2022年高考物理最新模拟题精选训练专题带电粒子在电场中的运动 .pdf

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1、- 1 - 专题 07 带电粒子在电场中的运动1 （2017 江西红色七校联考）如图所示，空间存在一匀强电场，其方向与水平方向间的夹角为 30， A、B与电场垂直，一质量为m ，电荷量为q 的带正电小球以初速度v0从 A点水平向右抛出，经过时间t 小球最终落在C点，速度大小仍是v0，且 AB=BC ，则下列说法中错误的是（）AAC满足 AC=?tB电场力和重力的合力方向垂直于AC方向C此过程增加的电势能等于mg2t2D电场强度大小为E=【参考答案】AC 2 （2017 河南天一大联考）如图所示，以直线AB为边界，上下存在场强大小相等、方向相反的匀强电场在P点由静止释放一质量为m 、电荷量为q

2、的带电小球，小球穿过AB边界时速名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 2 - 度为 0，到达 M点速度恰好减为零此过程中小球在AB上方电场中运动的时间实在下方电场中运动时间的已知重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A小球带正电B电场强度大小是CP点距边界线AB的距离为D若边界线AB电势为零，则M点电势为【参考答案】B 【点评】本题考查了动能定理和牛顿第二定律的综合运用，抓住小球在上方电场和下方电场

3、中运动的对称性入手分析求解名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 3 - 3. (2016浙江效实中学期中) 图 a 为示波管的原理图。如果在电极YY之间所加的电压按图 b 所示的规律变化，在电极XX之间所加的电压按图c 所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是( ) 【参考答案】B 4.( 多选 )(2016广州市综合测试) 如图所示的阴极射线管，无偏转电场时，电子束加速后打到荧屏中央形成亮斑。如果只逐渐增大M

4、1M2之间的电势差，则( ) A.在荧屏上的亮斑向上移动B.在荧屏上的亮斑向下移动C.偏转电场对电子做的功增大D.偏转电场的电场强度减小名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 4 - 【参考答案】.AC 【名师解析】电子束在偏转电场中做类平抛运动，沿垂直电场方向做匀速运动，故在电场中运动时间不变。电子在偏转电场中受向上的电场力，故向上偏转，A项正确， B项错误；沿电场方向上，电子束做匀变速直线运动，两板间电压增大，

5、偏转电场的场强增大，D项错误；电子所受电场力增大，因此加速度增大，由位移公式可知，电子在电场中侧移量增大，由功的定义式可知，电场力做功增大，C项正确。5. 示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，电子枪发射电子经过加速后，通过偏转电极打在荧光屏上形成亮斑，如图所示。如果在荧光屏上P 点出现亮斑，那么示波管中的（）A极板 x 应带正电B极板 x 应带正电C极板 y 应带正电D极板 y 应带正电【参考答案】.AC 6如图所示为示波管的示意图，以屏幕的中心为坐标原点，建立如图所示的直角坐标系xoy，当在XX 这对电极上加上恒定的电压UXX =2V ，同时在YY 电极上加上恒定的电

6、压UYY = -1V 时，荧光屏上光点的坐标为（4，-1 ），则当在XX 这对电极上加上恒定的电压UXX =1V ，同时在YY 电极上加上恒定的电压UYY =2V 时，荧光屏上光点的坐标为（）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 5 - A（ 2，-2 ）B（ 4，-2 ）C（ 2，2）D（ 4，2）【参考答案】.C 7. （2016 洛阳联考）如图所示，平行金属板A、B水平正对放置，虚线为中心线，A、B板间加上

7、稳定的电压，有三个带电微粒a、b、c从靠近A板边缘处以相同的水平初速度射入板间，a从中心线上M点飞出板间区域，b从B板右侧边缘飞出，c落在B板的中点N处，不计微粒的重力，则带电微粒a、b、c的比荷关系为 ( ) A.qcmc4qbmb8qamaB.qamaqbmb4qcmcC.qama2qbmb4qcmcD.qcmc2qbmb4qama【参考答案】.A 【名师解析】根据平抛运动的知识可知，微粒在竖直方向上的偏转距离y12at2qU2dmt2，tatb2tc，解得qcmc4qbmb8qama，故选项 A正确。8. 如图所示，带电荷量之比为qAqB13 的带电粒子A、B以相等的速度v0从同一点出发

8、，沿着跟电场强度垂直的方向射入平行板电容器中，分别打在C、D点，若OCCD，忽略粒子重力的影响，则( ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 6 - A.A和B在电场中运动的时间之比为12B.A和B运动的加速度大小之比为41C.A和B的质量之比为112D.A和B的位移大小之比为11【参考答案】.ABC 9、 （2015天津）如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场1E,

9、 之后进入电场线竖直向下的匀强电场2E发生偏转，最后打在屏上，整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么（）A、偏转电场2E对三种粒子做功一样多B、三种粒子打到屏上时速度一样大C、三种粒子运动到屏上所用时间相同D、三种粒子一定打到屏上的同一位置，【参考答案】.AD 【名师解析】设加速电场长度为d，偏转电场长度为L，在加速电场中，由动能定理，qE1d=12mv2；在偏转名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 11 页 - - - - - - - - - -

