1、2013届高三物理二轮复习测试（全国通用）1专题三第1讲带电粒子在电场中的运动一、单项选择题1(2012上海高考)A、B、C三点在同一直线上，ABBC12，B点位于A、C之间，在B处固定一电荷量为Q的点电荷。当在A处放一电荷量为q的点电荷时，它所受到的电场力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为2q的点电荷，其所受电场力为()AF/2BF/2CF DF解析：选B如图所示，设B处的点电荷带电荷量为正，ABr，则BC2r，根据库仑定律F，F，可得F，故选项B正确。2. (2012温州模拟)一带电小球悬挂在平行板电容器内部，闭合开关S，电容器充电后，悬线与竖直方向夹角为，如图1所示。下列方法中能使夹
2、角减小的是() A保持开关闭合，使两极板靠近一些B保持开关闭合，使滑动变阻器滑片向右移动图1C保持开关闭合，使两极板远离一些D断开开关，使两极板靠近一些解析：选C保持开关闭合，两极板间电压不变，使两极板靠近一些，板间电场强度变大，夹角增大，A错；保持开关闭合，使滑动变阻器滑片向右移动，不会影响板间电压，夹角不变，B错；保持开关闭合，板间电压不变，使两极板远离一些，由E可知，电场强度减小，夹角减小，C对；断开开关，使两极板靠近一些，极板上电荷量不变，板间电场强度不变，夹角不变，D错。3平行板间有如图2所示的周期性变化的电压。重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t0时刻开始将其释放，运动过程无碰
3、板情况。在图3所示的图象中，正确定性描述粒子运动的速度图象的是()图2 图3 解析：选A0时间内粒子做初速度为零的匀加速直线运动。T时间内做加速度恒定的匀减速直线运动，由对称性可知，在T时速度减为零。此后周期性重复，故A正确。4(2012安徽高考)如图4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，其中坐标原点O处的电势为0 V，点A处的电势为6 V，点B处的电势为3 V，则电场强度的大小为() A200 V/m B200 V/m图4C100 V/m D100 V/m解析：选A在匀强电场中，若沿某一方向电势降落，则在这一方向上电势均匀降落，故OA的中点C的电势C3 V(如图所示)，
4、因此B、C为等势面。O点到BC的距离dOCsin ，而sin ，所以dOC1.5102m。根据E得，匀强电场的电场强度E V/m200 V/m，故选项A正确，选项B、C、D错误。5(2012安徽高考)如图5甲所示，半径为R的均匀带电圆形平板，单位面积带电量为，其轴线上任意一点P(坐标为x)的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出：E2k，方向沿x轴。现考虑单位面积带电量为0的无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r的圆板，如图乙所示。则圆孔轴线上任意一点Q(坐标为x)的电场强度为() 图5A2k0 B2k0C2k0 D2k0解析：选A利用均匀带电圆板轴线上的电场强度公式，当R无限大时
5、，Q点电场强度E12k0，当Rr时，Q点电场强度E22k01，现从带电平板上中间挖去一半径为r的圆板，则Q点电场强度E3E1E2，只有选项A正确。二、多项选择题6. (2012新课标全国卷)如图6所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子() A所受重力与电场力平衡图6B电势能逐渐增加C动能逐渐增加D做匀变速直线运动解析：选BD由题意可知粒子做直线运动，受到竖直向下的重力和垂直极板的电场力，考虑到电场力和重力不可能平衡，故只有电场力与重力的合力方向水平向左才能满足直线运动条件，故粒子做匀减速直线运动
6、，电场力做负功，电势能逐渐增加，B、D对。7如图7甲所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点。一个带负电的点电荷仅受电场力作用，从A点沿电场线运动到B点。在此过程中，该点电荷的速度v随时间t变化的规律如图乙所示。则下列说法中不正确的是()图7AA点的电场强度比B点的大BA、B两点的电场强度相等CA点的电势比B点的电势高DA点的电势比B点的电势低解析：选ABD由题图乙可得该点电荷由A点到B点做减速运动，所以点电荷所受的电场力与运动方向相反，由B指向A，由于点电荷带负电，所受电场力与电场强度方向相反，故电场强度方向由A指向B，沿着电场线方向电势越来越低，所以A点电势比B点电势高，C正确，D错误；由
7、图乙可得vt图象斜率越来越大，说明点电荷的加速度越来越大，由牛顿第二定律可得电场力越来越大，所以由A到B电场强度在增大，A点的电场强度比B点的小，A、B错误。8.空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图8所示，a、b、c、d为电场中 图8的4个点，则() AP、Q两点处的电荷等量异种Ba点和b点的电场强度相同Cc点的电势低于d点的电势D负电荷从a到c，电势能减少解析：选AD根据电场线与等势线垂直得：必有一条电场线与P、Q连线重合，P为正电荷，故该电场线必从P沿直线指向Q，因电场线总是由正电荷指向负电荷，故P、Q电荷为等量异种电荷，A选项正确；电
8、场强度是矢量，a、b两处电场强度方向不同，B选项错误；因越靠近正电荷，电势越高，故c点电势高于d点电势，C选项错误；根据等势线的分布及P、Q的电性，c所在的等势线电势高于a所在等势线的电势，负电荷从a到c，电场力做正功，电势能减少，D选项正确。三、非选择题9.反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。如图9所示，在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A点由静止开始，在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动。已知电场强度的大小分别是E12.0103 N/C和E24.0103 N/C，方向如图所示，带电微粒质量m1.0
9、1020 kg ，带电量q1.0109C，A点距虚线MN的距离d11.0 cm，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应。求： 图9(1)B点距虚线MN的距离d2；(2)带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t。解析：(1)带电微粒由A运动到B的过程中，由动能定理有|q|E1d1|q|E2d20解得d2d10.50 cm(2)设微粒在虚线MN两侧的加速度大小分别为a1、a2，由牛顿第二定律有|q|E1ma1|q|E2ma2设微粒在虚线MN两侧运动的时间分别为t1、t2，由运动学公式有d1a1td2a2t又tt1t2由式解得t1.5108s答案：(1)0.50 cm(2)1.5108 s10(2012湖
10、南四市联考)如图10所示，在同一条竖直线上，有电荷量均为Q的A、B两个正点电荷，GH是它们连线的垂直平分线。另有一个带电小球C，质量为m、电荷量为q(可视为点电荷)，被长为L的绝缘轻细线悬挂于O点，现在把小球O拉起到M点，使细线水平且与A、B处于同一竖直面内，由静止开始释放，小球C向下运动到GH线上的N点时刚好速度为零，此时细线与竖直方向的夹角30。试求： 图10(1)在A、B所形成的电场中M、N两点间的电势差，并指出M、N哪一点的电势高。(2)若N点与A、B两个点电荷所在位置正好形成一个边长为a的正三角形，则小球运动到N点瞬间，轻细线对小球的拉力FT(静电力常量为k)。解析：(1)带电小球C在A、B形成的电场中从M点运动到N点的过程中，重力和电场力做功，但合力功为零，则qUMNmglcos 0所以UMN即M、N两点间的电势差大小为且N点的电势高于M点的电势。(2)在N点，小球C受到重力mg、细线的拉力FT以及A和B分别对它的斥力FA和FB四个力的作用如图所示，且沿细线方向的合力为零(向心力为零)。则FTmgcos 30FAcos 300又FAFBk得FTmgcos 30kcos 30答案：(1)N点电势高(2)mgcos 30kcos 30
