8.6带电粒子（不计重力）在电场中的运动（选择题一、二）过关检测-2022届高考物理一轮复习

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8.6带电粒子（不计重力）在电场中的运动（选择题一）1．具有相同质子数和不同中子数的原子称为同位素。让氢的三种同位素原子核（、和）以相同的速度从带电平行板间的P点沿垂直于电场的方向射入电场，分别落在A、B、C三点，如图所示。不计粒子的重力，则（　　）A．三种粒子在电场中运动的时间相同B．三种粒子在电场中运动的过程中电势能的变化量相同C．落在A点的是D．到达负极板时，落在C点的粒子的动能大于落在A点的粒子的动能2．如图所示，曲线ACB处于匀强电场中，O为AB的中点，OC长为L，且与AB垂直。一质量为m、电荷量为q带正电的粒子仅在电场力作用下沿ACB依次通过A、C、B三点，已知粒子在A、B两点的速率均为2v0，在C点的速度大小为，且方向与OC垂直。匀强电场与曲线所在的平面平行，则该匀强电场的电场强度大小和方向分别为（　　）A． ，沿CO方向 B．，沿OC方向C．，沿CO方向 D． ，沿OC方向3．图示实线为某竖直平面内匀强电场的电场线，一带电粒子从O点以初速度v射入该电场，运动一段时间后经过A点，OA连线与电场线垂直，不计粒子重力。下列说法正确的是（　　）A．电场的方向一定斜向下方B．电场中O点的电势比A点的电势高C．粒子从O点运动到A点过程中电势能一直减小D．粒子从O点运动到A点过程中速度先减小后增大4．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab = Ubc，实线为一带负电的质点仅在电场力的作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（　　）A．三个等势面中，c的电势最高B．带电质点通过P点的电势能比Q点大C．带电质点通过P点的动能比Q点大D．带电质点通过P点时的加速度比Q点小5．如图，一电子以某一初速度进入电荷量为Q的某点电荷电场中，a、b为粒子运动轨迹上的两点，a、b两点间的直线距离为d，已知a点场强方向所在直线与ab连线间夹角α=30°，b点场强方向所在直线与ab连线间夹角β=60°。电子的电荷量为e，点电荷周围某点的电势，其中r为该点到点电荷的距离。电子仅受电场力作用，下列说法正确的是（　　）A．a点电势高于b点电势B．电子在a点的电势能小于在b点的电势能C．电子从a到b过程中，电场力做的功为D．电子先后经过a、b两点时的加速度大小之比为3：16．如图所示，两平行金属板、相距为d，板长为，M、N是两板中间正对的小孔，板电势高于板，在保持两极板电量不变的情况下，有一带电粒子（不计重力）从M孔以速率沿连线方向射入两极之间，结果恰好能到达N点。若该粒子仍以速率从M孔射入，速度方向与板的夹角为（），下列说法正确的是（　　）A．此带电粒子带正电B．该粒子仍能到达板C．调整的大小，粒子可以直接从端口飞出D．当时，粒子打在板上的落点距M点最远7．某电场中的一条电场线如图甲所示，一电子只在电场力的作用下从A点运动到B点的速度v与时间t的关系图像如图乙所示，则下列分析正确的是（　　）A．该电场线可能是负点电荷的电场线B．该电场线可能是正点电荷的电场线C．A点的电势比B点的电势低D．A点的电场强度比B点的电场强度小8．如图，平行板电容器板间电压为U，板间距为d，两板间为匀强电场，让质子流以初速度v0垂直电场射入，沿a轨迹落到下板的中央。现只改变其中一条件，让质子沿b轨迹落到下板边缘，则可以将（忽略重力影响）（　　）A．开关S断开 B．初速度变为3v0C．板间电压变为 D．竖直移动上板，使板间距变为2d9．如图所示，有一匀强电场平行于平面xOy，一个带电粒子仅在电场力作用下从O点运动到A点，粒子在O点时速度沿y轴正方向，经A点时速度沿x轴正方向，且粒子在A点的动能是它在O点时动能的3倍。关于粒子在OA段的运动情况，下列判断正确的是（　　）
