電場(chǎng)是電荷及變化磁場(chǎng)周圍空間里存在的一種特殊物質(zhì)，以下是電場(chǎng)的性質(zhì)及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)復(fù)習(xí)題，請(qǐng)考生練習(xí)。

一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6～10題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。)

1. (新課標(biāo)全國(guó)卷，15)如圖，直線a、b和c、d是處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩組平行線，M、N、P、Q是它們的交點(diǎn)，四點(diǎn)處的電勢(shì)分別為MN、P、Q。一電子由M點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力所做的負(fù)功相等。則()

A.直線a位于某一等勢(shì)面內(nèi)，Q

B.直線c位于某一等勢(shì)面內(nèi)，N

C.若電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功

D.若電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功

2.(新課標(biāo)全國(guó)卷，14)如圖，兩平行的帶電金屬板水平放置。若在兩板中間a點(diǎn)從靜止釋放一帶電微粒，微粒恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將兩板繞過a點(diǎn)的軸(垂直于紙面)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45，再由a點(diǎn)從靜止釋放一同樣的微粒，該微粒將()

A.保持靜止?fàn)顟B(tài)

B.向左上方做勻加速運(yùn)動(dòng)

C.向正下方做勻加速運(yùn)動(dòng)

D.向左下方做勻加速運(yùn)動(dòng)

3.(山東理綜，18)直角坐標(biāo)系xOy中，M、N兩點(diǎn)位于x軸上，G、H兩點(diǎn)坐標(biāo)如圖。M、N兩點(diǎn)各固定一負(fù)點(diǎn)電荷，一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷置于O點(diǎn)時(shí)，G點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零。靜電力常量用k表示。若將該正點(diǎn)電荷移到G點(diǎn)，則H點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向分別為()

A.，沿y軸正向 B.，沿y軸負(fù)向

C.，沿y軸正向 D.，沿y軸負(fù)向

4(安徽理綜，20)已知均勻帶電的無窮大平面在真空中激發(fā)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為，其中為平面上單位面積所帶的電荷量，0為常量。如圖所示的平行板電容器，極板正對(duì)面積為S，其間為真空，帶電量為Q。不計(jì)邊緣效應(yīng)時(shí)，極板可看作無窮大導(dǎo)體板，則極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和兩極板間相互的靜電引力大小分別為()

A.和 B.和

C.和 D.和

5.(海南單科，5)如圖，一充電后的平行板電容器的兩極板相距l(xiāng)。在正極板附近有一質(zhì)量為M、電荷量為q(q0)的粒子;在負(fù)極板附近有另一質(zhì)量為m、電荷量為-q的粒子。在電場(chǎng)力的作用下，兩粒子同時(shí)從靜止開始運(yùn)動(dòng)。已知兩粒子同時(shí)經(jīng)過一平行于正極板且與其相距l(xiāng)的平面。若兩粒子間相互作用力可忽略。不計(jì)重力，則M∶m為()

A.3∶2 B.2∶1 C.5∶2 D.3∶1

6.(廣東理綜，21)如圖所示的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將兩個(gè)帶電小球M和N分別沿圖示路徑移動(dòng)到同一水平線上的不同位置，釋放后，M、N保持靜止，不計(jì)重力，則()

A.M的帶電量比N的大

B.M帶負(fù)電荷，N帶正電荷

C.靜止時(shí)M受到的合力比N的大

D.移動(dòng)過程中勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)M做負(fù)功

7.(江蘇單科，8)兩個(gè)相同的負(fù)電荷和一個(gè)正電荷附近的電場(chǎng)線分布如圖所示。c是兩負(fù)電荷連線的中點(diǎn)，d點(diǎn)在正電荷的正上方，c、d到正電荷的距離相等，則()

A.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大

B.a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高

C.c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比d點(diǎn)的大

D.c點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的低

8.(海南單科，7)如圖，兩電荷量分別為Q(Q0)和-Q的點(diǎn)電荷對(duì)稱地放置在x軸上原點(diǎn)O的兩側(cè)，a點(diǎn)位于x軸上O點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q之間，b點(diǎn)位于y軸O點(diǎn)上方。取無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零。下列說法正確的是()

A.b點(diǎn)電勢(shì)為零，電場(chǎng)強(qiáng)度也為零

B.正的試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于零，所受電場(chǎng)力方向向右

C.將正的試探電荷從O點(diǎn)移到a點(diǎn)，必須克服電場(chǎng)力做功

D.將同一正的試探電荷先后從O、b兩點(diǎn)移到a點(diǎn)，后者電勢(shì)能的變化較大

9.(山東理綜，20)如圖甲，兩水平金屬板間距為d，板間電場(chǎng)強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時(shí)刻，質(zhì)量為m的帶電微粒以初速度v0沿中線射入兩板間，0～時(shí)間內(nèi)微粒勻速運(yùn)動(dòng)，T時(shí)刻微粒恰好經(jīng)金屬板邊緣飛出。微粒運(yùn)動(dòng)過程中未與金屬板接觸。重力加速度的大小為g。關(guān)于微粒在0～T時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的描述，正確的是()

