倒数第6天(电场和带电粒子在电磁场中的运动)　

倒数第6天 电场和带电粒子在电磁场中的运动

知识回扣导图

考前必做题

1．如图1所示，菱形abcd的四个顶点分别放上电荷量都为Q的不同电性的点电荷，∠abc＝120°.对角线的交点为O，A、B、C、D分别是O点与四个顶点连线的中点，则下列说法正确的是

A．O点的电势和电场强度都为零

B．A、C两点的电场强度相等

C．B、D两点的电势相等且都为正

D．正的检验电荷从A到D电场力做正功

解析根据电场叠加原理可知，O点的场强为零，电势为正，A项错误；根据电场叠加原理可知，A、C两点的场强等大反向，B项错误；根据几何关系可知，B、D点都在a、b两个等量异种点电荷电场中零等势线的右侧，都在c、d两个等量异种点电荷电场中零等势线的左侧，因此电势叠加后肯定为正，根据对称性可知，这两点的电势相等，C项正确；同理可以分析，A点电势为负，因此正的检验电荷从A到D电势能增大，电场力做负功，D项错误．答案C

2．(多选)如图2为某电场中x轴上电势φ随x变化的图象，－x0与x0关于坐标原点对称，则下列说法正确的是

A．纵横的左侧为匀强电场

B．－x0处的场强为零

C．一电子在x0处由静止释放，电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐增大

D．一电子在x0处由静止释放，电子不一定沿x轴正方向运动，但速度逐渐增大

解析纵轴的左侧x轴上电势处处相等，因此场强为零，不可能是匀强电场，A项错误，B项正确；x轴正半轴不一定与电场线重合，且电场线不一定是直的，因此带电粒子不一定沿x轴正方向运动，但从静止开始只在电场力的作用下运动，电场力做正功，速度逐渐增大，C项错误，D项正确．答案BD

3．(多选)如图3所示，一带电粒子仅在电场力的作用下，沿一直的电场线从A点运动到B点，则关于此带电粒子运动的v－t图象，可能正确的是

图3

解析　带电粒子在直的电场线上从A点运动到B点，在电场力的作用下，不是做加速运动，就是做减速运动，不可能做匀速运动，也不可能先减速后加速，因此A、B项错误；如果电场力的方向与运动方向相反，且电场强度先增大后减小，则C项正确；如果电场力的方向与运动方向相同，且电场强度先增大后减小，则D项正确．答案CD

4．(多选)如图4所示的平行板电容器、电源、电阻和电键组成的电路中，电键K闭合后，两板间的带电粒子处于静止状态，则下列说法正确的是

A．粒子带负电

B．断开电键K，粒子会向下运动

C．保持电键K闭合，增大两板间距离的过程中，电流表中有从左向右的电流

D．保持电键K闭合，使两板绕垂直于纸面的过两板中点的轴沿顺时针以相同的角速度缓慢转动一个很小的角度，粒子仍会保持静止

解析K闭合时，上板带正电，粒子要保持静止，电场力向上，因此粒子带负电，A项正确；断开电键后，两板上的带电荷量保持不变，粒子仍保持静止，B项错误；保持电键K闭合，增大两板间距离的过程中，由平行板电容器的电容决定式C＝可知，电容器的电容减小，两板间的电压不变，由Q＝CU可知，电容器的带电荷量减小，电容器放电，电流表中有从左到右的电流，C项正确；保持电键K闭合，使两板绕垂直于纸面的过两板中点的轴沿顺时针以相同的角速度缓慢转动一个很小的角度，两板间的电场有了一个水平分量，粒子会受到一个水平的电场分力，不会保持静止状态，D项错误．答案AC

5．(多选)如图5所示，水平放置的平行板M、N带等量的异种电荷，一带电小球从N板的左边缘A点以初速度v0射入板间电场，并沿直线AB运动，则下列说法正确的是

A．小球沿AB做匀变速直线运动

B．小球的电势能一定减少

C．在小球运动过程中，将M板向下移，小球在电场中将做向下偏的曲线运动

D．在小球运动过程中，将M板渐渐地向右移，小球在电场中将做向上偏的曲线运动

解析如果小球做匀变速直线运动，则合力一定与速度在同一直线上，而小球受到的电场力与重力均沿竖直方向，合力不可能与AB平行，因此小球不可能做匀变速直线运动，一定是做匀速直线运动，A项错误；小球受到的电场力方向竖直向上，与速度的夹角小于90°，因此电场力做正功，小球的电势能减小，B项正确；将M板下移，板间距离减小，由E＝，C＝，C＝，得E＝，由此可知，向下移动M板，板间的电场强度不变，小球受到的电场力不变，因此小球仍然做匀速直线运动，C项错误；若将M板向右移动，板间的正对面积减小，由E＝可知，电场强度增大，小球受到的电场力大于重力，因此小球会做向上偏的曲线运动，D项正确．答案BD

6．(多选)如图6所示，一带电粒子，质量为m，电荷量为q，以一定的速度沿水平直线A′B′方向通过一正交的电磁场，磁感应强度为B1，电场强度为E.粒子沿垂直等边三角形磁场边框的AB边方向由中点的小孔O进入另一匀强磁场，该三角形磁场的边长为a，经过两次与磁场边框碰撞(碰撞过程遵从反射定律)后恰好返回到小孔O，则以下说法正确的是

A．该带电粒子一定带正电

B．该带电粒子的速度为

C．等边三角形磁场的磁感应强度为

D．该粒子返回到小孔O之后仍沿B′A′直线运动

解析由于磁场的方向没有明确，因此无法确定带电粒子的电性；由粒子做直线运动不难得出，该粒子做的一定是匀速直线运动，则由Eq＝B1qv可得v＝；进入三角形磁场区后，经过2次碰撞恰好返回到小孔O，经分析可知，该粒子在其中做匀速圆周运动的半径为，由＝可得B2＝；当粒子重新返回到小孔O时，由粒子的受力不难得出电场力和洛伦兹力同向，故不能沿直线运动．

答案BC