1、专题强化训练(八)电场及带电粒子在电场中的运动一、选择题(15为单选题，610为多选题)1(2017长沙市长郡中学高三月考)空间中有竖直方向的匀强电场，一个带电小球的运动轨迹如图所示，由此可知()A电场的方向竖直向上B小球一定带正电C小球受到的电场力大于重力D小球在P点的动能小于在Q点的动能解析：由图示可知，小球向上偏转，合力向上，小球受到重力和电场力作用，重力竖直向下，所以电场力方向向上且大于重力；由于不知道带点小球的电性；又不知道电场的方向，所以不能同时判断出电场的方向与小球的电性，故AB错误，C正确；小球受到的电场力与重力恒定不变，小球受到的合力不变，方向竖直向上，所以小球在从P到Q的过
2、程中合外力对小球做负功，小球的动能减小，故D错误答案：C2(2017怀化市高三模拟)如图所示，将平行板电容器两极板分别与电池正、负极相接，两板间一带电液滴恰好处于静止状态现贴着下板迅速插入一定厚度的金属板，则在插入过程中()A电路将有逆时针方向的短暂电流B电容器的带电量减小C带电液滴仍将静止D带电液滴将向下做加速运动解析：插入一金属板相当于极板间距离变小了，根据决定式C ，知电容增大，电势差不变，则QCU知，电容器带电量增大，电路中有逆时针方向的短暂电流故A正确，B错误；电势差不变，d减小，则电场强度增大，带电液滴所受的电场力增大，大于重力，将向上做加速运动故CD错误答案：A3(2017黄冈中
3、学高三限时训练)如图所示，纸面内有一匀强电场，带正电的小球(重力不计)在恒力F的作用下沿图中虚线由A匀速运动至B，已知力F和AB间夹角为，AB间距离为d，小球带电 量为q，则下列结论正确的是()A电场强度的大小为EFcos /qBAB两点的电势差为UABFdcos /qC带电小球由A运动至B过程中电势能增加了Fdcos D带电小球若由B匀速运动至A，则恒力F必须反向解析：由题知，小球的重力不计，只受到电场力与恒力F而做匀速直线运动，则有，qEF，则得场强E，A错误；AB两点的电势差为UABEdcos ；B错误；带电小球由A运动至B过程中恒力做功为WFdcos ，根据功能关系可知，电势能增加了F
4、dcos ，C正确；小球所受的电场力恒定不变，若带电小球由B向A做匀速直线运动时，F大小、方向不变，D错误；故选C答案：C4(2017湖南五市十校高三联考)如图所示，水平放置的平行板电容器的两板间有一竖直向上的匀强电场，下板接地，两板间距离为10 cm，A点距下板3 cm，B点距上板3 cm.质量m0.01 kg、电荷量为103C的小球能够在A点保持静止现将小球移到匀强电场之外下列说法正确的是()A上板的电势比下板高10 VBA点的电势为3 VC电荷量为103C的带负电的点电荷在A点的电势能为3103JD将电荷量为103C的带负电的点电荷从A点移到B点，电场力对该点电荷做功4103J解析：电场
5、方向向上，即下极板电势高，A错误；小球在A点受力平衡，mgEq，解得E100 V/m，所以两极板间的电势差UEd10 V，由于下极板接地，电势为零，故A点电势为A01000.033 V，电荷量为103C的带负电的点电荷在A点的电势能为EpAq3(103)3103J，故B错误，C正确；UAB30(1000.07)4 V，所以将电荷量为103C的带负电的点电荷从A点移到B点，电场力对该点电荷做功WUABq4(103)4103 J，D错误；答案：C5(2017江苏卷)如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、P点由O点静止释放的电子恰好能运动到P点现将C板向右
6、平移到P点，则由O点静止释放的电子()A运动到P点返回B运动到P和P点之间返回C运动到P点返回D穿过P点解析：本题考查带电粒子在匀强电场中的加(减)速运动由题意知，电子在A、B板间做匀加速运动，在B、C板间做匀减速运动，到P点时速度恰好为零，设A、B板和B、C板间电压分别为U1和U2，由动能定理得eU1eU20，所以U1U2；现将C板右移至P点，由于板上带电荷量没有变化，B、C板间电场强度E，E不变，故电子仍运动到P点返回，选项A正确答案：A6(2017天津卷)如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹设电子在A、B两点的加
