1、第1讲 电场的性质 带电粒子在电场中的运动 过关检测一、选择题1(2021湖南卷)如图，在(a,0)位置放置电荷量为q的正点电荷，在(0，a)位置放置电荷量为q的负点电荷，在距P(a，a)为a的某点处放置正点电荷Q，使得P点的电场强度为零。则Q的位置及电荷量分别为()A(0,2a)，q B(0,2a)，2qC(2a,0)，q D(2a,0)，2q2(2021江苏省苏锡常镇四市高三下学期5月二调)内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐。如图所示，岩盐晶体结构中相邻的四个离子处于正方形的四个顶点，O点为正方形中心，A、B为两边中点，取无穷远处电势为零，关于这四个离子形成的电场，下列说法正确的是()AO点电
2、场场强不为零 BO点电势不为零CA、B两点电场强度相等 DA、B两点电势相等3(2021江苏省南通市一模)如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则()A增大，E增大 B增大，Ep不变C减小，Ep增大 D减小，E不变4(2021广东卷)如图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等势面。在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极
3、，a、b是其路径上的两点。不计液滴重力。下列说法正确的是()Aa点的电势比b点的低Ba点的电场强度比b点的小C液滴在a点的加速度比在b点的小D液滴在a点的电势能比在b点的大5(2021安徽省马鞍山市高三下学期5月三模)如图所示，两个等量正点电荷分别固定在a、b两点，O点为ab连线中点， c、d两点关于O点对称。一负电荷从c点以向右的初速度v0开始运动，在负电荷从c运动至d的过程中，v为运动电荷的速度，E为运动电荷所在位置的电场强度，为运动电荷所在位置的电势，Ek为运动电荷的动能。取无穷远处的电势为零，下列图象可能正确的是()ABCD6如图甲所示，Q1、Q2为两个固定点电荷，其中Q1带正电，它们
4、连线的延长线上有a、b两点一带正电的试探电荷以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动，其速度时间图像如图乙所示则下列说法正确的是()A在Q1、Q2之间放置一个点电荷，该点电荷可能处于平衡状态B从b到a场强逐渐减小，且a点场强为零Cb点右侧电势逐渐升高D在Q1左侧的连线延长线上存在场强为零的点7(2021广东卷6)图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等势面，在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极，a、b是其路径上的两点，不计液滴重力，下列说法正确的是()Aa点的电势比b点的低Ba点的电场强度比b点的小C液滴在a点的加速度比在b点的小D
5、液滴在a点的电势能比在b点的大8如图所示为某静电除尘装置的原理图，废气先经过机械过滤装置再进入静电除尘区，图中虚线是某一带负电的尘埃(不计重力)仅在静电力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹，则()AA点电势高于B点电势B尘埃在A点的加速度大于在B点的加速度C尘埃在迁移过程中做匀变速运动D尘埃在迁移过程中电势能始终在增大9(多选)(2021东北三省四校高三一模)如图A、B、C、D是一个长、宽分别为2l和l的矩形区域的四个顶点，E、F分别为AD、BC的中点。区域ABFE中(包括边线)有水平向右的匀强电场，场强大小为E1。区域CDEF中(包括边线)有水平向左的匀强电场，场强大小为E2。一个带正电的粒子从
6、A点以初速度v0沿AD方向射入电场，刚好经过D点射出电场，且粒子运动轨迹与BC相切于M点，交EF于N点(M、N均未画出)，则下列说法正确的是(不计粒子重力)()AE1与E2的大小比为12BM为CF的一个三等分点CN为EF的一个三等分点D粒子在矩形区域ABCD中运动的总时间为10(多选)如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平；两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等现同时释放a、b，它们由静止开始运动在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面a、b间的相互作用和重力可忽略下列说法正确的是()Aa的质量比b