 A．该带电粒子带正电B．带电粒子在A点的电势能比在O点的电势能小C．这段时间中间时刻粒子的动能最小D．加速度方向与y轴正方向之间的夹角等于120°10．如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别为O、M、P。由小孔O静止释放的电子穿过小孔M恰好能运动到小孔P。现保持带电金属薄板A、B、C的电量不变，改变带电金属薄板B或C的位置，还是由小孔O静止释放的电子仍能运动到小孔P的是（　　）A．仅将C板向右平移一小段距离 B．仅将C板向左平移一小段距离C．仅将B板向右平移一小段距离 D．仅将B板向左平移一小段距离11．如图所示，O、A、B、C为同一竖直平面内的四个点，OA沿竖直方向，AB沿水平方向，AB=BC=L，，该平面内存在竖直方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为-q（q>0）的粒子（可视为质点）从O点以速度v0平行AB方向抛出，恰好以垂直BC的方向通过C点，不计粒子的重力和空气阻力，则下列说法正确的是（　　）A．匀强电场的场强EB．O、C两点之间电势差C．粒子从O点到C点的过程中电势能减小D．粒子从O点到C点的过程中速度的变化量为12．如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，O为坐标原点，A点坐标为x1，一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，其电势能Ep随其坐标x变化的关系如图乙所示。下列说法中正确的是（　　）A．A点的电势高于O点的电势B．电子一定做减速运动C．电子在A点的加速度大于在O点的加速度D．如果电子向x轴正方向运动，电场力做负功13．一对相同的平行金属板，正对水平放置，板长为L，两板间距为d，上下两板分别带等量的正负电荷，如图所示。一质量为m，电荷量为q的带正电粒子，沿两板中线以的初速度射入电场，恰好从下板右边缘处飞离，假设电场只在两板间分布，不计粒子重力，则下列说法正确的是（　　）A．粒子在板间运动的时间为B．两板间电势差为C．粒子在电场中运动，电势能逐渐减小D．将上极板向下平移一小段距离，粒子仍沿原路径飞离电场14．电子束焊机是一种高精密的焊接设备，它利用高速运动的电子束流轰击工件使动能转化为热能进行焊接加工。在曲面与之间加上高压后，与之间的电场线如图所示，到曲面各点的距离均为，电子由静止被加速后轰击工件，电子的电量大小为，忽略电子重力，则下列说法正确的是（　　）A．待焊接的工件应放置在极B．、之间的电场强度大小为C．电子经高压加速后电势能减小了D．电子在加速运动过程中加速度逐渐减小15．真空中，在x轴上的原点处和x=6a处分别固定一个点电荷M、N，在x=2a处由静止释放一个正试探电荷P假设试探电荷P只受电场力作用沿x轴正方向运动，得到试探电荷P的速度与其在x轴上的位置关系如图所示，则下列说法正确的是（　　）A．点电荷M、N一定都是负电荷B．试探电荷P的电势能一定是先增大后减小C．点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4:1D．x=4a处的电场强度一定为零      参考答案1．B  2．C  3．D  4．B  5．C  6．D  7．B  8．C  9．BD  10．BC11．ABC  12．CD  13．ACD  14．AC  15．CD 8.6带电粒子（不计重力）在电场中的运动（选择题二）1．如图所示，虚线框内有匀强电场，AA′、BB′、CC′是该电场的三个等势面，相邻等势面间的距离为0.5cm，其中BB′为零势面。一个质量为m、电荷量为q的粒子沿AA′方向以初动能Ek自图中的P点进入电场，刚好从C′点离开电场。已知PA′=2cm，粒子的重力忽略不计，下列说法正确的是（　　）A．