2.4 带电粒子在电场中的运动基础巩固 2021—2022 学年高中物理鲁科 版（2019）必修第三册 一、选择题（共 15 题） 1．如图所示，在光滑、绝缘的水平桌面上固定放置一光滑、绝缘的挡板 ABCD，AB 段为直线挡板，BCD 段是半径为 R 的圆弧挡板，挡板处于场强为 E 的匀强电场中，电场方向与圆直径 MN 平行．现有一带电量 为 q、质量为 m 的小球由静止从挡板内侧上的 A 点释放，并且小球能沿挡板内侧运动到 D 点抛出，则 A．小球运动到 N 点时，挡板对小球的弹力一定为零 B．小球运动到 N 点时，挡板对小球的弹力一定大于 Eq C．小球运动到 M 点时，挡板对小球的弹力一定为零 D．小球运动到 C 点时，挡板对小球的弹力一定大于 mg 2．如图所示，悬线下悬挂着一个带正电的小球，它的质量为 m，电量为 q，整个装置处于水平向右的匀强 电场中，电场强度为 E，小球静止，则下列说法正确的是（　　） A．若剪断悬线，小球做圆周运动 B．若剪断悬线，小球做曲线运动 C．若剪断悬线，小球做匀速运动 D．若剪断悬线，小球做匀加速直线运动 3．如图所示，图中的甲为一带电导体，乙为长度足够长的导体板，实线为等势线，当电场稳定时，一电 子在该电场中的运动轨迹如图中的虚线所示，D、E、F 分别为导体表面上的三点。忽略空气的阻力、电子 的重力以及电子对电场的影响。则（　　） A．E 点的电势比 F 点的电势低 B．E 点的电势比 D 点的电势高 C．电子在 B 点的电势能大于在 A 点的电势能 D．电子的运动方向一定是从 A 运动到 C 4．如图所示，虚线 a 、 b 、 c 是电场中三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，一个带正电的质点仅在 电场力作用下通过该区域，图中实线为其运动轨迹， P 、 Q 是轨迹上的两点。下列说法中正确的是（　 　） A．三个等势面中， a 等势面的电势最高 B．带电质点通过 P 点时的动能比通过 Q 点时大 C．带电质点通过 P 点时的加速度比通过 Q 点时大 D．带电质点一定是从 P 点向 Q 点运动 5．如图所示为某电场中的一条电场线，A、O、B 为电场线上三点，且 AO=OB，一带负电的粒子沿电场线 从 A 运动到 B，不计空气阻力及粒子重力。则下列判断正确的是（　　） A．粒子一定在 A 点由静止释放 B．粒子从 A 到 B 一定做匀减速运动 C．粒子从 A 到 B 电势能一定增大 D．粒子从 A 到 O 电场力做功一定等于 O 到 B 电场力做功 6．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（　　） 1 2 A．微粒达到 B 点时动能为 mv0 2 B．微粒的加速度大小等于 g sin  C．微粒从 A 点到 B 点的过程电势能减少 D．两极板的电势差 U MN  mgd cos  mgd q cos  7．下图是点电荷电场中的一条电场线，下面说法正确的是（ ） A．A 点的场强一定大于 B 点的场强 B．A 点的电势一定比 B 点高 C．这个电场一定是正电荷形成的 D．在 B 点由静止释放一个质子，它一定向 A 点运动 8．如图所示，A、B 两板间加速电压为 U1，C、D 两板间偏转电压为 U2。一个带电荷量为 q 的正粒子自 A 板起由静止相继被加速、偏转，飞离偏转电场时的最大侧移为 C、D 板间距离的一半，则它的出射速度的 大小为（　　） A． C． 2 q （） U1  U 2 m q （） 2U1  U 2 B． m 2 q （） U1  U 2 2m 2q （） 2U1  U 2 D． m 9．如图所示，A、B 间是一中心有孔的圆盘，它们间有一定的电势差 UAB，一电子（不计重力）以一定初 动能 Ek0=500eV 进入 A 侧圆盘中心，如果 UAB=600V，那么电子飞出圆盘中心的动能是 Ek1；如果 UAB=－ 600V，那么电子射出圆盘中心的动能是 Ek2，则（　　） A．Ek1=1100eV，Ek2=500eV B．Ek1=500eV，Ek2=1100eV C．Ek1=－100eV，Ek2=1100eV D．Ek1=1100eV，Ek2=100eV 10．空间存在着平行于 x 轴方向的静电场，其电势 φ 随 x 的分布如图所示，A、M、O、N、B 为 x 轴上的点， |OA|＜|OB|，|OM|＝|ON|。一带电粒子在电场中仅在电场力作用下从 M 点由静止开始沿 x 轴向右运动。则下 列判断中正确的是（　　） A．粒子一定带正电 B．粒子一定能通过 N 点 C．粒子从 M 向 O 运动过程中所受电场力均匀增大 D．粒子从 M 向 N 运动过程中电势能先增大后减小 11．如图所示，虚线 a、b、c 为电场中的一簇等势线，相邻两等势线之间的电势差相等，等势线 a 上一点 A 处，分别射出甲、乙两个粒子，两粒子在电场中的轨迹分别交等势线 c 于 B、C 点，甲粒子从 A 到 B 的 1 动能变化量的绝对值是 E，乙粒子从 A 到 C 动能变化量绝对值为 2 E 。