2021屆新高考物理二輪微復(fù)習(xí)限時(shí)強(qiáng)化練：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（解析版）

2021屆新高考物理二輪微專題復(fù)習(xí)限時(shí)強(qiáng)化練

帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

一、選擇題

1、帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下，從電場(chǎng)中a點(diǎn)以初速度及進(jìn)入電場(chǎng)

并沿虛線所示的軌跡運(yùn)動(dòng)到6點(diǎn)，如圖所示，實(shí)線是電場(chǎng)線，則下列

說法正確的是（）

A.粒子在a點(diǎn)的加速度大于在b點(diǎn)的加速度

B.粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在力點(diǎn)的電勢(shì)能

C.粒子在a點(diǎn)的速度小于在6點(diǎn)的速度

D.電場(chǎng)中a點(diǎn)的電勢(shì)一定比b點(diǎn)的電勢(shì)高

2、如圖為一有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)樗椒较颍ㄌ摼€為電場(chǎng)線），

一帶負(fù)電微粒以某一角度。從電場(chǎng)中的a點(diǎn)斜向上射入，沿直線運(yùn)

動(dòng)到b點(diǎn)，則可知（）

A.電場(chǎng)中a點(diǎn)的電勢(shì)低于6點(diǎn)的電勢(shì)

B.微粒在a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和與在b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與電勢(shì)能之

和相等

C.微粒在a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小于在b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，在a點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大

于在6點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能

D.微粒在a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于在b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，在a點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小

于在6點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能

3.（多選）兩個(gè)質(zhì)量相等、電荷量不等的帶電粒子甲、乙，先后以不同

的速率沿著〃。方向垂直射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向上，它們?cè)?/p>

圓形區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖6所示.不計(jì)粒子所受

的重力，則下列說法中正確的是（）

A.甲粒子帶正電荷

B.乙粒子所帶的電荷量比甲粒子少

C.甲粒子在圓形區(qū)域中電勢(shì)能變化量小

D.乙粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)具有的動(dòng)能比甲粒子大

4.如圖甲所示，真空中水平放置兩塊長(zhǎng)度為2d的平行金屬板AQ,

兩板間距為d,兩板間加上如圖乙所示最大值為4的周期性變化的電

壓.在兩板左側(cè)緊靠尸板處有一粒子源4自方=0時(shí)刻開始連續(xù)釋

放初速度大小為小、方向平行于金屬板的相同帶電粒子，t=0時(shí)刻

釋放的粒子恰好從0板右側(cè)邊緣離開電場(chǎng).已知電場(chǎng)變化周期T=~,

%

粒子質(zhì)量為勿，不計(jì)粒子重力及粒子間的作用力，貝IJ()

P__________________UpQ

N--I_i

o__i2r.

r：;3T!!t

O2：：T;!

甲乙

A.在t=0時(shí)刻進(jìn)入的粒子離開電場(chǎng)時(shí)速度大小為:及

乙

2

B.粒子的電荷量為筌

C.在方時(shí)刻進(jìn)入的粒子離開電場(chǎng)時(shí)豎直方向上的位移為二

o4

D.在方時(shí)刻進(jìn)入的粒子剛好從尸板右側(cè)邊緣離開電場(chǎng)

5、如圖所示，虛線a、b、c代表電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面

之間的電勢(shì)差相等，即Uab=Ubc,實(shí)線為一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力

作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、R、。是這條軌跡上的三點(diǎn)，R

點(diǎn)在等勢(shì)面力上，據(jù)此可知()