该粒子通过零势面时的动能是1.25EkB．该粒子在P点的电势能是0.5EkC．该粒子达到C′点时的动能是EkD．该粒子达到C′点时的电势能是0.5Ek2．如图所示，直角坐标系中，虚线是中心在O点的一个椭圆，、、、为椭圆轨道与坐标轴的交点，Q是位于一焦点上的负点电荷。当带正电的点电荷q，仅在电场力的作用下绕Q在椭圆轨道上沿逆时针方向运动时，下列说法中正确的是（　　）A．从到的过程中，q的电势能一直减小B．从到与从到的过程中，电场力对q做的功相同C．从到的时间大于从到的时间D．当q到达点时，若加一垂直于平面向外的匀强磁场，q可能做直线运动3．如图所示，半径为R的圆所在平面与某一匀强电场平行，为圆周上三个点，O为圆心，D为中点。粒子源从C点沿不同方向发出速率均为的带正电的粒子，已知粒子的质量为m、电量为q（不计重力和粒子之间的相互作用力）。若沿方向入射的粒子恰垂直方向过D点。则以下说法正确的是（　　）A．A、B、C三点电势高低为：B．沿垂直方向入射的粒子可能经过A点C．若，则匀强电场的场强为D．若，则过D点速率可能为4．静电透镜是利用静电场使用电子束聚或发散的一种装置。如图所示该透镜工作原理示意图，虚线表示这个静电场在xoy平面内的一簇等势线，等势线形状相对于ox轴、oy轴对称，且相邻两等势线的电势差相等，图中实线为某个电子通过电场区域时的轨迹示意图，关于此电子从a点运动到b点过程中，下列说法正确的是（　　）A．a点的电势高于b点的电势B．电子在a点的加速度大于在b点的加速度C．电场力一直做正功D．电子在a点的动能大于在b点的动能5．如图，加速电极AB紧靠偏转电极MN，，。一电子从紧靠A极的位置由静止释放，经过B极的小孔沿极板MN的中轴线进入偏转电场，恰好能偏岀电极MN，偏出电极时电子运动的方向与刚进偏转电场时速度的夹角为θ。已知电子的电荷量为e，MN极板间距离为d，极板长度为L，忽略电子的重力，下列说法中正确的是（　　）A．电子从N极右端偏出B．U1：U2=2d2：L2C．D．偏出电极时的动能Ek=e(U1+U2)6．电子束焊接机中的电场线如图中虚线所示。K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为d，在两极之间加上高压U，有一电子在K极由静止被加速。不考虑电子重力，元电荷为e，则下列说法正确的是（　　）A．A、K之间的电场强度B．电子由K沿电场线到A电势能逐渐增大C．电子在K附近受到的电场力比在A附近要大D．电子到达A极板时的动能等于7．如图所示，竖直平面内有水平向右的匀强电场E，M点与N点在同一电场线上。两个质量相等的带电粒子，以相同的速度分别从M点和N点同时垂直进入电场，不计两粒子的重力和粒子间的库仑力。已知两粒子都能经过P点，在此过程中，下列说法正确的是（　　）A．两粒子都带负电B．从M点进入的粒子电荷量较大C．从N点进入的粒子动量变化较大D．两粒子的电势能都增加8．如图所示，实线是一带负电粒子在某一匀强电场中运动轨迹的一部分，粒子经过点的速度大小为，经过点的速度大小为，粒子由运动到点的过程中其速度方向恰好改变了，已知、两点间的距离为，带电粒子的质量为，电量大小为，不考虑带电粒子的重力。则（　　）A．带电粒子运动过程中，电势能先增加后减少 B．点的电势高于点的电势C．、两点间的电势差为 D．匀强电场的电场强度为9．如图所示，在竖直放置的平行金属板A、B之间加有恒定电压U，A、B两板的中央留有小孔O1、O2，在B板的右侧有平行于极板的匀强电场E，电场范围足够大，感光板MN垂直于电场方向固定放置。第一次从小孔O1处由静止释放一个质子（带电量＋e），第二次从小孔O1处由静止释放一个氦核（带电量＋2e），氦核质量是质子质量的4倍，重力忽略不计，关于这两个粒子的运动，下列判断正确的是（　　）A．质子和氦核在O2处的速度大小之比为1：2B．质子和氦核打到感光板上时的动能之比为1：2C．质子和氦核在整个过程中运动的时间相等D．质子和氦核打到感光板上的位置相同10．