2020届高考物理人教版第一轮专题复习强化练：带电粒子在匀强电场中的运动(含解析)

2020届高考物理人教版第一轮专题复习强化练：带电粒子在匀强电场中的运动（含解析）

2020届高考物理人教版第一轮专题复习强化练

带电粒子在匀强电场中的运动

一、选择题

1、一带负电的粒子在电场中做直线运动的速度图象如图所示，在第2s和第8s时刻分别经过M、N两点，已知运动过程中粒子仅受电场力的作用，则以下判断正确的是（ ）

A．该电场一定是匀强电场 B．M点的电势低于N点的电势

C．从M点到N点的过程中，电势能逐渐增大

D．带电粒子在M点所受电场力大于在N点所受电场力 答案：AB

解析：由图可知，粒子在电场中的加速度是不变的，故受到的电场力不变，所以该电场是均匀的，选项A正确；由图又可以判断该带负电的粒子是以一定的速度顺着电场线的方向射入电场的，其中2 s时的M点速度大小小于8 s时N点的速度大小，所以二个点并没有在电场的同一位置，而是沿着电场线的方向由N指向M，故M点的电势低于N点的电势，选项B正确；可见，带负电的粒子在M点的电势能

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要大于在N点的电势能，故从M点到N点的过程中，电势能逐渐减小，选项C错误；因为是匀强电场，故带电粒子在M点所受电场力等于在N点所受电场力，选项D错误。

2、如图所示，平行板电容器的两个极板与水平面成一角度，两极板与一直流电源相连，若一带电小球恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则该小球在此过程中

A．一定带负电 B．做匀速直线运动 C．做匀减速直线运动 D．电势能减小 答案：C

解析：根据题意可知，粒子做直线运动，则电场力与重力的合力与速度方向反向，粒子做匀减速直线运动，因此B错误，C正确；因极板的电性未知，则不能确定粒子的电性，选项A错误；因电场力做负功，则电势能增加，故D错误。

3、如图所示，M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板。质量为

m、带电荷量为–q的带电粒子（不计重力），以初速度v0由小孔进

入电场，当M、N间电压为U时，粒子刚好能到达N板，如果要使这

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个带电粒子能到达M、N两板间距的2处返回，则下述措施能满足要求的是

1

1A．使初速度减为原来的2

B．使M、N间电压加倍

C．使M、N间电压提高到原来的4倍 D．使初速度和M、N间电压都减为原来的2 答案：BD

解析：粒子刚好能达到B金属板时，根据动能定理得，

，现在使带电粒子能到达MN板间距的2处返回，则电场力做功等于?电

粒

子

qU2v0。当初速度为211，U不变，则有带

变

化

动能的

，故A错误；

电压提高到原来的2倍，则带电粒子运动到MN板中点时电场力做功

，故B正确；电压提高到原来的

144倍，则带电粒子运动到距M板处时电场力做功

，说明不可能运动到中点处，故C

错误；使初速度和M、N间电压都减为原来的2，则动能变化量为

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，运动到中点电场力做的功为

W??qU4，故W=ΔEk，故D正确。

4、三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的粒子，从带电平行金属板左侧中央以相同的水平初速度v0先后垂直电场进入，并分别落在正极板的A、B、C三处，O点是下极板的左端点，且OC=2OA，

AC=2BC，如图所示，则下列说法正确的是（ ）

A．三个粒子在电场中运动的时间之比tA:tB:tC=2:3:4 B．三个粒子在电场中运动的加速度之比aA:aB:aC=1:3: 4 C．三个粒子在电场中运动时动能的变化量之比

EkA:EkB:EkC=36:16:9

D．带正、负电荷的两个粒子的电荷量之比为7:20 答案：ACD

解析：三个粒子的初速度相等，在水平方向上做匀速直线运动，由

x=vt得，运动时间

1，故A

正确；三个粒子在竖直方向上的位移y相等，根据y?2at2，解得：

，故B错误；由牛顿

第二定律可知F=ma，因为质量相等，所以合力之比与加速度之比相同，合力做功W=Fy，由动能定理可知，动能的变化量等于合力做的功，所以，三个粒子在电场中运动过程的动能变化量之比为36:16:9，

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故C正确；三个粒子的合力大小关系为：FA?FB?FC，三个粒子的重力相等，所以B仅受重力作用，A所受的电场力向下，C所受的电场力向上，即B不带电，A带负电，C带正电，由牛顿第二定律得：

，解

得：

，故D正确。

5、如图所示，一个带电粒子从粒子源进入加速电压为U1的加速电场（粒子初速不计），经加速后从小孔S沿平行金属板A、B的中线射入平行板间，A、B板长均为L，两板间距为d，偏转电压为U2。则带电粒子能从A、B两板之间飞出必须满足的条件是（ ）

U2dA．U?L

1U22dB．U?L

1U2d2C．?2

U1LU22d2D．?2

U1L答案：D

解析：设粒子进入偏转电场的速度为v，则要想从板间飞出，侧向位移y?d，2，

，又L=vt，

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