A.帶電質(zhì)點(diǎn)在尸點(diǎn)的加速度比在0點(diǎn)的加速度小

B.帶電質(zhì)點(diǎn)在〃點(diǎn)的電勢(shì)能比在0點(diǎn)的電勢(shì)能小

C.帶電質(zhì)點(diǎn)在尸點(diǎn)的動(dòng)能大于在。點(diǎn)的動(dòng)能

D.三個(gè)等勢(shì)面中，c的電勢(shì)最高

6、（多選）如圖所示，一帶正電的點(diǎn)電荷固定于。點(diǎn)，兩虛線圓均以

。為圓心，兩實(shí)線分別為帶電粒子〃和N先后在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，

a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點(diǎn)，不計(jì)重力，下列說法正確的

是（）

A."帶負(fù)電荷，N帶正電荷

B.〃在b點(diǎn)的動(dòng)能小于它在a點(diǎn)的動(dòng)能

C./V在d點(diǎn)的電勢(shì)能等于它在e點(diǎn)的電勢(shì)能

D./V在從。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過程中克服庫(kù)侖力做功

7、如圖所示，平行板電容器兩個(gè)極板與水平地面成2a角，在平行

板間存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)，直線切是兩板間一條垂直于板的直線，豎直

線EF與必交于。點(diǎn)，一個(gè)帶電小球沿著的角平分線從/點(diǎn)經(jīng)

。點(diǎn)向〃點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g.則在此過程中，下列說法正

確的是（）

A.小球帶正電

B.小球可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C.小球加速度大小為夕osa

D.小球重力勢(shì)能的增加量等于電勢(shì)能的增加量

8、如圖所示，a、6兩個(gè)帶正電的粒子以相同的速度先后垂直于電場(chǎng)

線從同一點(diǎn)進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，a粒子打在8板的4點(diǎn)，b

粒子打在夕板的小點(diǎn)，若不計(jì)重力，則（）

\\_

?F

A.a的電荷量一定大于力的電荷量

B.6的質(zhì)量一定大于a的質(zhì)量

C.a的比荷一定大于b的比荷

D.。的比荷一定大于a的比荷

9、如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一個(gè)以。為圓心、半徑為〃的圓，電場(chǎng)

方向與圓所在平面平行，圓上有三點(diǎn)4B、C,其中/與。的連線為

豎直直徑，N力=30°.有兩個(gè)完全相同的帶正電粒子，帶電荷量均為

Q（O>0）,以相同的初動(dòng)能及從力點(diǎn)先后沿不同方向拋出，它們分別

運(yùn)動(dòng)到反。兩點(diǎn).若粒子運(yùn)動(dòng)到反。兩點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為扁=2/、

蜃=3幾不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)

大小為（）

「乖瓦n2也瓦

°，3qR”3*

10、（多選）在科研實(shí)驗(yàn)中需要將電離后得到的一價(jià)氮離子和二價(jià)氮離

子進(jìn)行分離，小李同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖6所示方案：在真空環(huán)境中，將一

價(jià)氫離子和二價(jià)氮離子的混合物通過爾〃兩極板間的電場(chǎng)加速，然

后再讓它們經(jīng)過由平行帶電金屬板C、〃所形成的另一勻強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)生

偏轉(zhuǎn).若氫離子進(jìn)入加速電場(chǎng)時(shí)的速度可忽略不計(jì)，氫離子重力和氫

離子間的相互作用不計(jì)，且所有的氮離子均可到達(dá)離子接收器處.那

么在離子接收器處，下列說法正確的是（）

氮

v口

-

離

離

f「-

-

發(fā)

I-T接-

--

生

-收

器

I器

B""F

A.一價(jià)氮離子和二價(jià)氮離子不能分開

B.一價(jià)氮離子和二價(jià)氮離子能分開

C.一價(jià)與二價(jià)氫離子獲得的動(dòng)能相等

D.二價(jià)氮離子獲得的動(dòng)能大于一價(jià)氫離子獲得的動(dòng)能

11、（多選）質(zhì)量為力的帶電小球由空中某點(diǎn)4無初速度地自由下落，

經(jīng)過時(shí)間t,加上豎直方向且范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，再經(jīng)過時(shí)間21

小球又回到/點(diǎn).整個(gè)過程中不計(jì)空氣阻力且小球未落地，重力加速

度為g,則（）

A.從加電場(chǎng)開始到小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中，小球動(dòng)能減少了;

mg2Nt

B.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為蠅

Q

Q

C.整個(gè)過程中小球電勢(shì)能減少了7喈Y

O

2

D.從/點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程中，小球重力勢(shì)能減少了矛"產(chǎn)