10、7 - 电场中， L=vt ，ma= qE2，y=12at2=2214E LE d，与粒子比荷无关，三种粒子一定打到屏上的同一位置，选项D正确。偏转电场对粒子做功W=qE2y=22214E L qE d，与粒子质量无关，偏转电场2E对三种粒子做功一样多，选项A正确。三种粒子在进入偏转电场时速度不同，而偏转电场2E对三种粒子做功一样多，所以三种粒子打到屏上时速度不一样大，选项B错误。三种粒子在进入偏转电场时速度不同，三种粒子运动到屏上所用时间不相同，选项C错误。10.(2016昆明七校联考 ) 如图甲所示， a、b 是某电场中一条电场线上的两点，若在a 点释放一初速度为零的带负电的粒子，粒子仅在

11、电场力作用下沿电场线由a 运动到 b，其电势能W随位移 s 变化的规律如图4- 乙所示。设 a、b 两点的电势分别为a和 b，电场强度的大小分别为Ea和Eb。则下列判断正确的是：AabBabCEaEbDEa= Eb【参考答案】BD 11. (2015四川乐山二模) 相距很近的一对带等量异号电荷的平行金属板，它们之间的电场除边缘外，可看作匀强电场，其电场线分布如图2 所示。一个带电粒子沿图中轨迹穿过该电场，则从a运动到d的过程中 ( ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第

12、7 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 8 - A.粒子的速度一直在增大B.粒子的电势能一直在减小C.粒子在a点的电势能比在d点大D.粒子的加速度先变大再不变后变小【参考答案】.D 12. (2016江苏扬州测试) 如图 7 所示，一半径为R的均匀带正电圆环水平放置，环心为O点，质量为m的带正电的小球从O点正上方h高的A点由静止释放， 并穿过带电环， 关于小球从A到A关于O的对称点A过程加速度 (a) 、重力势能 (EpG) 、机械能 (E) 、电势能 (Ep电) 随位置变化的图象一定正确的是( 取O点为坐标原点且重力势能为零，竖直向下为正方向，无限远处电势为零 )( )

13、 【参考答案】.ABC 【名师解析】名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 9 - 圆环中心的场强为零，无穷远处场强也为零，则小球从A点到圆环中心的过程中，场强可能先增大后减小，则小球所受的电场力先增大后减小，方向竖直向上，由牛顿第二定律得知，重力不变，则加速度可能先减小后增大；小球穿过圆环后，小球所受的电场力竖直向下，加速度方向向下，为正值，根据对称性可知，电场力先增大后减小，则加速度先增大后减小，故 A正确；小

14、球从A点到圆环中心的过程中，重力势能EPGmgh， 小球穿过圆环后，EPGmgh，重力势能与高度是线性变化的，故B正确；小球从A点到圆环中心的过程中，电场力做负功，机械能减小，小球穿过圆环后，电场力做正功，机械能增大，故C正确；由于圆环所产生的是非匀强电场，小球下落的过程中，电场力做功与下落的高度之间是非线性关系，电势能变化与下落高度之间也是非线性关系，故D错误。13. （2015山东）如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示。t=0 时刻，质量为m的带电微粒初速度为v0沿中线射入两板间，03T时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出，微粒运动过程中未与金属板接

15、触，重力加速度的大小为g，关于微粒在0T时间内运动的描述，正确的是（）A.末速度大小为2 v0B.末速度沿水平方向C.重力势能减少了12mgdD.克服电场力做功为mgd【参考答案】. BC 【名师解析】名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 10 - 因 0-3T内微粒匀速运动， 故0E qmg；在233TT时间内， 粒子只受重力作用，做平抛运动，在23Tt时刻的竖直速度为13ygTv，水平速度为v0；在23TT时

16、间内，粒子满足02E qmgma, 解得a=g，方向向上，则在t=T时刻，粒子的竖直速度减小到零，水平速度为v0，选项 A 错误， B 正确；微粒的重力势能减小了122PdEmgmgd，选项 C正确；从射入到射出，由动能定理可知，1=02mgdW电，可知克服电场力做功为12mgd，选项D错误；故选BC 14. （2016 河南开封一模）一个质量为m、电荷量为 +q的小球以初速度v0水平抛出，在小球经过的竖直平面内，存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区，两区域相互间隔、竖直高度相等，电场区水平方向无限长，已知每一电场区的场强大小相等、方向均竖直向上，不计空气阻力，下列说法正

17、确的是（）A小球在水平方向一直做匀速直线运动B若场强大小等于mg/q，则小球经过每一电场区的时间均相同C若场强大小等于2mg/q，则小球经过每一无电场区的时间均相同D无论场强大小如何，小球通过所有无电场区的时间均相同【参考答案】.AC 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 11 - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 11 页 - - - - - - - - -