A.末速度大小為v0

B.末速度沿水平方向

C.重力勢(shì)能減少了mgd

D.克服電場(chǎng)力做功為mgd

10.(天津理綜，7)如圖所示，氕核、氘核、氚核三種粒子從同一位置無初速地飄入電場(chǎng)線水平向右的加速電場(chǎng)E1之后進(jìn)入電場(chǎng)線豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在屏上。整個(gè)裝置處于真空中，不計(jì)粒子重力及其相互作用，那么()

A.偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)E2對(duì)三種粒子做功一樣多

B.三種粒

C.三種粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用時(shí)間相同

D.三種粒子一定打到屏上的同一位置

二、計(jì)算題(本題共2小題，共20分。寫出必要的文字說明，方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不得分。)

11.(新課標(biāo)全國(guó)卷，24)(10分)如圖，一質(zhì)量為m、電荷量為q(q0)的粒子在勻強(qiáng)A、B為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)。已知該粒子在A點(diǎn)的速度大小為v0，方向與電場(chǎng)方向的夾角為60它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向與電場(chǎng)方向的夾角為30。不計(jì)重力。求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。

12.(安徽理綜，23)(10分)在xOy平面內(nèi)，有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為EA點(diǎn)斜射出一質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子，B和C是粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)，如圖所示，其中l(wèi)0為常數(shù)。粒子所受重力忽略不計(jì)。求：

(1)粒子從A到C過程中電場(chǎng)力對(duì)它做的功;

(2)粒子從A到C過程所經(jīng)歷的時(shí)間;

(3)粒子經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速率。

導(dǎo)航卷六 電場(chǎng)的性質(zhì)及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1.B [電子帶負(fù)電荷，電子由M點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力所做的負(fù)功相等，有WMN=WMP0，而WMN=qUMN，WMP=qUMP，q0，所以有UMN=UMP0，即P，勻強(qiáng)電場(chǎng)中等勢(shì)線為平行的直線，所以NP和MQ分別是兩條等勢(shì)線，有Q，故A錯(cuò)誤，B正確;電子由M點(diǎn)到Q點(diǎn)過程中，WMQ=q(Q)=0，電子由P點(diǎn)到Q點(diǎn)過程中，WPQ=q(Q)0，故C、D錯(cuò)誤。]

2.D [兩平行金屬板水平放置時(shí)，帶電微粒靜止有mg=qE，現(xiàn)將兩板繞過a點(diǎn)的軸(垂直于紙面)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45后，兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度方向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45，電場(chǎng)力方向也逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45，但大小不變，此時(shí)電場(chǎng)D正確。]

3.B [因正電荷Q在O點(diǎn)時(shí)，G點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，則可知兩負(fù)電荷在G點(diǎn)形成的電場(chǎng)的合場(chǎng)強(qiáng)與正電荷Q在G點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)等大反向，大小為E合=k;若將正電荷移到G點(diǎn)，則正電荷在H點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為E1=k=，因兩負(fù)電荷在G點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與在H點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等大反向，則H點(diǎn)的E=E合-E1=，方向沿y軸負(fù)向，故選B。]

4.D [由題意知，正極板所帶電荷激發(fā)的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1===，同理負(fù)極板所帶電荷激發(fā)的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E2=，兩板間的場(chǎng)強(qiáng)E=E1+E2=，兩極板間的靜電引力大小F=QE1=，故D正確。]

5.A [設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E，兩粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，對(duì)M有，aM=，l=t2;對(duì)m有，am=，l=t2，聯(lián)立解得=，A正確。]

6.BD [帶電小球M、N在不計(jì)重力條件下平衡，說明M、N兩球所受電場(chǎng)力的合力為零，即M、N所在點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)為零，所以M球在N球處所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向向左，大小為E，故M球帶負(fù)電;同理，N球在M球處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向向右，大小為E，故N球帶正電，且兩球所帶電荷量相等。M、N兩球在移動(dòng)的過程中勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)M、N均做負(fù)功，所以B、D正確。]

7.ACD [由題圖知，a點(diǎn)處的電場(chǎng)線比b點(diǎn)處的電場(chǎng)線密集，c點(diǎn)處電場(chǎng)線比d點(diǎn)處電場(chǎng)線密集，所以A、C正確;過a點(diǎn)畫等勢(shì)線，與b點(diǎn)所在電場(chǎng)線的交點(diǎn)與b點(diǎn)位置比較知b點(diǎn)的電勢(shì)高于a點(diǎn)的電勢(shì)，故B錯(cuò)誤;同理分析可得d點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì)，故D正確。]

