1、课时跟踪检测（二十七） 带电粒子在电场中运动的综合问题 (卷)A级基础小题练熟练快1(2018牡丹江模拟)下列叙述中正确的是()A用点电荷来代替带电体的研究方法叫理想模型法B库仑提出了用电场线描述电场的方法C伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证D用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如电场强度E，电容C，加速度a，都是采用了比值法定义的解析：选A用点电荷来代替带电体的研究方法叫理想模型法，选项A正确；法拉第提出了用电场线描述电场的方法，选项B错误；伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，但是没有直接用实验进行了验证，选项C错误；用比值法定义的
2、物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如电场强度E，电容C，都是采用了比值法定义的，但是加速度a不是采用的比值法定义，选项D错误。2(2018大庆质检)关于静电场，下列说法中正确的是()A将负电荷由电势低的地方移到电势高的地方，电势能一定增加B无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，静电力做的正功越多，电荷在该点的电势能越大C在同一个等势面上的各点，场强的大小必然是相等的D电势下降的方向就是电场场强的方向解析：选B将负电荷由电势低的地方移到电势高的地方，电势能一定减小，选项A错误；无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，静电力做的正功越多，电荷在该点的电势能越大，选项B
3、正确；在同一个等势面上的各点，场强的大小不一定是相等的，例如等量异种电荷连线的中垂线上各点，选项C错误；沿场强的方向电势一定下降，但是电势下降的方向不一定是电场场强的方向，选项D错误。3多选有一种电荷控制式喷墨打印机，它的打印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符。不考虑墨汁的重力，为使打在纸上的字迹缩小，下列措施可行的是()A减小墨汁微粒的质量B减小墨汁微粒所带的电荷量C增大偏转电场的电压D增大墨汁微粒的喷出速度解析：选BD根据偏转距离公式y可知，为使打在纸上的字迹缩小，要增大墨汁微粒的质量，
4、减小墨汁微粒所带的电荷量，减小偏转电场的电压，增大墨汁微粒的喷出速度，B、D正确。4多选(2018宜昌六校联考)一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中，只受重力、电场力和空气阻力三个力的作用。若重力势能增加5 J，机械能增加1.5 J，电场力做功2 J，则小球()A重力做功为5 JB电势能减少2 JC空气阻力做功0.5 J D动能减少3.5 J解析：选BD小球的重力势能增加5 J，则小球克服重力做功5 J，故A错误；电场力对小球做功2 J，则小球的电势能减小2 J，故B正确；小球共受到重力、电场力、空气阻力三个力作用，小球的机械能增加1.5 J，则除重力以外的力做功为1.5 J，电场力对小球
5、做功2 J，则知空气阻力做功为0.5 J，即小球克服空气阻力做功0.5 J，故C错误；重力、电场力、空气阻力三力做功之和为3.5 J，根据动能定理，小球的动能减小3.5 J，D正确。5多选一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比。若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升。若两极板间电压为2U，油滴做匀速运动时速度的大小可能为()A3v B4vC5v D6v解析：选AC若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降，有mgkv，若两极板间的电
6、压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升，知电场力大于重力，有：qmgkv，若两极板间电压为2U，如果电场力方向向上，油滴向上做匀速运动时，有qmgkv，联立解得v3v，故A正确，如果电场力方向向下，油滴向下做匀速运动时，有qmgkv，联立解得v5v，C正确。6多选(2018贵阳模拟)如图所示，在方向水平向右的匀强电场中，一不可伸长的长度为L的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定于O点，当小球静止在B点时，细线与竖直方向夹角37(sin 370.6，cos 370.8)，则()A小球带负电B匀强电场电场强度的大小为C电场中A、B两点的电势差为D当小球从A点由静止释放至B点，
7、电场力做负功，小球经B点时的速度大小为解析：选BD小球静止在B点，受力平衡，受到重力、电场力和细线的拉力，电场力水平向右，与电场方向一致，说明小球带正电，A错误；根据共点力平衡条件可得tan 37，解得E，B正确；电场中A、B两点的电势差为UABEdEL(1sin )，C错误；小球从A点运动到B点的过程中电场力和重力做功，根据动能定理可得mgLcos UABqmvB20，解得vB，D正确。7(2018衡阳模拟)等量异种电荷的连线和其中垂线如图所示，现将一个带正电的试探电荷先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点，则试探电荷在此全过程中()A所受电场力的方向不变B所受电场力的大小不变C
