1.9 带电粒子在电场中的运动基础巩固 2021—2022 学年高中物理教 科版（2019）必修第三册 一、选择题（共 15 题） 1．A、B 在某个点电荷电场中的一根电场线上，在线上 A 点处放入一个自由的负电荷，它将沿电场线由静 止向 B 点运动，下列判断哪些是正确的（ ） A．电场线由 B 指向 A，电荷做加速运动，加速度越来越大 B．电场线由 B 指向 A，该电荷做加速运动，其加速度大小的变化由题设条件不能确定 C．电场线由 A 指向 B，电荷做匀加速运动 D．电场线由 B 指向 A，该电荷做加速运动，加速度越来越小 2．在点电荷形成的电场中，一电子的运动轨迹如图中虚线所示，其中 a、b 是轨迹上的两点．若电子在两 点间运动的速度不断增大，则下列判断中正确的是( ) A．形成电场的点电荷电性为正 B．电子的运动是匀变速曲线运动 C．电子一定是从 a 点运动到 b 点 D．电子一定是从 b 点运动到 a 点 3．静电喷涂被广泛用于各种表面处理技术中，相比传统的喷涂技术，其具备生产效率高，劳动条件好， 易于实现半自动化或自动化，适于大规模流水线作业，其原理如图所示。涂料雾化装置为负电极，接电源 负高压，被涂物为正电极，通常接地。下列说法正确的是（　　） A．图中喷枪与被涂物之间的实线代表电场线 B．涂料颗粒在电场中运动时加速度恒定 C．涂料颗粒在电场中运动时电势能逐渐增大 D．被涂物上的尖端处，涂料附着较多 4．在等量同种正电荷形成的电场中，一个带负电的粒子由静止释放或以某一初速度开始运动，不计粒子 重力，粒子的运动情况不可能的是（　　） A．静止 B．匀速圆周运动 C．曲线运动 D．匀速运动 5．如图所示，实线为不知方向的三条电场线，虚线 1 和 2 为等势线，从电场中 M 点以相切于等势线 1 的 相同速度飞出 a，b 两个带电粒子，粒子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则在开始运动的 一小段时间内（粒子在图示区域内）（　　） A．a 的加速度将减小，b 的加速度将增大 B．a 的速度将减小，b 的速度将增大 C．a 一定带正电，b 一定带负电 D．a 的电势能减小，b 的电势能增大 6．如图所示，斜面处在水平向右的匀强电场中，一带电的物体在斜面上处于静止状态，则下列关于斜面 对物体的作用力说法正确的是（　　） A．可能沿斜面向下 B．可能竖直向上 C．可能沿斜面向上 D．可能垂直斜面向上 7．如图所示，用绝缘细线拴一个带负电的小球，让它在竖直向下的匀强电场中绕 O 点做竖直平面内的圆 周运动，a、b 两点分别是圆周的最高点和最低点，则（　　） A．小球经过 a 点时，线中的张力最小 B．小球经过 b 点时，电势能最小 C．小球经过 a 点时，电势能最小 D．小球经过 b 点时，机械能最大 8．如图，一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，仅在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹． M 和 N 是轨迹上的两点，其中 M 点在轨迹的最右边．不计重力，下列表述错误的是(　　) A．该粒子带负电 B．粒子在电场中的加速度不变 C．粒子在 M 点的动能最大 D．粒子在 M 点的电势能最大 9．如图所示，倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为 θ，极板间距为 d，带负电的微粒质量为 m、带电量为 q，从极板 M 的左边缘 A 处以初速度 v0 水平射入，沿直线运动并从极板 N 的右边缘 B 处射 出，则（　　） A．微粒达到 B 点时动能为 mv02 B．微粒的加速度大小等于 gsinθ mgd C．两极板的电势差 UMN＝ q cos  D．微粒从 A 点到 B 点的过程电势能减少 10．电场中 M 、 N mgd cos  两点场强的大小分别为 EM 、 EN ，电势分别为 M 、 N ．某带电粒子仅在电场力作用 下从 M 点运动到点 N ，若此过程中带电粒子的动能始㚵保持不变，下列判断正确的是（ A． C． EM  E N ， EM  E N M   N ， M  N B． D． EM  E N EM  E N ， ） M   N ， M   N 11．—带电粒子从电场中的 A 点运动到 B 点，径迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力，则判断正确的 是： A．粒子带负电 B．A 点的场强小于 B 点场强 C．粒子的电势能逐渐减少 D．粒子的动能不断增加 12．如图所示，在竖直放置间距为 d 的平行板电容器中，存在电场强度为 E 的匀强电场．有一质量为 m ， 电荷量为  q 的点电荷从两极板正中间处静止释放，重力加速度为 g ．则点电荷运动到负极板的过程 A．加速度大小为 a  B．所需的时间为 qE g m t C．下降的高度为 y  dm Eq d 2 D．电场力所做的功为 W  Eqd 13．如图所示，在某一电场中有一条直电场线，在电场线上取 A、B 两点，将一个电子由 A 点以某一初速 度释放，它能沿直线运动到 B 点，且到达 B 点时速度恰为零，电子运动的 v－t 图像如图所示。则下列判 断正确的是（　　） A．B 点电场强度一定小于 A 点电场强度 B．B 点电场强度一定大于 A 点电场强度 C．电子在 A 点的加速度一定等于在 B 点的加速度 D．