12、（多選）平行金屬板尸0、WV與電源和滑動(dòng)變阻器如圖所示連接，

電源的電動(dòng)勢(shì)為區(qū)內(nèi)電阻為零；靠近金屬板〃的S處有一粒子源能

夠連續(xù)不斷地產(chǎn)生質(zhì)量為勿，電荷量為+q,初速度為零的粒子，粒

子在加速電場(chǎng)血的作用下穿過0板的小孔F,緊貼N板水平進(jìn)入偏

轉(zhuǎn)電場(chǎng)MN；改變滑片。的位置可改變加速電場(chǎng)的電壓〃和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)

的電壓u2,且所有粒子都能夠從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)飛出，下列說法正確的是

)

A.粒子的豎直偏轉(zhuǎn)距離與〃成正比

B.滑片刀向右滑動(dòng)的過程中從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角逐漸減

小

C.飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的粒子的最大速率為

D.飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的粒子的最大速率為

13、（多選）如圖所示，豎直平面內(nèi)存在著兩個(gè)相同的方向豎直向上的

帶狀勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)，電場(chǎng)區(qū)的高度和兩電場(chǎng)區(qū)之間的間隔均為"，水平

方向足夠長(zhǎng).一個(gè)質(zhì)量為力、電荷量為十。的小球以初速度均在距離

電場(chǎng)上方d處水平拋出，不計(jì)空氣阻力，貝N）

口工口工電場(chǎng)區(qū)

d

“inn恒場(chǎng)區(qū)

A.小球在水平方向一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.小球在電場(chǎng)區(qū)可能做直線運(yùn)動(dòng)

C.若場(chǎng)強(qiáng)大小為絲，小球經(jīng)過兩電場(chǎng)區(qū)的時(shí)間相等

Q

D.若場(chǎng)強(qiáng)大小為幽，小球經(jīng)過兩電場(chǎng)區(qū)的時(shí)間相等

Q

14、（多選）如圖甲所示，在平行板電容器4、方兩極板間加上如圖乙

所示的交變電壓，方=0時(shí)刻］板電勢(shì)比〃板高，兩板中間靜止一電

子，設(shè)電子在運(yùn)動(dòng)過程中不與兩板相碰，而且電子只受電場(chǎng)力作用，

規(guī)定向左為正方向，則下列敘述正確的是（）

A.在方=0時(shí)刻釋放電子，則電子運(yùn)動(dòng)的v—方圖像如圖丙圖線一所

示，該電子一直向〃板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B.若時(shí)刻釋放電子，則電子運(yùn)動(dòng)的。一力圖像如圖線二所示，

O

該電子一直向夕板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C.若方=3寸刻釋放電子，則電子運(yùn)動(dòng)的「一方圖像如圖線三所示，

該電子在27時(shí)刻在出發(fā)點(diǎn)左邊

3

D.若方=?時(shí)刻釋放電子，在27時(shí)刻電子在出發(fā)點(diǎn)的右邊

O

二、非選擇題

15、如圖所示，/0區(qū)域存在沿x軸正方向、場(chǎng)強(qiáng)大小為￡的勻強(qiáng)電

場(chǎng)；“20區(qū)域存在沿x軸負(fù)方向、場(chǎng)強(qiáng)大小為2夕的勻強(qiáng)電場(chǎng).一質(zhì)

量為加、電荷量為q(q>0)的帶電粒子在電場(chǎng)中PLL,2D點(diǎn)沿y軸負(fù)

方向以某一初速度質(zhì)射出，粒子恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)。進(jìn)入x>0區(qū)域.粒

子重力不計(jì).求：

(1)粒子的初速度大小匕；

⑵粒子第二次通過y軸的位置坐標(biāo).