不计粒子间的相互作用力及粒子的 重力，由此可以判断（　　） A．甲粒子一定带正电，乙粒子一定带负电 B．甲粒子的电荷量一定为乙粒子电荷量的 2 倍 C．乙粒子从 A 到 C 电场力一定做负功，电势能减少 D．甲粒子在 B 点的电势能的绝对值一定是乙粒子在 C 点电势能绝对值的 2 倍 12．如图甲，一个带正电的粒子仅在电场力的作用下沿一条直线运动，A、B 是直线上的两点，粒子在电 t1 t3 t2 场中运动的 v-t 图像如图乙，图像为抛物线， 时刻粒子的速度最大， 时刻粒子运动到 A 点， 时刻粒子 运动到 B 点， t2  t1  t3  t2 ，A 点的电场强度大小为 EA 、电势为 A ，B 点的电场强度大小为 EB 、电势为 B 。下列选项正确的是（　　） A． C． EA  EB EA  EB A  B ， ， B． A  B D． EA  EB EA  EB ， ， A  B  A  B v0 d 13．一对平行金属板长为 L ，两板间距为 ，大量电子从平行板左侧以速度 沿两板的中线不断进入平行 板之间，两板间所加交变电压 U AB 如图所示，交变电压的周期 T 从极板的上边缘飞出，不计重力，不计电子间相互作用，则（ 2L 3v0 。已知 t  0 时刻进入电场的电子刚好 ） A．电子在两板间运动的加速度保持不变 T B． t  2 时刻进入电场的电子，将从极板下边缘离开电场 C．所有电子离开电场时的速度都大于 v0 D．从两板中线处离开电场的电子，其速度方向与极板平行 14．如图所示，水平放置的平行板电容器，上极板带正电，下极板带负电，一带电粒子由 a 点以水平向右 的初速度射入两极板间，随后某时刻粒子经过 b 点。下列判断正确的是（　　） A．粒子带正电 B．a 点电势 φa 高于 b 点电势 φb C．粒子在 a 点的电势能 Epa 大于在 b 点的电势能 Epb D．粒子在 a 点的动能 Eka 大于在 b 点的动能 Ekb 15．如图所示,R 是一个滑动变阻器,M、N 为水平正对放置的两块平行金属板,两板间带电微粒 Q 处于静止状 态,则下列说法正确的是( ) A．若只减小 M、N 两金属板的间距，则有向左的电流通过电阻 R B．若只减小 M、N 两金属板的间距，Q 将向下运动 C．若只将滑动变阻器滑片由中间滑到最左端，Q 将向下运动 D．若只在紧贴 N 板内侧插入一块一定厚度的金属片，Q 将向上运动 二、填空题（共 4 题） 16．如图所示，从炽热的金属丝漂出的电子 (初速度视为零），经加速电场加速后，从两级中间垂直进入 偏转场，电子的重力忽略不计，在满足电子能从偏转电场射出的条件下，为使电子的偏转角变大，偏转电 极的电压 _______(选填“增大”“减小”)，射出偏转电场的电子速度大小_______ (选“增大”“减小”) 17．如图所示，质量相同的两个带电粒子 P、Q 以相同的速度沿垂直于电场方向射入两水平平行板间的匀 强电场中，P 从两极板正中央射入，Q 从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点（重力不计），则从开 始射入到打到上板的过程中它们所带的电荷量之比 qP∶qQ=___________；它们的动能增加量之比 ΔEkP∶ΔEkQ=___________。 18．如图一带电小球质量为 m，带电量为+q，以初速度 V 与水平方向成 30°角射向空间匀强电场区域，小 球恰好做直线运动．求匀强电场的最小场强的大小为__________场强方向与速度方向夹角为__________． 19．美国物理学家密立根通过如图所示的实验装置，最先测出了电子的电荷量，被称为密立根油滴实验。 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 d D．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）。 （3）密立根仔细观察油滴的运动，经过反复实验得出大量数据，得到如下表所示数据： 油滴 带电量（ �1019 C ） q1 q2 q3 q4 q5 q6 q7 3.2 4.8 6.4 8.0 11.2 9.6 17.6 … … qn 12.8 你从密立根所测得的大量数据中可得出的结论是：___________。 （4）若要使原本静止的油滴落到下极板，则下列做法可以达到目的的有________。 A．保持两极板电压不变，把下极板向下移 C．断开电源，在两极板间插入电介质 B．断开电源，把下极板向右移 D．断开电源，把下极板向上移 三、综合题（共 4 题） 20．如图所示，虚线 PQ、MN 间距离为 d，其间存在水平方向的匀强电场．质量为 m 的带正电粒子，以一 定的初速度从 A 处垂直于电场方向进入匀强电场中，经 t 时间从 B 处（图中未标出）离开匀强电场时速度 与电场方向成 30°角．带正电粒子的重力不计．求：带电粒子的 （1）初速度； （2）加速度； （3）电