物理必修 第三册4 静电的防止与利用习题

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 4　根据粒子在电场中的运动轨迹判断有关问题1．一带负电荷的质点，只在电场力作用下沿曲线abc由a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，图中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)(　　)2．[2023·江苏苏州实验中学联考]图中实线为真空中某一点电荷形成的电场线，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．电子可能从a点运动到b点C．电子在两点间运动的加速度一定减小D．调整电子初速度的大小和方向，电子可能做匀速圆周运动3．[2023·山西长治联考]带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图所示，则从a到b过程中，下列说法正确的是(　　)A.粒子带负电荷B．粒子先加速后减速C．粒子加速度一直增大D．粒子的动能先减小后增大4.如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，仅在静电力作用下的运动轨迹如图中虚线所示．则(　　)A．a一定带正电，b一定带负电B．a的速度将减小，b的速度将增大C．a的加速度将减小，b的加速度将增大D．两个粒子的动能，一个增大一个减小5.[2023·广东河源联考](多选)如图所示，M、N两点位于某点电荷Q产生的电场中，其中M点的电场强度大小为EM，N点的电场强度大小为EN，M点的电场强度方向与MN连线成30°角，N点的电场强度方向与MN连线成45°角．一质子(带正电)以一定的初速度进入该电场中，仅在电场力的作用下沿图中弯曲的虚线轨迹先后经过电场中的M、N两点，下列说法正确的是(　　)A．点电荷Q带负电B．质子在M点的加速度小于在N点的加速度C．EM>END．质子在M点的速度大于在N点的速度[答题区]题号12345答案          专项4　根据粒子在电场中的运动轨迹判断有关问题1．答案：D解析：根据从a运动到c，质点的速率是递减的，可知质点所受电场力方向与运动方向成钝角，又根据曲线运动条件，可知电场力指向轨迹弯曲的内侧，因负电荷所受电场力与场强方向相反，故图D正确．2．答案：C解析：做曲线运动的物体，受到的合力的方向一定指向运动轨迹的凹侧，由于该轨迹是电子的运动轨迹，所以电场方向向右，形成电场的点电荷电性为负，A错误；由于电子在两点间运动的速度不断增大，所以电子一定是从b点向a点运动的，B错误；由于电子从b点向a点运动，所以电场强度逐渐减小，根据牛顿第二定律可知，加速度逐渐减小，C正确；由于场源电荷与电子都带负电，相互排斥，所以电子不可能做匀速圆周运动，D错误．3．答案：D解析：粒子受到的电场力沿电场线切线方向并指向轨迹的凹侧，故粒子带正电，故A错误；由粒子的速度方向和所受电场力方向可知，粒子先减速后加速，动能先减小后增大，故B错误，D正确；根据电场线的疏密知道粒子所在位置的电场强度先变小后变大，故粒子加速度先减小后增大，故C错误．4．答案：C解析：带电粒子做曲线运动，所受静电力的方向指向轨迹曲线的内侧，由于电场线的方向未知，所以粒子带电性质不确定，故A错误；从题图轨迹变化来看，带电粒子速度与静电力方向的夹角都小于90°，所以静电力都做正功，动能都增大，速度都增大，故B、D错误；电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，所以a所受静电力减小，加速度减小，b所受静电力增大，加速度增大，故C正确．5．答案：AB解析：根据点电荷电场线分布特点，M、N两点电场强度方向的延长线的交点即为点电荷所在位置，而电场线方向指向交点，则点电荷带负电，故A正确；点电荷所在位置如图中O点所示，由图可知，M点距离点电荷较远，根据公式E＝可知M点的电场强度较小，则质子在M点的加速度小于在N点的加速度，故B正确，C错误；质子从M到N电场力做正功，动能增大，速度增大，故D错误．