16、在一柱形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)電場(chǎng)，柱的橫截面是以。為圓心，半徑為

〃的圓，4?為圓的直徑，如圖所示.質(zhì)量為力，電荷量為。(力0)的帶

電粒子在紙面內(nèi)自力點(diǎn)先后以不同的速度進(jìn)入電場(chǎng)，速度方向與電場(chǎng)

的方向垂直.已知?jiǎng)傔M(jìn)入電場(chǎng)時(shí)速度為零的粒子，自圓周上的。點(diǎn)以

速率小穿出電場(chǎng)，4。與49的夾角6=60°.運(yùn)動(dòng)中粒子僅受電場(chǎng)力

作用.

A：O\

A葛乃?IDD

\y

c'—，

(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大??；

⑵為使粒子穿過電場(chǎng)后的動(dòng)能增量最大，該粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度

應(yīng)為多大？

(3)為使粒子穿過電場(chǎng)前后動(dòng)量變化量的大小為勿如該粒子進(jìn)入電場(chǎng)

時(shí)的速度應(yīng)為多大？

17、在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xOy中，第I象限區(qū)域內(nèi)有沿y軸

正方向(豎直向上)的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小笈=50N/C；第IV象限

區(qū)域內(nèi)有一寬度d=0.2m、方向沿x軸正方向(水平向右)的勻強(qiáng)電

場(chǎng).質(zhì)量R=0.1kg、帶電荷量q=+l義ICT?C的小球從y軸上尸點(diǎn)

以一定的初速度垂直y軸方向進(jìn)入電場(chǎng)，通過第I象限后，從x軸上

的4點(diǎn)進(jìn)入第W象限，并恰好沿直線通過該區(qū)域后從〃點(diǎn)離開，已知

P、A的坐標(biāo)分別為(0,0.4)、(0.4,0),取重力加速度g=10m/s2.求:

(1)初速度%的大小;

(2)4、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差幅;

⑶小球經(jīng)過8點(diǎn)時(shí)的速度大小.

答案與解析

1、答案：c

解析：電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度大，電場(chǎng)線疏的地方電場(chǎng)強(qiáng)度小，可

知區(qū)〈瓦，所以a、6兩點(diǎn)比較，粒子的加速度在6點(diǎn)時(shí)較大，故A錯(cuò)

誤；由粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知，粒子所受電場(chǎng)力的方向應(yīng)該指向軌跡的

內(nèi)側(cè)，根據(jù)電場(chǎng)力方向與速度方向的夾角判斷，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做

正功，電勢(shì)能先增大后減小，整個(gè)過程電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，

即粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能，故B錯(cuò)誤；整個(gè)過程電

場(chǎng)力做正功，根據(jù)動(dòng)能定理得粒子經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)

的動(dòng)能，所以無論粒子帶何種電荷，經(jīng)6點(diǎn)時(shí)的速度總比經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)

的速度大，故C正確；由于不知道粒子的電性，也不能確定電場(chǎng)線的

方向，所以無法確定a點(diǎn)的電勢(shì)和6點(diǎn)的電勢(shì)大小關(guān)系，故D錯(cuò)誤.

2、答案：D

解析：微粒沿直線運(yùn)動(dòng)到6點(diǎn)，微粒所受合力與速度方向在同一直線

上，重力豎直向下，則受到的電場(chǎng)力水平向左，電場(chǎng)方向水平向右，

則a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)能量守恒，微粒的重

力勢(shì)能、動(dòng)能、電勢(shì)能之和不變，從a到8微粒的重力勢(shì)能增大，則

動(dòng)能與電勢(shì)能之和減小，故B錯(cuò)誤；微粒從a到右，電場(chǎng)力、重

力均做負(fù)功，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大，C錯(cuò)誤，D正確.

3.答案：AC

解析：甲粒子向上偏轉(zhuǎn)，所受的電場(chǎng)力向上，與電場(chǎng)方向相同，故甲

粒子帶正電荷，故A正確；兩個(gè)粒子豎直方向都做初速度為零的勻加

1

速直線運(yùn)動(dòng)，有：E、t、〃相等，則70cQ,可知，乙

227

粒子所帶的電荷量比甲粒子多，故B錯(cuò)誤；電場(chǎng)力對(duì)粒子做功為片

qEy,甲粒子電荷量少，偏轉(zhuǎn)距離小，則電場(chǎng)力對(duì)甲粒子做功少，其

電勢(shì)能變化量小，故C正確；水平方向有牙=屋，相同時(shí)間內(nèi)，乙粒

子的水平位移小，則乙粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)初速度小，初動(dòng)能小，故D錯(cuò)

誤.

