属板边缘飞出.微粒运动过程中未与金属板接触，重力加速度的大小为g,关于微粒在。〜T时间内运动

的描述，正确的是（）

A.末速度大小为0vo

B.末速度沿水平方向

C.重力势能减少了gmgd

D.克服电场力做功为％gd

20.（2015・广东•高考真题）如图所示的水平匀强电场中，将两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同

一水平线上的不同位置，释放后，M、N保持静止，不计重力，贝1（）

A.M的带电荷量比N的大

B.〃带负电荷，N带正电荷

C.静止时M受到的合力比N的大

D.移动过程中匀强电场对M做负功

二、单选题

21.（2023・北京・统考高考真题）如图所示，两个带等量正电的点电荷位于M、N两点上，E、F是MN连线

中垂线上的两点，。为EF、的交点，EO=OF,一带负电的点电荷在£点由静止释放后（）

I

a——9-6

M\N

।

A.做匀加速直线运动

B.在。点所受静电力最大

C.由E到O的时间等于由。到E的时间

D.由E到尸的过程中电势能先增大后减小

22.（2023•浙江•统考高考真题）AB、C。两块正对的平行金属板与水平面成30。角固定，竖直截面如图所示。

两板间距10cm,电荷量为1.0x10-8©、质量为3.0x10-4kg的小球用长为5cm的绝缘细线悬挂于A点。闭合

开关S,小球静止时，细线与A3板夹角为30。；剪断细线，小球运动到CD板上的M点（未标出），则（）

A.距离为5/cmB.电势能增加了

C.电场强度大小为6X1（）4N/CD.减小R的阻值，MC的距离将变大

23.（2023•全国•统考高考真题）在一些电子显示设备中，让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场，可

以使发散的电子束聚集。下列4幅图中带箭头的实线表示电场线，如果用虚线表示电子可能的运动轨迹，

其中正确的是（）

荧

光

D.43--二:屏

电子c

24.（2023•浙江•高考真题）如图所示，示波管由电子枪竖直方向偏转电极YY，、水平方向偏转电极XX，和荧

光屏组成。电极XX的长度为/、间距为d、极板间电压为U,YY，极板间电压为零，电子枪加速电压为10U。

电子刚离开金属丝的速度为零，从电子枪射出后沿。。'方向进入偏转电极。已知电子电荷量为e,质量为m,

m

B.打在荧光屏时，动能大小为lleU

c.在XX，极板间受到电场力的冲量大小为75^嬴7

D.打在荧光屏时，其速度方向与O。，连线夹角a的正切tana

25.（2022・湖北•统考高考真题）密立根油滴实验装置如图所示，两块水平放置的金属板分别与电源的正负

极相接，板间产生匀强电场。用一个喷雾器把密度相同的许多油滴从上板中间的小孔喷入电场，油滴从喷

口喷出时由于摩擦而带电。金属板间电势差为U时，电荷量为“、半径为r的球状油滴在板间保持静止。若

仅将金属板间电势差调整为2U,则在板间能保持静止的球状油滴所带电荷量和半径可以为（）

C.2q,2rD.4q,2r

26.（2022・浙江•统考高考真题）如图所示，带等量异种电荷的两正对平行金属板M、N间存在匀强电场,

板长为£（不考虑边界效应）。U0时刻，M板中点处的粒子源发射两个速度大小为vo的相同粒子，垂直M

板向右的粒子，到达N板时速度大小为血%；平行M板向下的粒子，刚好从N板下端射出。不计重力和

粒子间的相互作用，则（）

MlN

Fl

A.M板电势高于N板电势

B.两个粒子的电势能都增加

C.粒子在两板间的加速度a=4二

L

D.粒子从N板下端射出的时间/=9&I。L

2%

27.（2021・广东•高考真题）图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸板接在高压电源两端，两极间产

生强电场，虚线为等势面，在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极，。、6是其路径上的两点，

不计液滴重力，下列说法正确的是（）

高压电源.

发射极\\

带电液滴/；/吸板

等势面z

A.。点的电势比b点的低

B.。点的电场强度比6点的小

C.液滴在。点的加速度比在万点的小

D.液滴在a点的电势能比在6点的大

28.（2020・浙江•统考高考真题）如图所示，固定在水平面上的半径为/•的金属圆环内存在方向竖直向上、磁

感应强度大小为B的匀强磁场。长为/的金属棒，一端与圆环接触良好,另一端固定在竖直导电转轴OO'上，

随轴以角速度。匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板

电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g,不计其它电阻和摩擦，下列说

法正确的是（）

A.棒产生的电动势为;引2。

B.微粒的电荷量与质量之比为驱

BrG）

C.电阻消耗的电功率为上犯如

2R

D.电容器所带的电荷量为

29.（2020・浙江・统考高考真题）如图所示，一质量为加、电荷量为4（4>0）的粒子以速度%从连线

上的尸点水平向右射入大小为E、方向竖直向下的匀强电场中。已知与水平方向成45。角，粒子的重力

可以忽略，则粒子到达连线上的某点时（）

M

——►r

P\，

竺汰.