图中虚线a、b、c、d、f代表的是匀强电场内间距相等的一组等势面，等势面b的电势为0。一带正电的粒子仅在电场力的作用下在电场中运动，已知粒子经过等势面a时的动能为20 eV，经过等势面d时的动能为8 eV，粒子的电量为2e（e为元电荷），下列说法正确的是（　　）A．该粒子在电场中一定做的是匀变速直线运动B．等势面a和等势面f之间的电势差Uaf＝8 VC．当该粒子的动能为5 eV时，其电势能一定为11 eVD．该粒子从等势面a运动到等势面c的过程中，电势能增加了8 eV11．如图所示，、为两组平行金属板，板间均为匀强电场，电势差分别为、，现有一质子和一粒子（重力不计）由静止开始，经加速后从极板左侧正中心位置进入，穿过发生偏转，最后打在右侧荧光屏上，已知、极板长均为，极板右侧与荧光屏的距离为，下列说法正确的是（　　）。A．与进入极板间时速度大小之比为B．与在极板间运动时加速度大小之比为C．与打在荧光屏上时动能之比为D．H与打在荧光屏上的位置到光屏中心点的竖直距离之比为12．如图A、B、C、D是一个长、宽分别为2l和l的矩形区域的四个顶点，E、F分别为AD、BC的中点。区域ABFE中（包括边线）有水平向右的匀强电场，场强大小为E1。区域CDEF中（包括边线）有水平向左的匀强电场，场强大小为E2。一个带正电的粒子从A点以初速v0沿AD方向射入电场，刚好经过D点射出电场，且粒子运动轨迹与BC相切于M点，交EF于N点（M、N均未画出），则下列说法正确的是（不计粒子重力）（　　）A．E1与E2的大小比为1：2B．M为CF的一个三等分点C．N为EF的一个三等分点D．粒子在矩形区域ABCD中运动的总时间为13．扫描是计算机射线断层扫描技术的简称，扫描机可用于对多种病情的探测。图甲是某种机主要部分的剖面图，其中产生射线部分的示意图如图乙所示。图乙中之间有一电子束的加速电场，虚线框内为偏转元件中的匀强偏转电场，方向竖直，经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，出电场后速度与水平方向成，打到水平圆形靶台上的中心点，产生射线（如图中带箭头的虚线所示）。已知两端的电压为，偏转电场区域水平宽度为，竖直高度够长，中电子束距离靶台竖直高度为，忽略电子的重力影响不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度，不计空气阻力。则（　　）A．偏转电场方向竖直向下B．若加速电压增大少许，电子会打在点右侧C．偏转电场强度的大小为D．点到偏转电场右边界距离为14．如图甲所示，真空中水平放置两块长度为的平行金属板，两板间距为，两板间加上如图乙所示最大值为的周期性变化的电压，在两板左侧紧靠板处有一粒子源，自时刻开始连续释放初速度大小为、方向平行于金属板的相同带电粒子，时刻释放的粒子恰好从板右侧边缘离开电场。已知电场变化周期，粒子质量为，不计粒子重力及相互间的作用力，则以下说法正确的是（　　）A．时刻进入的粒子在时刻的速度方向与金属板成45°角B．到时段内进入的粒子离开电场时的速度方向均平行于极板C．时刻进入的粒子在时刻与板的距离为D．时刻进入的粒子与板的最大距离为15．如图甲所示，长为的两水平金属板组成一间距为d的平行板电容器，电容器的B板接地，A板电势φ随时间t的变化关系如图乙所示，其周期。P为靠近A板左侧的一粒子源，能够水平向右发射初速度为的相同带电粒子。已知时刻发射的粒子刚好能从B板右侧边缘离开电容器，则下列判断正确的是（　　）A．时刻发射的粒子从B板右侧离开时的速度大小仍为B．该粒子源发射的粒子的比荷为C．时刻射入的粒子离开电容器时的电势能小于射入时的电势能D．时刻发射的粒子经过的时间，其速度大小为            参考答案1．B  2．A  3．C  4．C  5．C  6．D  7．C  8．AC  9．BD  10．CD11．ABD  12．BD  13．BCD  14．AB  15．ABD