4、答案：D

解析：粒子進(jìn)入電場(chǎng)后，水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，則力=0時(shí)刻進(jìn)入電

場(chǎng)的粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間1=空此時(shí)間正好是交變電場(chǎng)的一個(gè)周

Vo

期，粒子在豎直方向先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一個(gè)周期，粒

子在豎直方向的速度為零，故粒子離開電場(chǎng)時(shí)的速度大小等于水平速

度及，A錯(cuò)誤；對(duì)于方=0時(shí)刻釋放的粒子，在豎直方向，粒子在J寸

間內(nèi)的位移為（則,=留4,計(jì)算得出q=卑,B錯(cuò)誤；在方=（時(shí)

、

刻進(jìn)入電場(chǎng)的粒子，離開電場(chǎng)時(shí)在豎直方向上的位移為d=2Xi-^<3T

2—2x|a?C錯(cuò)誤；-夕寸刻進(jìn)入的粒子，在豎直方向先向

TTTT

下加速運(yùn)動(dòng)彳，然后向下減速運(yùn)動(dòng)彳，再向上加速牙，最后向上減速彳，

由對(duì)稱可知，此時(shí)豎直方向的位移為零，故粒子從〃板右側(cè)邊緣離開

電場(chǎng)，D正確.

5、答案：D

解析：等差等勢(shì)面夕處比0處密，則夕處電場(chǎng)強(qiáng)度大，質(zhì)點(diǎn)受到的電

場(chǎng)力大，加速度大，故A錯(cuò)誤；根據(jù)軌跡彎曲的方向和電場(chǎng)線與等勢(shì)

面垂直可知帶電質(zhì)點(diǎn)所受的電場(chǎng)力方向應(yīng)大致向下，所以電場(chǎng)線方向

大致向上，因沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，故。的電勢(shì)最高，故D正確；

帶負(fù)電質(zhì)點(diǎn)在電勢(shì)高處電勢(shì)能小，可知質(zhì)點(diǎn)在尸點(diǎn)的電勢(shì)能比在0的

電勢(shì)能大，故B錯(cuò)誤；帶電質(zhì)點(diǎn)的總能量守恒，即帶電質(zhì)點(diǎn)在夕點(diǎn)的

動(dòng)能與電勢(shì)能之和不變，在〃點(diǎn)的電勢(shì)能比在0的電勢(shì)能大，則在夕

點(diǎn)的動(dòng)能比在0點(diǎn)的動(dòng)能小，故C錯(cuò)誤.

6、答案:ABC

解析：由粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可知，物受到的是吸引力，N受到的是排斥力，

可知必帶負(fù)電荷，N帶正電荷，故A正確；/從a點(diǎn)到力點(diǎn)，庫(kù)侖力

做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理知，動(dòng)能減小，則"在6點(diǎn)的動(dòng)能小于在a點(diǎn)

的動(dòng)能，故B正確；d點(diǎn)和e點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，電勢(shì)相等，則》在

d點(diǎn)的電勢(shì)能等于在e點(diǎn)的電勢(shì)能，故C正確；/V從c點(diǎn)到d點(diǎn)，庫(kù)

侖斥力做正功，故D錯(cuò)誤.

7、答案：D

解析：帶電小球沿著的角平分線從4點(diǎn)經(jīng)。點(diǎn)向3點(diǎn)做直線運(yùn)

動(dòng)，所以小球所受合外力沿刃方向，又由于小球受重力，所以電場(chǎng)

力的方向由。到〃，由于此電場(chǎng)的方向未知，所以小球的電性不能確

定，小球做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故A、B錯(cuò)誤；由題圖可知，由于力是

角平分線，且小球的加速度方向由。到4據(jù)幾何關(guān)系可知a=2史os

a,故C錯(cuò)誤；由分析可知，小球所受重力大小等于電場(chǎng)力大小，運(yùn)

動(dòng)的位移與重力、電場(chǎng)力的夾角相同，所以二力做的功相同，據(jù)功能

關(guān)系可知，小球重力勢(shì)能的增加量等于電勢(shì)能的增加量，故D正確.

