考点规范练测试 带电粒子在电场中的综合问题VIP免费

考点规范练25带电粒子在电场中的综合问题一、单项选择题1、将如图所示的交流电压加在平行板电容器A、B两板上，开始B板电势比A板电势高，这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间，它在电场力作用下开始运动，设A、B两极板间的距离足够大，下列说法正确的是()A、电子一直向着A板运动B、电子一直向着B板运动C、电子先向A板运动，然后返回向B板运动，之后在A、B两板间做周期性往复运动D、电子先向B板运动，然后返回向A板运动，之后在A、B两板间做周期性往复运动答案D解析根据交流电压的变化规律，作出电子的加速度a、速度v随时间变化的图线，如图甲、乙.从图中可知，电子在第一个T4内做匀加速直线运动，第二个T4内做匀减速直线运动，在这半周期内，因初始B板电势比A板电势高，所以电子向B板运动，加速度大小为eUmd.在第三个T4内电子做匀加速直线运动，第四个T4内做匀减速直线运动，但在这半周期内运动方向与前半周期相反，向A板运动，加速度大小为eUmd.所以电子在交变电场中将以t=T4时刻所在位置为平衡位置做周期性往复运动，综上分析选项D正确.2、(2018·辽宁三校高三第三次调研考试)如图所示，矩形区域PQNM内存在平行于纸面的匀强电场，一质量为m=2、0×10-11kg、电荷量为q=1、0×10-5C的带正电粒子(重力不计)从a点以v1=1×104m/s的初速度垂直于PQ进入电场，最终从MN边界的b点以与水平边界MN成30°角斜向右上方的方向射出，射出电场时的速度v2=2×104m/s，已知MP=20cm、MN=80cm，取a点电势为零，如果以a点为坐标原点O，沿PQ方向建立x轴，则粒子从a点运动到b点的过程中，电场的电场强度E、电势φ、粒子的速度v、电势能Ep随x的变化图像正确的是()答案D解析因为规定a点电势为零，粒子进入电场后做类平抛运动，根据电场力做功与电势能的变化的关系，有qEx=ΔEp=0-Ep，故Ep=-qEx，故选项D正确;因为匀强电场中的电场强度处处相等，故选项A错误;因为粒子离开电场时的速度v2=v1sin30°=2v1，电场的方向水平向右，沿电场线的方向电势降低，故选项B错误;粒子在电场中运动的过程，由动能定理可知，qEx=12mv2-12mv12，所以v与x不是线性关系，选项C错误.3、如图所示，A、B两金属板平行放置，在t=0时刻将电子从A板附近由静止释放(电子的重力忽略不计).分别在A、B两板间加上下列哪种电压时，有可能使电子到不了B板()答案B解析加A图电压，电子从A板开始向B板做匀加速直线运动;加B图电压，电子开始向B板做匀加速运动，再做加速度大小相同的匀减速运动，速度减为零后做反向匀加速运动及匀减速运动，由对称性可知，电子将做周期性往复运动，所以电子有可能到不了B板;加C图电压，电子先匀加速，再匀减速到静止，完成一个周期，所以电子一直向B板运动，即电子一定能到达B板;加D图电压，电子的运动与C图情形相同，只是加速度是变化的，所以电子也一直向B板运动，即电子一定能到达B板，综上所述可知选项B正确.4、如图甲所示，光滑绝缘水平面上有M、N两个点电荷.t=0时，M静止，N以初速度6m/s向甲运动.此后，它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触)，它们运动的v-t图像分别如图乙中M、N两曲线所示.则由图线可知()A、两电荷的电性一定相反B、t2时刻两电荷的电势能最大C、0~t2时间内，两电荷的静电力先增大后减小D、0~t3时间内，M的动能一直增大，N的动能一直减小答案C解析由题图乙可知，两个小球间产生的是排斥力，因为刚开始N做减速运动，M做初速度为0的加速运动，则两个电荷的电性一定相同，选项A错误;在t1时刻，两个小球共速，两小球间的距离最小，故在间距减小的过程中，静电力对整体做负功，以后小球的距离逐渐增大，静电力就做正功了，故两球间距最小时的电势能最大，选项B错误;在0~t2时间内，两电荷的间距先减小后增大，故它们间的静电力先增大后减小，选项C正确;0~t3时间内，M的速度一直增大，故它的动能一直增大，而N的速度先减小后增大，故它的动能也是先减小后增大，选项D错误.二、多项选择题5、(2018·四川自贡一诊)在地面附近，存在一有界电场，边界MN将空间分成上下两个区域Ⅰ、Ⅱ，在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场，在区域Ⅰ中离边界某一高度处由静止释放一质量为m的...