7、的大B在t时刻，a的动能比b的大C在t时刻，a和b的电势能相等D在t时刻，a和b的动量大小相同11(多选)(2021山东省日照市高三下学期5月三模)在x轴上分别固定两个点电荷Q1、Q2，Q2位于坐标原点O处。两点电荷形成的静电场中，x轴上的电势随x变化的图象如图所示。下列说法正确的是()Ax3处电势最高，电场强度最大BQ1带正电，Q2带负电CQ1的电荷量小于Q2的电荷量D电子从x1处沿x轴移动到x2处，电势能增加12(多选)(2021河南省普通高中高三下学期3月适应性考试)手机触摸屏多数采用的是电容式触摸屏，其原理可简化为如图所示的电路。平行板电容器的上、下两极板A、B分别接在一恒压直流电源的
8、两端，上极板A为两端固定的可动电极，下极板B为固定电极。当用手指触压屏幕上某个部位时，可动电极的极板会发生形变，从而改变电容器的电容。当压力F增大时()A电容器所带电荷量不变B直流电源对电容器充电C极板间的电场强度增大D电阻R上有从a到b的电流二、计算题：13(2021广东省普宁二中高三下学期5月适应性考试)如图所示，圆形区域内有方向平行于纸面的匀强电场，其半径为R，AB为圆的直径。质量为m、电荷量为q的带正电粒子自A点由静止释放，粒子从圆周上的C点以速率v0穿出电场，AC与AB的夹角60。现将该种粒子在纸面内从A点先后以不同的速率垂直于电场线方向射入电场，只考虑电场力的作用。(1)求电场强度
9、大小及方向；(2)为使粒子从B点离开电场，粒子进入电场时的速率v应是多大？14(2021安徽、河南、山西高三下学期3月诊断测试)在一横截面为正方形的柱形区域内有匀强电场，正方形边长为L，如图所示，电场线为与AC平行的一簇平行线，P为AB边的中点，质量为m、电荷量为q(q0)的带电粒子自P点以大小不同的速度进入电场，速度方向与电场方向垂直。已知进入电场时速率为v0的粒子恰好由C点离开电场，运动中粒子仅受电场力作用。(1)求电场强度的大小；(2)为使粒子从DC的中点Q离开电场，该粒子进入电场的速度为多大；(3)若粒子从P进入电场，从D点离开，则粒子在此过程中所受电场力的冲量为多大。15.(2021
10、福建福州市模拟)如图10所示，在直角坐标系xOy平面的第一象限内存在着沿x方向的有界匀强电场，其边界由曲线AB和坐标轴围成；在第二象限存在沿y方向匀强电场；已知从电场边界曲线AB上静止释放的电子都能从x轴上的P点离开电场，P点在(L，0)处，两电场强度大小均为E，电子电荷量为e.求： (1)电场边界曲线AB满足的方程；(2)从曲线AB上静止释放的电子离开电场时的最小动能参考答案：1. B2. D3. D4. D5. D6. B7. D8.B.9. BD10. BD 11. BD12. BC13. 解析(1)依题意，由动能定理有qE2Rcos 60mv0解得E，方向从A指向C。(2)依题意可知粒
11、子在电场中做类平抛运动，设粒子从A运动到B所用时间为t，粒子在垂直电场方向的位移x2Rsin 60vt平行电场方向的位移y2Rcos 60at2由牛顿第二定律有qEma联立方程，解得vv0。答案(1)，从A指向C(2)v014.解析(1)带电粒子在电场中做类平抛运动。设粒子由P到C用时为t1Lv0t1Lt 解得E。(2)设粒子以速度v由P点进入电场，运动到Q用时为t2则Lvt2Lt 解得vv0。(3)设粒子由P到D用时为t3，粒子在此过程中所受电场力的冲量IqEt3又有Lt 解得I2mv0。答案(1)(2)v0(3)2mv015. 答案(1)y(x0，y0)(2)eEL解析(1)设电子从曲线AB上坐标为(x，y)的点释放，经电场加速后，速度为v0，由动能定理，eExmv020进入电场后，做类平抛运动，则有：yat2，a，Lv0t联立上面各式，可解得y(x0，y0)(2)在电场中，静电力对电子做功为W1eEx在电场中，静电力对电子做功为W2eEy由动能定理得eE(xy)Ek0因此，结合方程y可知：当xy即x时，即在(0.5L，0.5L)处进入电场的电子射出电场的动能最小最小动能：EkmineEL.