8、答案：C

解析：設(shè)任一粒子的速度為心電荷量為＜?,質(zhì)量為加，加速度為a,

F

運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為3則加速度為：a=一a

m

V1np

時(shí)間為：t=:偏移量為：y=~at2=^t2

v22m

因?yàn)閮蓚€(gè)粒子的初速度相等，則E,則得a粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間短，

則的加速度大，粒子的比荷大，但、的電荷量和質(zhì)量關(guān)系無

aama6

法確定，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤.

9、答案：D

解析：從力點(diǎn)到8點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理有：%;=2瓦一瓦=瓦

從4點(diǎn)到。點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理有：qU『3反一&=2Ek

所以UAC=2UAB

作出等勢(shì)面和電場(chǎng)線如圖所示：

則從4點(diǎn)到少點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理有qEd=皿I/。|=及，即qE?號(hào)乙￡

解得￡="斗,選項(xiàng)D正確，A、B、C錯(cuò)誤.

3qR

10、答案：AD

解析：設(shè)離子電荷量為°、質(zhì)量為加，加速電壓為如偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)

為偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板長(zhǎng)為L(zhǎng),離子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出時(shí)的速度偏向角

為0,在電場(chǎng)中加速有磊落解得占辿

在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中離子做類平拋運(yùn)動(dòng)，有：

101g￡,1qE.L.

y=7)at=-?—?t=~?一?㈠9°

22in2inv

從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出時(shí)有

八vataLqEL

tan9=—y=—=一?一=-?—

vvvvmv

八、、2r/口已E八LE

代入v可倚y=/〃,tan°°

4：U\ZU\

說明一價(jià)氮離子與二價(jià)氮離子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出的位置、射出方向均

相同，與電荷量無關(guān)，兩種離子不能分開，故A正確，B錯(cuò)誤；由功

能關(guān)系得，離子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)獲得的動(dòng)能為&=qU、+qE尸q（UN

功）二價(jià)氯離子電荷量大，所以二價(jià)氫離子獲得的動(dòng)能較大，故C錯(cuò)

誤，D正確.

11、答案：AC

解析：由題意知?jiǎng)偧与妶?chǎng)時(shí)小球的速度v=gt,從加電場(chǎng)開始到小球

運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)小球動(dòng)能減少了4版=3暗產(chǎn),故A正確；

乙乙

設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為反加電場(chǎng)后小球的加速度大小為a,取豎直向下

為正方向，則有

Jg產(chǎn)=-O?2%—Ja（2力2],

由牛頓第二定律得戶寧,聯(lián)立解得電場(chǎng)強(qiáng)度大小為Q篝,故

919c

B錯(cuò)誤；整個(gè)過程中電場(chǎng)力做的功^=~/ng--gtz=~mgt2,電場(chǎng)力做

4Zo

9

的功等于電勢(shì)能的減少量，故整個(gè)過程中小球電勢(shì)能減少了6遍巴

O

故C正確；設(shè)從4點(diǎn)到最低點(diǎn)的高度為h,根據(jù)動(dòng)能定理得mgh—qE(h

iQ

一力=0,解得力從/點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程中，小球重力勢(shì)

9

能減少了△^mgh^—mgc故D錯(cuò)誤.

12、答案：BC

解析：帶電粒子在加速電場(chǎng)中加速時(shí)有：勿％?