8、电势能一直减小D电势能先不变后减小解析：选A根据电场的叠加，正的试探电荷在a点和b点、c点受电场力方向相同，垂直ab向下，电场线越密，场强越大，根据电场线的疏密可知，a、b点的场强大小关系是：EaEb，所以试探电荷所受电场力方向不变，大小变化，故A正确，B错误；ab是一条等势线，检验电荷从图中a点沿直线移到b点，电场力不做功，电势能不变，从b到c，电场力做负功，电势能增大，故C、D错误。8(2018寿光模拟)如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量同种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，下列说法中正确的是()AA、B两处电势、场强均相同BC、D两处电势、场强均不同
9、C在虚线AB上O点的场强最小D带负电的试探电荷在O处的电势能大于在C处的电势能解析：选C根据顺着电场线方向电势降低，结合等量同种电荷电场线、等势面分布对称性特点可知，A、B场强方向相反，C、D两处场强方向相反，电势相同，故A、B错误，根据电场线疏密表示场强的大小可知，在A、B之间，O点场强最小，故C正确；O点电势高于C点电势，负电荷在O处电势能小于在C处电势能，故D错误。B级中档题目练通抓牢9如图所示，a、b、c三点在固定点电荷Q1、Q2连线的延长线上，Q1带正电。一带正电粒子从a点由静止释放，仅在电场力作用下运动，经b点时速度最大，到c点时速度为零。下列说法不正确的是()AQ2带负电Bb点的
10、电场强度最大CQ2的电荷量大于Q1的电荷量Da、c两点电势相等解析：选B若Q2带正电与Q1电性相同，都对带正电粒子起到排斥作用，所以从a点由静止释放正电粒子，仅在电场力作用下它将会向左运动，与题意相矛盾，所以假设不成立，即Q2应带负电，故A说法正确。从题意可知粒子开始在电场力的作用下先做加速度减小的加速运动，当加速度等于零时(速度最大)，易知b点电场强度为零，此后电场力反向，粒子开始做减速运动，到达c点后恰好为零，故B选项说法错误。b点的合场强为零，说明Q1、Q2在b点产生的场强大小相等，由点电荷场强公式Ek，因为Q2到b点的距离比Q1大，所以有Q2的电荷量大于Q1的电荷量，故C选项说法正确。
11、从a运动到c的过程，带电粒子动能的变化量为零，由动能定理：q(ac)Ek0，知电场力做功为零，则ac即a、c两点电势相等，故D选项说法正确。10(2018吉林调研)真空中，在x轴上的原点处和x6a处分别固定一个点电荷M、N，在x2a处由静止释放一个正点电荷P，假设试探电荷P只受电场力作用沿x轴方向运动，得到试探电荷P的速度与其在x轴上的位置关系如图所示，则下列说法正确的是()A点电荷M、N一定都是负电荷B试探电荷P的电势能一定是先增大后减小C点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为21Dx4a处的电场强度一定为零解析：选D根据题意，试探电荷仅在电场力作用下先加速后减速，其动能先增大后减小，其电势能
12、先减小后增大，选项B错误；试探电荷在x4a处速度最大，电势能最小，该处电场强度一定为零，选项D正确；在x轴上从原点处到x6a处，电场强度从两头指向x4a处，点电荷M、N一定都是正电荷，选项A错误；由可得QM4QN，选项C错误。11两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则下列说法正确的是()AN点的电场强度大小为零Bq1 q2CNC间场强方向沿x轴正方向D将一负点电荷从N点移到D点，电势能先减少后增加解析：选Dx图线的斜率等于电场强度，故可知N点的电场强度大小不为零，选项A错误；C点
13、为电势的拐点，若正点电荷从D到N点，电势能先增大后减小，则C点电场强度为零，故可知q1q2，故B错误；由题图可知：OM间电场强度方向沿x轴正方向，MC间电场强度方向沿x轴负方向，NC间场强方向沿x轴负方向，故C错误；将一负点电荷从N点移到D点，电势能先减少后增加，故D正确。12(2018福州质检)电场中某三条等势线如图中实线a、b、c所示。一电子仅在电场力作用下沿直线从P运动到Q，已知电势abc，这一过程电子运动的v t图像可能是下图中的()解析：选A结合abc，由题图等势线的特点可确定此电场为非匀强电场，且Q点处电场强度小于P点处电场强度，电子仅在电场力作用下沿直线从P运动到Q，将做加速度越
14、来越小的加速运动，A正确。13多选(2018西安长安区联考)如图甲所示，平行金属板AB之间距离为6 cm，两板间电场强度随时间按如图乙规律变化，设场强垂直于金属板由A指向B为正，周期T8105 s。某带正电的粒子，电荷量为8.01019 C，质量为1.61026 kg，于某时刻在两板间中点处由静止释放(不计粒子重力，粒子与金属板碰撞后即不再运动)，则()A若粒子于t0时释放，则一定能运动到B板B若粒子于t时释放，则一定能运动到B板C若粒子于t时释放，则一定能运动到A板D若粒子于t时释放，则一定能运动到A板解析：选AD粒子在板间运动的加速度a m/s2108 m/s2，在时间内粒子的位移x1a2
15、108(4105)2m8102m8 cm，因x13 cm，故若粒子于t0时释放，则一定能运动到B板，选项A正确。若粒子于t时释放，则粒子向A板运动，最后到达A板，选项B错误。若粒子于t时释放，在的时间内粒子向B板加速，位移为x2a2108(2105)2m2102 m2 cm；在的时间内粒子向B板减速，位移为x3x22 cm，故此时已经到达了B板，选项C错误。若粒子于t时释放，则在的时间内粒子向B板加速，位移为x2a2108(105)2m0.5102 m0.5 cm，在的时间内粒子向B板减速，位移为x3x20.5 cm；在T的时间内粒子向A板加速，位移为x2a2108(3105)2m4.5102 m4.5 cm；因4.5 cm20.5 cm3.5 cm3 cm，故此时粒子已经到达A板，选项D正确。14在示波管中，电子通过电子枪加速，进入偏转电场，然后射到荧光屏上，如图所示，设电子的质量为m(不考虑所受重力)，电荷量为e，从静止开始，经过加速电场加速，加速电场电压为U1，然后进入偏转电场，偏转电场中两板之间的距离为d，板长为L，偏转电压为U2，求电子射到荧光屏上的动能为多大？解析：电子在加速电场加速时，根据动能定理eU1mvx2进入偏转电场后Lvxt，vyat，a射出偏转电场时合速度v，由以上各式得Ekmv2eU1。答案：eU1