1、九 电场及带电粒子 在电场中的运动 1某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动()A半径越大，加速度越大B半径越小，周期越大C半径越大，角速度越小D半径越小，线速度越小答案 C解析 设原子核的电荷量为 Q，原子核对电子的静电引力提供电子圆周运动的向心力，kQer2 ma 向mv2r m2T2rm2r，可得 a 向kQemr2，T2 mr3kQe，kQemr3，vkQemr，则半径 r 越大，加速度 a 向、角速度 和线速度 v 均越小，而周期 T 越大，故 C 正确。2.(人教版选修 31 P5 演示实验改编)如图所示是探究电荷间相互作用力的示
2、意图，图中金属球 A 带正电，置于绝缘支架上，带电小球 B 悬于绝缘丝线的下端，质量为 m。当悬在 P1 点，B 球静止时，两带电小球刚好在同一高度，此时绝缘丝线与竖直方向的夹角为，重力加速度为 g，则()AA、B 间的库仑力为 mgcotBA、B 间的库仑力为 mgsinC将悬点移到 P2，平衡时 B 低于 AD将悬点移到 P2，平衡时 A、B 仍在同一高度答案 C解析 当 B 球处于平衡状态时，刚好与 A 球在同一水平面上，其受力如图所示，A、B 带同种电荷，由力的平行四边形定则可得：F 库mgtan，故A、B 错误；若把悬点移到 P2，由库仑定律可知，距离越远，A、B 间的库仑力越小，故
3、平衡时 B 低于 A，C 正确，D 错误。3一电子只在电场力作用下从电场中的 A 点移动到 B 点的过程中，电子克服电场力做了 3 eV 的功，则()AA 点的电势比 B 点的电势高 3 VBA 点的电势比 B 点的电势低 3 VC电子的电势能减少了 3 eVD电子的动能增加了 3 eV答案 A解析 由题意知，WABeUAB3 eV，故 UAB3 V，又 UABAB，得 AB3 V，因此 A 正确，B 错误；电场力做负功，电子的电势能增加，动能减小，C、D 错误。4如图所示，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，点 A 处的电势为 6 V，点 B
4、 处的电势为 3 V，则电场强度的大小为()A200 V/m B200 3 V/mC100 V/m D100 3 V/m答案 A解析 设 OA 中点为 C，则 C3 V，CB，即 B、C 在同一等势面上，如图所示，由电场线与等势面的关系和几何关系知：d1.5 cm，EUCOd 31.5102 V/m200 V/m，A 正确。5一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上。若将云母介质移出，则电容器()A极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大B极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大C极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变D极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变答案 D解析 由 C r
5、S4kd可知，当将云母介质移出时，r 变小，电容器的电容C 变小；因为电容器接在恒压直流电源上，故 U 不变，根据 QCU 可知，当 C 减小时，Q 减小。再由 EUd，U 与 d 都不变，可知电场强度 E 不变，D 正确。6(人教版选修 31 P39 第 4 题改编)一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物经过同一电场由静止加速后，进入匀强电场，已知一价氦离子在电场中的运动轨迹如图中轨迹 1，下列说法正确的是()A一价氢离子的轨迹可能是 2B二价氦离子的轨迹可能是 3C一价氢离子的轨迹可能是 3D二价氦离子的轨迹一定是 1答案 D解析 设正电荷的电荷量为 q，质量为 m，加速电压为 U1，
6、偏转电压为U2，偏转电极板长为 L，板间距离为 d。加速电场中 qU112mv20，偏转电场中运动时间 tLv0，偏转距离 y12at212qU2md Lv02，得到 yU2L24dU1，设速度偏转角为，则 tanatv0 U2L2dU1，由上可知 y、与带电粒子的质量、电荷量无关，则一价氢离子、一价氦离子、二价氦离子在偏转电场中轨迹重合，故 D 正确。7(多选)如图所示，一带电小球固定在光滑水平面上的 O 点，虚线 a、b、c、d 是带电小球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 处以水平初速度运动，结果形成了实线所示的运动轨迹。1、2、3、4、5 是等势线与小滑
7、块运动轨迹的一些交点。下列判定正确的是()A固定小球与小滑块带异种电荷B在整个运动过程中小滑块具有的动能与电势能之和保持不变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 3 到 4 和从位置 4 到 5 的过程中，电场力做功的大小关系是 W34W45答案 BC解析 由图看出滑块的轨迹向右弯曲，可知滑块受到了斥力作用，则知小球与小滑块电性一定相同，故 A 错误；根据能量守恒定律可知，小滑块运动过程中具有的动能与电势能之和保持不变，故 B 正确；滑块与小球的距离先减小后增大，由库仑定律得知滑块所受的库仑力先增大后减小，则其加速度先增大后减小，故 C 正确；小滑块从位置 3 到 4 和从位
8、置 4 到 5 的过程中电场强度在变小，由 UEd 及 WUq 可知 W34W45，故 D 错误。8(人教版选修 31 P15 第 7 题改编)如图所示，真空中有两个点电荷Q14.0108 C 和 Q21.0108 C，分别固定在 x 坐标轴的 x0 和 x6 cm 的位置上。(1)x 坐标轴上哪个位置的电场强度为零？(2)x 坐标轴上哪些地方的电场强度方向是沿 x 轴正方向的？答案(1)x12 cm 处(2)0 x6 cm 和 x12 cm 的地方解析 因为|Q1|Q2|，所以，在 Q1 左侧的 x 轴上，Q1 产生的电场的电场强度总是大于 Q2 产生的电场的电场强度，且方向总是指向 x 轴负方向，在x0 和 x6 cm 之间，电场强度总是指向 x 轴的正方向，只有在 Q2 右侧的 x轴上，才有可能出现电场强度为 0 的点。(1)设该点到原点的距离为 x，则 kQ1x2kQ2x620，即 4(x6)2x20，解得 x14 cm(不合题意，舍去)和 x212 cm，所以，在 x12 cm 处电场强度等于 0。(2)在 x 坐标轴上 0 x6 cm 和 x12 cm 的地方，电场强度的方向总是沿 x 轴正方向的。本课结束