在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，偏移量為(1)2=子

2dmVo4dlk

由于U\+U產(chǎn)E

貫￡

川nil曠-4dE-lk

則粒子的豎直偏轉(zhuǎn)距離y與〃不成正比關(guān)系，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；從偏轉(zhuǎn)電

場(chǎng)飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角

A—J退1出1

tan"%一勿屋％2—2w

滑片刀向右滑動(dòng)的過程中〃增大，么減小，則從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)飛出的粒子

的偏轉(zhuǎn)角逐漸減小，選項(xiàng)B正確；當(dāng)粒子在加速電場(chǎng)中獲得的加速度

最大時(shí)，飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的速率最大，即當(dāng)時(shí)粒子的速率最大，

根據(jù)動(dòng)能定理可得:

Eq=^mv^,解得外選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤.

13、答案:ABD

解析：將小球的運(yùn)動(dòng)沿著水平方向和豎直方向進(jìn)行分解，水平方向不

受外力，故小球在水平方向一直以速度k做勻速直線運(yùn)動(dòng),故A正確.

小球在電場(chǎng)區(qū)時(shí)，受到豎直向下的重力和豎直向上的電場(chǎng)力，若電場(chǎng)

力與重力大小相等，二力平衡，小球能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確.

若場(chǎng)強(qiáng)大小為歿，則電場(chǎng)力等于胸，在電場(chǎng)區(qū)小球所受的合力為零,

Q

做勻速運(yùn)動(dòng)，在無電場(chǎng)區(qū)小球做勻加速運(yùn)動(dòng)，故經(jīng)過每個(gè)電場(chǎng)區(qū)時(shí)小

球勻速運(yùn)動(dòng)的速度均不等，因而小球經(jīng)過每一電場(chǎng)區(qū)的時(shí)間均不等，

故C錯(cuò)誤.

當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)大小為姻，電場(chǎng)力等于2儂，在電場(chǎng)區(qū)小球所受的合力大小

q

等于儂，方向豎直向上，加速度大小等于g,方向豎直向上，根據(jù)運(yùn)

動(dòng)學(xué)公式有，

經(jīng)過第一個(gè)無電場(chǎng)區(qū)d=^gti\H=gti

經(jīng)過第一個(gè)電場(chǎng)區(qū)d=%七一jg",v2=V\—gtz

聯(lián)立解得力1=3外=0,

接下來小球的運(yùn)動(dòng)重復(fù)前面的過程，即每次通過無電場(chǎng)區(qū)豎直方向都

是自由落體運(yùn)動(dòng)，每次通過電場(chǎng)區(qū)豎直方向都是末速度為零的勻減速

直線運(yùn)動(dòng)，因此，小球經(jīng)過兩電場(chǎng)區(qū)的時(shí)間相等，故D正確.

14、答案：CD

解析：在時(shí)刻之前釋放電子，電場(chǎng)力水平向左，電子在電場(chǎng)力

的作用下向4板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故A、B錯(cuò)誤；若［時(shí)刻釋

放電子，電子先向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，水平向左為速度正方向，在

時(shí)刻速度達(dá)到最大，然后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，圖線三符合電子運(yùn)

動(dòng)的/一方圖像L方圖像與力軸所圍的面積即為電子的位移，27時(shí)

刻之前「一方圖像與Z軸所圍的面積為正，電子的位移為正，所以電

3T

子在出發(fā)點(diǎn)左邊，故C正確；若右=石時(shí)刻釋放電子，易分析得2T

O

時(shí)刻之前。一力圖像與力軸所圍的面積為負(fù)，即位移為負(fù)，電子在出

發(fā)點(diǎn)的右邊，故D正確.

15、答案：⑴、辿(2)(0)-2Z)

\m

解析：(1)粒子在求0區(qū)域做類平拋運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖所示,

設(shè)粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為3從尸到。，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有

1?

2￡=%方”Zt\

L—~乙3\

由牛頓第二定律有qE=ma、

由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有v；=2a、L

聯(lián)立解得v0=

(2)在x>0區(qū)域，粒子做加速度恒定的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，設(shè)第二次通

過y軸的位置為N,從。到N運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2.

由牛頓第二定律有q?2E=ma2

從。到M由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有

12

0N=及化0=vxt2--a212

聯(lián)立解得0N=2L

所以粒子第二次通過y軸的位置坐標(biāo)為(0,-2Z)

16、答案：⑴霽(2曄(3)0或卑

LqK4