1、预测题型2带电粒子在匀强电场中的运动1.(2015沈阳四校联考)如图1所示,虚线a、b、c是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下,通过该区域的运动轨迹,P、Q是轨迹上的两点下列说法中正确的是()图1A三个等势面中,等势面a的电势最高B带电质点一定是从P点向Q点运动C带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小D带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小2如图2甲所示,直线AB是某电场中的一条电场线,一电子仅在电场力作用下,由电场线上A点沿直线运动到B点,其速度平方v2与位移x的关系如图乙所示以下判断正确的是()图2AA点场强小于B点场强BA点的电势低于B
2、点的电势C电子从A点运动到B点,电场力做负功D电子在A点的电势能小于在B点的电势能3.(2015银川二模)如图3所示,图中K、L、M为静电场中的3个相距较近的等势面一带电粒子射入此静电场中后,沿abcde轨迹运动已知电势KLM,且粒子在ab段做减速运动下列判断中正确的是()图3A粒子带负电B粒子在a点的加速度大于在b点的加速度C粒子在a点与e点的速度大小相等D粒子在a点的电势能大于在d点的电势能4(多选)(2015益阳四月调研)如图4(a)所示,AB是某电场中的一条电场线,若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下,沿AB由点A运动到点B,所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图(b)所示以
3、下说法正确的是()图4A该电场是匀强电场B电子在A、B两点的速度vABD电子在A、B两点的电势能EpA23C粒子在0x2段做匀变速运动,x2x3段做匀速直线运动Dx2x3段是匀强电场7.(2015朝阳区4月模拟)图7中虚线是某电场中的一簇等势线两个带电粒子从P点均沿等势线的切线方向射入电场,粒子运动的部分轨迹如图中实线所示若粒子仅受电场力的作用,下列说法中正确的是()图7A两粒子的电性相同Ba点的电势高于b点的电势C粒子从P运动到a的过程中,电势能增大D粒子从P运动到b的过程中,动能增大答案精析预测题型2带电粒子在匀强电场中的运动1D作出电场线,根据轨迹弯曲的方向和正电荷可知,电场线向下,故a
4、点电势最低故A错误;根据已知条件无法判断带电质点的运动方向故B错误;等差等势面P处密,P处电场强度大,电场力大,加速度大C错误;从P到Q过程中电场力做正功,电势能降低,动能增大,故P点的动能小于Q点的动能,D正确2B由v2x图象可看出,图象的斜率k2a不变,所以EAEB;动能增加,所以电场力做正功,电势能减小,EpAEpB;而电子带负电,所以AEB,电势AB,选项A错误,C正确;由于电子受到水平向左的电场力的作用,电子做加速度减小的减速运动,既电子在A、B两点的速度vAvB,故B选项错误;由于电场力做负功,所以电子的电势能增大,既电子在A、B两点的电势能EpAEpB,故D选项正确5D由轨迹可判
5、定正电荷所受电场力方向为从M到N,则知有可能是由负点电荷在MN线上右侧产生的,也有可能是由正点电荷在MN线上左侧产生的,故A错误;如果负点电荷在MN线上右侧,故a离负点电荷的距离大于b的距离,故粒子在a点受到的电场力小,加速度也小;如果正点电荷在MN线上左侧,故a离正点电荷的距离小于b的距离,故粒子在a点受到的电场力大,加速度也大,故B错误;曲线运动中,合力指向曲线的内侧,轨迹与电场线交点位置,电场力向右,故从a到b,电场力做正功,动能增加,故C错误;a到b,电场力做正功,电势能减少,故D正确6BD根据电势能与电势的关系:Epq,场强与电势的关系:E,得:E,由数学知识可知Epx图象切线的斜率
6、等于qE,x1处切线斜率为零,则x1处电场强度为零,故A错误根据电势能与电势的关系:Epq,粒子带负电,q23.故B正确由图看出在0x1段图象切线的斜率不断减小,知场强减小,粒子所受的电场力减小,加速度减小,做非匀变速运动x1x2段图象切线的斜率不断增大,场强增大,粒子所受的电场力增大,做非匀变速运动x2x3段斜率不变,场强不变,即电场强度大小和方向均不变,是匀强电场,粒子所受的电场力不变,做匀变速直线运动,故C错误,D正确7D由力和运动关系可知,两个粒子受力方向相反,故电性相反,选项A错误;由于电场方向未知,所以不能判断电势和电势能的高低,B、C错误;粒子从P运动到b的过程中,电场力做正功,动能增加,D正确