1、专题限时集训(六)第6讲带电粒子在电场中的运动(时间:40分钟)图611真空中某点电荷产生的电场中,有a、b、c三个点,其中a、b两点场强方向如图61所示,以下各量大小判断正确的是()A电场强度大小EaEbEcB电势abcC电势差UOaUObUOcD电势差UOaUObEc,选项A错误;a、b在同一等势面上,且c abO,则UOaUOb UOc,选项B、C错误,选项D正确2C解析 由图中电场线的分布看,平行金属板间的电场不能看做匀强电场,选项A错误;虚线MN为一等势线,b点的电势等于d点的电势,选项B错误;上极板带正电荷,电场线由c指向d,b点的电势低于c点的电势,选项C正确;若将一正电荷从电场
2、中的任一点由静止释放,若所处位置的电场线弯曲,它不沿着电场线运动到负极板,选项D错误3C解析 等量正、负点电荷分别放置在a、d两处时,在圆心O处EE1E2,E1E2;a处点电荷移至c处,O处的电场强度大小为,方向沿Oe,选项A错误;a处点电荷移至b处,O处的电场强度大小为,方向沿eOd的角平分线,选项B错误;a处点电荷移至e处,O处的电场强度大小为,方向沿cOd的角平分线,选项C正确;a处点电荷移至f处,O处的电场强度大小为,方向沿Ob,选项D错误4B解析 xx1和xx1两处,电场强度最大且大小相同,方向相反,选项A错误,选项B正确;仅在电场力作用下运动,动能和电势能之和保持不变,x0处电势能
3、最大,电势最高,选项C错误;从xx1运动到x过程中,电荷的速度逐渐增大,电势能逐渐减小,选项D错误5CD解析 沿电场线方向电势降低,故a点的电势低于c点的电势,A错误;电子由a点运动到c点的过程中,电场力做正功,电势能减小,动能增大,B错误,D正确;等差等势面密集处电场强度大,故电子受到的电场力大,加速度大,C正确6C解析 由等量异种点电荷的电场线的特点可知靠近电荷处电场强度大,由公式UEd知|UAB|UBC|,而WqU,所以|WAB|WBC|,A、B错误;从粒子的运动轨迹可知该粒子从A点到B点受到大体向左的作用力,左侧为正电荷,从左向右电势降低,D错误;粒子由A点到B点,电场力做负功,电势能
4、增加,动能减少,C正确7B解析 由牛顿第二定律,有Eqmgm,则重力mg0.2qE,重力做功0.2qEx, 重力势能减少了0.2 qEx,选项D错误;由动能定理,有maxEk,动能减少了0.8qEx,选项A错误;电场力做功qEx,电势能增加了qEx,机械能减少了qEx,选项B正确,选项C错误8D解析 小球由A到B时,由动能定理,有mglsin 60Eql0,则Eqmg,选项B错误,选项D正确;小球在B位置合力不为0,不处于平衡状态,选项A错误;小球将在A、B之间往复运动,且幅度不变,选项C错误9. (1)(2)解析 (1)对小物体,由牛顿第二定律,有FNmgcos kmgsin FNma解得a
5、.(2)从A点出发到最高点和从最高点返回A点的过程,分别由动能定理,有0mvmglsin 2Wfmv2mglsin 2Wf联立得:v 10(1)(2)单位长度亮线上的电子个数相同;解析 (1)由动能定理,有eU0mv2解得v.(2) 设电子在偏转电场P、Q中的运动时间为t1,P、Q间的电压为u.加速度a平行电场方向x1at垂直电场方向lvt1联立解得x1.电子出偏转电场时,在x方向的速度vxat1电子在偏转电场外做匀速运动,时间为t2水平方向lvt2竖直方向x2vxt2联立解得x2电子达到荧光屏上的位置xx1x2对有电子穿过P、Q间的时间进行讨论:由图乙可知,在任意t时间内,P、Q间电压变化u相等打在荧光屏上的电子形成的亮线长度xu.所以,在任意t时间内,亮线长度x相等由题意可知,在任意t时间内,射出的电子个数是相同的也就是说,在任意t时间内,射出的电子都分布在相等的亮线长度x范围内因此,在一个周期内单位长度亮线上的电子个数相同现讨论2t0时间内,打到单位长度亮线上的电子个数:当电子在PQ电场中的侧移量x1时,由x1得u2U0当偏转电压在02U0之间时,射入P、Q间的电子可打在荧光屏上,由图乙可知,一个周期内电子能从P、Q电场射出的时间t所以,一个周期内打在荧光屏上的电子数为Nt电子打到荧光屏上的最大侧移量xm2U0亮线长度L2xm3l单位长度的亮线上的电子数n.