2023屆高三物理二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在電場中的運(yùn)動

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帶電粒子在電場中的運(yùn)動

1．(2023·山東理綜)

如下圖，在x軸上相距為L的兩點固定兩個等量異種點電荷＋Q、－Q，L

虛線是以＋Q所在點為圓心、2為半徑的圓，a、b、c、d是圓上的四個點，其中a、c兩點在x軸上，b、d兩點關(guān)于x軸對稱。以下判斷正確的是()

A．b、d兩點處的電勢一致B．四個點中c點處的電勢最低C．b、d兩點處的電場強(qiáng)度一致

D．將一試探電荷＋q沿圓周由a點移至c點，＋q的電勢能減小2.

(2023·山東濰坊一模)如下圖，MN、PQ是圓的兩條相互垂直的直徑，O為圓心。兩個等量正電荷分別固定在M、N兩點?，F(xiàn)有一帶電的粒子(不計重力及粒子對電場的影響)從P點由靜止釋放，粒子恰能在P、Q之間做直線運(yùn)動，則以下判斷正確的是()

A．O點的電場強(qiáng)度一定為零B．P點的電勢一定比O點的電勢高C．粒子一定帶負(fù)電

D．粒子在P點的電勢能一定比Q點的電勢能小3.

(2023·遼寧大連測試)如下圖是陰極射線示波管的聚焦電場。實線為電場線，虛線為等差等勢線，A、B、C為一個從左側(cè)進(jìn)入聚焦電場的電子運(yùn)動軌跡上的三點。不計電子的重力，則()

A．電場中A點的電勢高于C點的電勢B．電子在A點處的動能大于在C點處的動能C．電子在B點的加速度大于在C點的加速度D．電子在B點的電勢能大于在C點的電勢能

4．(2023·云南昆明質(zhì)檢)A、B為一電場中x軸上的兩點，如圖甲所示。一電子僅在電場力作用下沿x軸運(yùn)動，該電子的動能Ek隨其坐標(biāo)變化的關(guān)系如圖乙所示，則以下說法正確的是()

A．該電場不可能是點電荷形成的電場B．A、B兩點電場強(qiáng)度大小關(guān)系為EA0)的固定點電荷。已知b點處的場強(qiáng)為零，則d點處場強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量)()

3qA．kR2Q＋qC．kR27.

10qB．k9R29Q＋qD．k9R2

(2023·安徽黃山第一次聯(lián)考)如下圖的勻強(qiáng)電場中，水平等距離的虛線表示其等勢面，帶電荷量q＝－0.5×10－10C的粒子在電場力作用下從A點運(yùn)動到B點過程中，動能增加0.5×10－9J，若A點電勢為－10V，以下關(guān)于粒子的運(yùn)動軌跡和B點電勢的說法中正確的是()

A．粒子沿軌道1運(yùn)動，B點電勢為零B．粒子沿軌道2運(yùn)動，B點電勢為20VC．粒子沿軌道1運(yùn)動，B點電勢為－20VD．粒子沿軌道2運(yùn)動，B點電勢為－20V8．(2023·遼寧省一模)

如下圖，真空中有一個固定的點電荷，電荷量為＋Q。圖中的虛線表示該點電荷形成的電場中的四個等勢面。有兩個一價離子M、N(不計重力，也不計它們之間的電場力)先后從a點以一致的速率v0射入該電場，運(yùn)動軌跡分別為曲線apb和aqc，其中p、q分別是它們離固定點電荷最近的位置。以下說法中正確的是()

A．M一定是正離子，N一定是負(fù)離子

B．M在P點的速率一定大于N在q點的速率C．M在b點的速率一定大于N在c點的速率

D．M從p→b過程電勢能的增量一定小于N從a→q電勢能的增量9.

(2023·河南洛陽一練)如下圖，一個正電荷從x軸的c點分別沿直線被移動到y(tǒng)軸上的a點和b點，在這兩個過程中，均需戰(zhàn)勝電場力做功，且做功的數(shù)值一致，有可能滿足這種狀況的電場是()

A．沿y軸正向的勻強(qiáng)電場B．沿x軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場

C．處于第Ⅰ象限內(nèi)某位置的負(fù)點電荷形成的電場D．處于第Ⅳ象限內(nèi)某位置的正點電荷形成的電場10．(2023·北京石景山測試)

帶有等量異種電荷的兩平行金屬板水平放置，a、b、c三個α粒子(重力忽略不計)先后從同一點O垂直電場方向進(jìn)入電場，其運(yùn)動軌跡如下圖，其中b恰好沿下極板的邊緣飛出電場，以下說法正確的是()

A．b在電場中運(yùn)動的時間大于a在電場中運(yùn)動的時間B．b在電場中運(yùn)動的時間等于c在電場中運(yùn)動的時間C．進(jìn)入電場時c的速度最大，a的速度最小

D．a(chǎn)打在負(fù)極上時的速度與b飛離電場時的速度大小相等

11．(2023·XX南京質(zhì)檢)

長為L的平行金屬板水平放置，兩極板帶等量的異種電荷，板間形成勻強(qiáng)電場，一個帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的帶電粒子，以初速度v0緊貼上極板垂直于電場線方向進(jìn)入該電場，剛好從下極板邊緣射出，射出時末速度恰與下極板成30°角，如下圖，不計粒子重力，求：

(1)粒子末速度的大??；(2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)；(3)兩板間的距離。

12．(2023·課標(biāo)全國Ⅱ)

如圖，勻強(qiáng)電場中有一半徑為r的光滑絕緣圓軌道，軌道平面與電場方向平行。a、b為軌道直徑的兩端，該直徑與電場方向平行。一電荷量為q(q>0)的質(zhì)點沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動，經(jīng)過a點和b點時對軌道壓力的大小分別為Na和Nb。不計重力，求電場強(qiáng)度的大小E、質(zhì)點經(jīng)過a點和b點時的動能。

13.

(2023·河南洛陽一練)如下圖，擺長為L的不可伸長絕緣細(xì)線，一端固定在O點，另一端系一質(zhì)量為m，帶電荷量為＋q小球，整個裝置處于方向水平向右的勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)大小為E＝mg/q，小球的平衡位置在C點，開始時讓小球位于與O點同一水平高度的A點，且擺線拉直，然后無初速釋放擺球，當(dāng)小球經(jīng)過O點正下方B點(圖中未畫出)的瞬間，因受細(xì)線的拉力作用，速度的豎直分量突變?yōu)?，水平分量不變。求：

(1)小球到達(dá)最低時速度的大小及方向。

(2)小球到達(dá)C點時細(xì)線對小球拉力的大小。(用m、g、L表示計算結(jié)果)

14．(2023·安徽黃山第一次聯(lián)考)飛行時間質(zhì)譜儀可通過測量離子飛行時間得到離子的比荷q/m，如圖1。帶正電的離子經(jīng)電壓為U的電場加速后進(jìn)人長度為L的真空管AB，可測得離子飛越AB所用時間t1。改進(jìn)以上方法，如圖2，讓離子飛越AB后進(jìn)入電場強(qiáng)度為正(方向如圖)的勻強(qiáng)電場區(qū)域BC，在電場的作用下離子返回B端，此時，測得離子從A出發(fā)后返回B端飛行的總時間為t2(不計離子重力)。

(1)忽略離子源中離子的初速度，用t1計算比荷。