人教版 (2019)5 带电粒子在电场中的运动练习

2020-2021 学年高二物理：带电粒子在电场中的运动轨迹问题专题训练

1. 如图所示，实线为某电场中三条电场线，电场方向未知，a、b 两带电粒子从电场中的 O 点以相同的初速度飞出.仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图中虚线所示，则（              ）

A.a 一定带负电，b 一定带正电

B.a 加速度减小，b 加速度增大

C.a 电势能减小，b 电势能增大

D.a 的动能增加，b 的动能减小

2. 一带负电荷的质点，在匀强电场中仅在电场力作用下沿曲线 abc 从 a 运动到 c，已知质点的速率是逐渐增大的.关于此匀强电场的电场强度 E 的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在 b 点的切线）（              ）

A. B. C. D.

3. 如图，一带负电的粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，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，下列表述正确的是（ ）

1. 粒子在 M 点的速率最大

2. 粒子所受电场力沿电场线方向C.粒子在电场中的加速度不变

D.粒子在电场中的电势能始终在增加

4. 如图所示，平行直线为匀强电场中的一组电场线，有一个电荷量 q＝2×10 －2C 的正电荷仅受静电力的作用

由 A 点沿曲线运动到 B 点，虚线①②是其可能运动的轨迹，已知这个运动过程中电荷的动能减少了 2 J，设

B 点电势为零，则以下说法中正确的是（ ）

A.电场强度方向向左B.电荷沿轨迹②运动

C.A 点的电势为 100 V

D.电荷在 A 点的电势能为 2 J

5. 如图所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子运动的轨迹，带电粒子只受电场力的作用，运动过程中电势能逐渐减少，它运动到 b 处时的运动方向与受力方向可能的是（              ）

A. B. C. D.

6. 如图所示，实线表示一正点电荷和金属板间的电场分布图线，虚线为一带电粒子从 P 点运动到 Q 点的运动轨迹，带电粒子只受电场力的作用.那么下列说法正确的是（              ）

1. 带电粒子从 P 到 Q 过程中动能逐渐增大

B.P 点电势比 Q 点电势高

C.带电粒子在 P 点时具有的电势能大于在 Q 点时具有的电势能

D.带电粒子的加速度逐渐变大

7. 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 的电场力较小，b 的电场力较大

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.两个粒子的电势能均减小

8. 一带电粒子沿着图中曲线 JK 穿过一匀强电场，a、b、c、d 为该电场的等势面，其中 φa<φb<φc<φd，若不计粒子所受的重力，可以确定（ ）

1. 该粒子带正电B.该粒子带负电

C.从 J 到 K 粒子的电势能增加

D.粒子从 J 到 K 运动过程中的动能减小

9. 如图所示，虚线为某点电荷电场的等势面，现有两个重力可忽略不计的带电粒子，其比荷相同，二者以相同的速率从同一等势面的 a 点进入电场后沿不同的轨迹 1 和 2 运动，图中 a、b、c、d、e 是粒子轨迹与各等

势面的交点，则可以判断（ ）

1. 两个粒子的电性相同

2. 经过 b、d 两点时，两粒子的速率相等

3. 经过 b、d 两点时，两粒子的加速度大小相等

4. 经过 c、e 两点时，两粒子的电势能相等

10. 如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，两相邻等势面间电势差相等.A、B、C 为电场中的三个点，且AB＝BC，一个带正电的粒子从 A 点开始运动，先后经过 B、C 两点，若带电粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是（ ）

1. 粒子在 A、B、C 三点的加速度大小关系 aA＞aB＞ac
2. 粒子在 A、B、C 三点的动能大小关系 EkC＞EkB＞EkA
3. 粒子在 A、B、C 三点的电势能大小关 EpC＞EpB＞EpA
4. 粒子由 A 运动至 B 和由 B 运动至 C 电场力做的功相等

11. 
    如图 M 和 N 是两个带有异种电荷的带电体，（M 在 N 的正上方，图示平面为竖直平面）P 和 Q 是 M 表面上的两点，S 是 N 表面上的一点.在 M 和 N 之间的电场中画有三条等势线.现有一个带正电的液滴从 E 点射入电场，它经过了 F 点和 W 点，已知油滴在 F 点时的机械能大于在 W 点时的机械能.（E、W 两点在同一等势面上，不计油滴对原电场的影响，不计空气阻力）则以下说法正确的是（ ）

A.P 和 Q 两点的电势不相等

B.P 点的电势高于 S 点的电势

C.油滴在 F 点的电势能高于在 E 点的电势能

D.油滴在 E、F、W 三点的“机械能和电势能总和”没有改变

12.（多选）如图所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷 Q 产生的电场线，若带电粒子 q（|Q|≫|q|）由 a

运动到 b，电场力做正功.已知在 a、b 两点粒子所受电场力分别为 Fa、Fb，则下列判断正确的是（ ）

1. 若 Q 为正电荷，则 q 带正电，Fa>Fb
2. 若 Q 为正电荷，则 q 带正电，Fa<Fb
3. 若 Q 为负电荷，则 q 带负电，Fa>Fb
4. 若 Q 为负电荷，则 q 带正电，Fa<Fb

13.（多选）图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过 M 点， 再经过 N 点，可以判定（              ）

1. 粒子在 M 点的速度小于在 N 点的速度

2. 粒子在 M 点的电势能小于在 N 点的电势能

C.M 点的电势高于 N 点的电势

D.M 点的电场强度大于 N 点的电场强度

14.（多选）虚线 a、b 和 c 是某静电场中的三个等势而，它们的电势分别为 φa、φb 和 φc，φa＞φb＞φc.一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线 KLMN 所示，可知（ ）

1. 粒子从 K 到 L 的过程中，电场力做负功

2. 粒子从 L 到 M 的过程中，电场力做负功

3. 粒子从 K 到 L 的过程中，电势能增加

4. 粒子从 L 到 M 的过程中，动能减少

15.（多选）如图所示，一带正电的点电荷固定于 O 点，两虚线圆均以 O 为圆心，两实线分别为带电粒子 M

和 N 先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e 为轨迹和虚线圆的交点.不计重力.下列说法正确的是（  ）

A.M 带负电荷，N 带正电荷

B.M 在 b 点的动能小于它在 a 点的动能

C.N 在 d 点的电势能等于它在 e 点的电势能

D.N 在从 c 点运动到 d 点的过程中克服电场力做功

16.（多选）如图所示虚线为空间电场的等势面，电荷量为-q 的小球（重力不计），在恒定拉力 F 的作用下沿直线由 A 匀速运动到 B，已知 AB 和等势面间的夹角为 θ，AB 间的距离为 d，则（ ）

A.A、B 两点的电势差为

2. 匀强电场的电场强度大小为
3. 带电小球由 A 运动到 B 的过程中，电势能减少了 Fdsinθ

4. 若要使带电小球由 B 向 A 做匀速直线运动，则力 F 不变

17.（多选）图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线.两粒子 M、N 质量相等，所带电荷的绝对值也相等.现将 M、N 从虚线上的 O 点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点 a、b、c 为实线与虚线的交点.已知 O 点电势高于 c 点.若不计重力，则（ ）

A.M 带负电荷，N 带正电荷

B.N 在 a 点的速度与 M 在 c 点的速度大小相同

C.N 在从 O 点运动至 a 点的过程中克服电场力做功

D.M 在从 O 点运动至 b 点的过程中，电场力对它做的功等于零