8.BC [因?yàn)榈攘慨惙N電荷在其連線的中垂線上的電場(chǎng)方向?yàn)槠叫杏趚軸指向負(fù)電荷，所以電場(chǎng)方向與中垂線方向垂直，故中垂線為等勢(shì)線，因?yàn)橹写咕�延伸到無窮遠(yuǎn)處，所以中垂線的電勢(shì)為零，故b點(diǎn)的A錯(cuò)誤;等量異種電荷連線上，電場(chǎng)方向由正電荷指向負(fù)電荷，方向平行于x軸向右，在中點(diǎn)O處電勢(shì)為零，O點(diǎn)左側(cè)電勢(shì)為正，右側(cè)電勢(shì)為負(fù)，又知道正電荷在正電勢(shì)處電勢(shì)能為正，故B正確;O點(diǎn)的電勢(shì)低于a點(diǎn)的電勢(shì)，電場(chǎng)力做負(fù)功，所以必須克服電場(chǎng)力做功，C正確;O點(diǎn)和b點(diǎn)的電勢(shì)相等，所以先后從O、b點(diǎn)移到a點(diǎn)，電場(chǎng)力做功相等，電勢(shì)能變化相同，D錯(cuò)誤。]

9.BC [因0～內(nèi)微粒勻速運(yùn)動(dòng)，故E0q=mg;在～時(shí)間內(nèi)，粒子只受重力作用，做平拋運(yùn)動(dòng)，在t=時(shí)刻的豎直速度為vy1=，水平速度為v0;在～T時(shí)間內(nèi)，由牛頓第二定律2E0q-mg=ma，解得a=g，方向向上，則在t=T時(shí)刻，vy2=vy1-g=0粒子的豎直速度減小到零，水平速度為v0，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確;微粒的重力勢(shì)能減小了Ep=mg=mgd，選項(xiàng)C正確;從射入到射出，由動(dòng)能定理可知，mgd-W電=0，可知克服電場(chǎng)力做功為mgd，選項(xiàng)D錯(cuò)誤;故選B、C。]

10.AD [設(shè)加速電場(chǎng)長(zhǎng)度為d，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)長(zhǎng)度為L(zhǎng)，在加速電場(chǎng)中有qE1d=mv，在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中有L=v0t，y=t2得y=，與比荷無關(guān)，所以三種粒子一定打到 屏上同一位置，故選項(xiàng)D正確，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)粒子做功W=qE2y=，與粒子質(zhì)量無關(guān)，所以選項(xiàng)A正確;三種粒子在加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中電場(chǎng)力做功qE1d+qE2y=mv2，粒子打到屏上的速度v=，與比荷有關(guān)，故速度不一樣大，B錯(cuò)誤，粒子運(yùn)動(dòng)到屏上的時(shí)間t=+=(+)，與比荷有關(guān)，故C錯(cuò)誤。]

11.【詳細(xì)分析】設(shè)帶電粒子在B點(diǎn)的速度大小為vB。粒子在垂直于電場(chǎng)方向的速度分量不變，即

vBsin 30=v0sin 60①

由此得vB=v0②

設(shè)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UAB，由動(dòng)能定理有

qUAB=m(v-v)③

聯(lián)立②③式得UAB=④

答案

12.【詳細(xì)分析】(1)粒子從A到C過程中電場(chǎng)力對(duì)它做的功

W=qE(yA-yC)=3qEl0①

(2)粒子只受沿y軸負(fù)方向的電場(chǎng)力作用，粒子做類似斜上拋運(yùn)動(dòng)，粒子在x軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由對(duì)稱性可知軌跡最高點(diǎn)D在y軸上，可令

tAD=tDB=T，且tBC=T②

由牛頓第二定律qE=ma③

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得yD=aT2④

從D到C做類平拋運(yùn)y軸方向：yD+3l0=a(2T)2⑤

由②③④⑤式解得T=⑥

則AC過程所經(jīng)歷的時(shí)間t=3T=3⑦

(3)粒子由D到C過程中

x軸方向：2l0=vD2T⑧

y軸方向：vCy=a2T⑨

vC=⑩

由⑥⑧⑨⑩式解得vC=

答案 (1)3qEl0 (2)3 (3)

1.判斷電場(chǎng)性質(zhì)的常用方法

(1)判斷場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)弱

(2)判斷電勢(shì)高低

2.帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問題的分析思路

(1)首先分析粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，區(qū)分是在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)還是偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)問題。

(2)對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)

①如果是帶電粒子受恒定電場(chǎng)力作用下的直線運(yùn)動(dòng)問題，應(yīng)用牛頓第二定律找出加速度，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定帶電粒子的速度、位移等。

②如果是非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)，一般利用動(dòng)能定理研究全過程中能的轉(zhuǎn)化，研究帶電粒子的速度變化、運(yùn)動(dòng)的位移等。

(3)對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)問題，一般是類平拋運(yùn)動(dòng)模型，通常采用運(yùn)動(dòng)的合成與分解方法處理。通過對(duì)帶電粒子的受力分析和運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析，借助運(yùn)動(dòng)的合成與分解，尋找兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，再應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律或運(yùn)動(dòng)學(xué)方程求解。

4)當(dāng)帶電粒子從一個(gè)電場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入另一個(gè)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)，要注意分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的變化及兩區(qū)域電場(chǎng)交界處的有關(guān)聯(lián)的物理量，這些關(guān)聯(lián)量往往是解決問題的突破口。

電場(chǎng)的性質(zhì)及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)復(fù)習(xí)題及解析的全部?jī)?nèi)容就是這些，物理網(wǎng)希望對(duì)考生有幫助。

本文來自：逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaosan/712250.html

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