该电场若是正点电荷产生的，则场源电荷一定在 A 点左侧 14．如图所示，在场强大小为 E、方向竖直向上的匀强电场中，一质量为 m、带电量为+q 的物体，以某 0.6qE 一初速度沿电场方向做匀减速直线运动，不计空气阻力，其加速度大小为 m ，物体运动距离 S 时速度 变为零．则在此过程中（ ） A．物体克服电场力做功 0.6qES B．物体的电势能增加了 qES C．物体的重力势能增加了 qES D．物体的动能减少了 0.6qES 15．如图所示，a、b、c、d 为某匀强电场中的四个点，且 ab∥cd、ab⊥bc，bc＝cd＝2ab＝2l，电场 线与四边形所在平面平行。已知 φa＝20V，φb＝24V，φd＝8V。一个质子经过 b 点的速度大小为 v0，方 向与 bc 夹角为 45°，一段时间后经过 c 点，e 为质子的电量，不计质子的重力，则（　　） A．c 点电势为 14V B．场强的方向由 a 指向 d 2l C．质子从 b 运动到 c 所用的时间为 v0 D．质子运动到 c 时的动能为 16eV 二、填空题（共 4 题） 16．如图所示，真空中有一对相距为 d 的平行金属板 A 和 B，两板间电势差为 U，两板间的电场为匀强电 场．若一个质量为 m、电荷量为 q 的粒子，仅在静电力的作用下由静止开始从 A 板向 B 板做匀加速直线运 动并到达 B 板，则粒子在运动过程中加速度大小 a=________，粒子到达 B 板时的速度大小 v=________． 17．一质量为 m 、带电量为  q 的小球用细线系住，线的一端固定在 O 点。若在空间加上匀强电场，小球 平衡时线与竖直方向成 60�角，则电场强度的最小值为___________，所加匀强电场的方向是___________。 18．如图所示，一带电量为 q 的粒子，从匀强电场的 A 点以水平速度 v0 射入竖直向下的匀强电场，粒子 经过 B 点时，其上的与水平方向成 60°角，已知 A、B 两点间的水平距离为 L，粒子的质量为 m，不计粒 子重力，则电场强度的大小为 E=______，A，B 两点间的电势差 UAB=________． 19．美国物理学家密立根通过如图所示的实验装置，在进行了几百次的测量以后，他发现油滴所带的电荷 量虽不同，但都是某个最小电荷量的整数倍，这个最小电荷量被认为是元电荷，这个实验被称为密立根油 滴实验。如图，两块水平放置的金属板 A、B 分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直 向下，图中油滴由于带负电悬浮在两板间保持静止。 （1）若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有__________； A．油滴质量 m B．两板间的电压 U C．两板间的距离 dD．两板的长度 L （2）用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量 q=__________。（已知重力加速度为 g） 三、综合题（共 4 题） 20．如图所示,一条长为 L 的绝缘细线,上端固定,下端系一质量为 m 的带电小球,将它置于电场强度为 E、 方向水平向右的匀强电场中,当小球平衡时,悬线与竖直方向的夹角 α=45°．求： （1）小球带何种电荷?电荷量为多少? （2）若把细绳剪断,小球做什么性质的运动? 21．如图，将一质量为 m，电荷量为+q 的小球固定在绝缘杆的一端，杆的另一端可绕通过 O 点的固定轴 转动。杆长为 L，杆的质量忽略不计。杆和小球置于水平向右的匀强电场中，小球静止在 A 点时，绝缘杆 偏离竖直方向   45� 角。已知重力加速度为 g。 （1）求电场强度的大小； （2）将杆拉至水平位置 OB，在此处将小球自由释放，求小球的最大速度的大小以及此时杆对小球的拉力。 22．如图所示，一真空示波管的电子从灯丝 K 发出（初速度不计），经灯丝与 A 板间的加速电场加速， 从 A 板中心孔沿中心线 KO 射出，然后进入两块平行金属板 M 、 N 形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀 强电场），电子进入 M 、 N 间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的 P 点。已 知加速电压为 U1 ， M 、 N 两板间的电压为 U2 d L ，两板间的距离为 ，板长为 ，偏转电场的右端距离荧光 屏的距离为 l ，电子的质量为 m ，电荷量为 e ，不计电子重力。 （1）求电子穿过 A 板时的速度大小 v0 ； （2）求电子从偏转电场射出时的侧移量 y ； （3）求 OP 的距离 Y 。 23．示波管的内部结构如图所示．如果在偏转电极 XX/、YY/之间都没有加电压，电子束将打在荧光屏中 心．如果在偏转电极 XX/之间和 YY/之间分别加上如图所示的电压，请画出荧光屏上出现的完整扫描波形图． 参考答案 1．B 2．D 3．D 4．D 5．A 6．D 7．C 8．C 9．C 10．C 11．A 12．B 13．C 14．D 15．C qU 16． md 2qU m 3mg 17． 2q 垂直于细线指向右上方 3mv02 2q 3mv02 18． qL ； mgd U 19．ABC 20．正电荷 21．（1） mg E E mg q ；（2） v  2(1  2) gL ； FT  (3 2  2)mg ，与