7、速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EpA、EpB下列说法正确的是()A电子一定从A向B运动B若aAaB，则Q靠近M端且为正电荷C无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpAaB，则A靠近场源电荷Q，即Q靠近M端且为正电荷，选项B正确；若电子由AB，则水平向左的电场力与轨迹切线方向的速度夹角大于90，电场力做负功，电势能增加，即EpAEpB，若电子由BA，则电场力方向与速度方向夹角小于90，电场力做正功，电势能减小，EpAB，选项D错误答案：BC7 (2017泰安市高三质检)如图(1)所示，在两平行的金属板间加上如图(2)所示的电压在01 s内，一点电荷在两极板间处于静止状态，t2 s时电荷仍运动且
8、未与极板接触则在12 s内，点电荷(g取10 m/s2)()A做匀加速直线运动，加速度大小为10 m/s2B做变加速直线运动，平均加速度大小为5 m/s2C做变加速直线运动，2 s末加速度大小为10 m/s2D2 s末速度大小为10 m/s解析：第1 s电荷受重力和电场力作用处于平衡状态，故电场力向上，与重力平衡；第2 s电势差变大，故电场强度变大，电场力变大，第2 s末电场强度增加为第1 s末的两倍，故电场力变为2倍，故合力变为向上，大小为mg，且第二秒内合力随时间均匀增加，故加速度随时间均匀增加，是变加速直线运动，A错误；第2 s末电场强度增加为第1 s末的两倍，故电场力变为2倍，故合力变
9、为向上，大小为mg，故加速度为g，方向是竖直向上，C正确；B第二秒内合力随时间均匀增加，故加速度随时间均匀增加，故平均加速度为：5 m/s2，B正确；根据速度时间公式，2秒末速度大小为：vt5 m/s21 s5 m/s，D错误答案：BC8(2017江苏卷)在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势在x轴上分布如图所示下列说法正确的有()Aq1和q2带有异种电荷Bx1处的电场强度为零C负电荷从x1移到x2，电势能减小D负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大解析：本题考查识别 x图象、场强与电势差的关系、电场力做功与电势能变化关系 x图线的切线斜率表示场强，由图可知从x1到x2过程中，图线切线
10、斜率变小，到x2处斜率为0，即场强从x1到x2一直减小，且E20，电场力FEq，负电荷从x1移动到x2，受到电场力减小，选项B、D错误；沿x轴方向电势由负到正，故x轴上的两个电荷q1、q2为异种电荷，选项A正确；由图可知x10)的带电小球M、N先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出小球在重力作用下进入电场区域，并从该区域的下边界离开已知N离开电场时的速度方向竖直向下；M在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为N刚离开电场时动能的1.5倍不计空气阻力，重力加速度大小为g.求(1)M与N在电场中沿水平方向的位移之比；(2)A点距电场上边界的高度；(3)该电场的电场强度大小解析：(1)设小球M、N
11、在A点水平射出时的初速度大小为v0，则它们进入电场时的水平速度仍然为v0.M、N在电场中运动的时间t相等，电场力作用下产生的加速度沿水平方向，大小均为a，在电场中沿水平方向的位移分别为s1和s2.由题给条件和运动学公式得v0at0s1v0tat2s2v0tat2联立式得3(2)设A点距电场上边界的高度为h，小球下落h时在竖直方向的分速度为vy，由运动学公式v2ghHvytgt2M进入电场后做直线运动，由几何关系知联立式可得hH(3)设电场强度的大小为E，小球M进入电场后做直线运动，则设M、N离开电场时的动能分别为Ek1、Ek2，由动能定理得Ek1m(vv)mgHqEs1Ek2m(vv)mgHqEs2由已知条件Ek11.5Ek2联立式得E答案：(1)31(2)H(3)