A.所用时间为隼

qE

B.速度大小为3%

c.与尸点的距离为迈强

qE

D.速度方向与竖直方向的夹角为30°

30.（2020・全国•统考高考真题）CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对多种病

情的探测。图（a）是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图（b）所示。图（b）

中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内有匀强偏转磁场；经调节后电子束从静止开始沿带箭头的

实线所示的方向前进，打到靶上，产生X射线（如图中带箭头的虚线所示）；将电子束打到靶上的点记为尸

点。贝I（）

A.M处的电势高于N处的电势

B.增大M、N之间的加速电压可使尸点左移

C.偏转磁场的方向垂直于纸面向外

D.增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P点左移

31.（2020・浙江•高考真题）如图所示，电子以某一初速度沿两块平行板的中线方向射入偏转电场中，已知

极板长度/，间距d,电子质量加，电荷量e。若电子恰好从极板边缘射出电场，由以上条件可以求出的是

（）

+++++

T

d0*•....................

A.偏转电压B.偏转的角度C.射出电场速度D.电场中运动的时间

32.（2019・江苏•高考真题）一匀强电场的方向竖直向上，仁0时刻，一带电粒子以一定初速度水平射入该电

场，电场力对粒子做功的功率为P,不计粒子重力，则关系图象是

33.（2019・天津・高考真题）如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为机的带电小球，以初速度。从M点

竖直向上运动，通过N点时，速度大小为20,方向与电场方向相反，则小球从M运动到N的过程（）

v八

A.动能增加;“小B.机械能增加2〃心2

3

C.重力势能增加,如2D.电势能增加2根4

34.（2019•浙江•高考真题）用长为1.4m的轻质柔软绝缘细线，拴一质量为LOxlCT?kg、电荷量为2.0xl（）-8c

的小球，细线的上端固定于。点.现加一水平向右的匀强电场，平衡时细线与铅垂线成37。，如图所示.现

向左拉小球使细线水平且拉直，静止释放，则（sin370=0.6）

A.该匀强电场的场强为3.75X1（）7N/C

B.平衡时细线的拉力为0.17N

C.经过0.5s,小球的速度大小为6.25m/s

D.小球第一次通过O点正下方时，速度大小为7m/s

35.（2019・浙江・高考真题）质子疗法进行治疗，该疗法用一定能量的质子束照射肿瘤杀死癌细胞.现用一

直线加速器来加速质子，使其从静止开始被加速到LOxlO7m；s.已知加速电场的场强为1.3X105N/C,质子的

质量为1.67xl0-27kg,电荷量为1.6x10-19。则下列说法正确的是

A.加速过程中质子电势能增加

B.质子所受到的电场力约为2X1CF15N

C.质子加速需要的时间约为8xlO-6s

D.加速器加速的直线长度约为4m

36.（2015・全国•高考真题）如图所示，两平行的带电金属板水平放置.若在两板中间a点从静止释放一带

电微粒，微粒恰好保持静止状态.现将两板绕过a点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转45。，再由a点从静止

释放一同样的微粒，该微粒将

A.保持静止状态

B,向左上方做匀加速运动

C.向正下方做匀加速运动

D.向左下方做匀加速运动

37.（2014.天津.高考真题）如图所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷.一带电微粒

水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么

A।=i

一、N

Bi:

A.若微粒带正电荷，则A板一定带正电荷

B.微粒从M点运动到N点电势能一定增加

C.微粒从M点运动到N点动能一定增加

D.微粒从M点运动到N点机械能一定增加

38.（2016•全国•高考真题）如图，尸为固定的点电荷，虚线是以尸为圆心的两个圆.带电粒子。在P的电

场中运动.运动轨迹与两圆在同一平面内，。、b、c为轨迹上的三个点.若。仅受尸的电场力作用，其在。、

b、c点的加速度大小分别为aa、ab>ac,速度大小分别为Va、Vb>vc,则

A.aa>ab>ac,Va>Vc>Vb

B.aa>ab>ac，Vb>vc>va

C.ab>ac>3a,Vb>Vc>Va

D.ab>ac>aa,va>vc>vb

39.（2017・浙江•高考真题）如图所示，在竖直放置间距为d的平行板电容器中，存在电场强度为E的匀强

电场。有一质量为加，电荷量为+4的点电荷从两极板正中间处静止释放，重力加速度为g。则点电荷运动

到负极板的过程（）

+

㊉

+

+

+

+

A.加速度大小为a=^+g

m

B.所需的时间为r=

VEq

C.下降的高度为y=

D.电场力所做的功为W=Eqd

40.（2018・天津・高考真题）如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只

在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为为、（pN,粒子在〃和N时加速度大小分别为

%、aN,速度大小分别为％、%,电势能分别为稣”、EPN.下列判断正确的是

A.vM<vN,aM<aNB.vM<vN,（pM<<pN

<NPN

C.<PMO，<"D.aM<aN>EPM<EPN

41.（2014•全国•高考真题）地球表面附近某区域存在大小为150N/C、方向竖直向下的电场.一质量为

1.00xl0-4kg>带电量为-1.00x10-7c的小球从静止释放，在电场区域内下落10.0m.对此过程，该小球的电势

能和动能的改变量分别为（重力加速度大小取9.80m