全国通用2022版高考物理考前三个月高考题型集训第5题预测题型2带电粒子在匀强电场中的运动

预测题型2　带电粒子在匀强电场中的运动1.(2022·沈阳四校联考)如图1所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点．下列说法中正确的是(　　)图1A．三个等势面中，等势面a的电势最高B．带电质点一定是从P点向Q点运动C．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小D．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小2．(2022·菏泽二模)如图2甲所示，直线AB是某电场中的一条电场线，一电子仅在电场力作用下，由电场线上A点沿直线运动到B点，其速度平方v2与位移x的关系如图乙所示．以下判断正确的是(　　)图2A．A点场强小于B点场强B．A点的电势低于B点的电势C．电子从A点运动到B点，电场力做负功D．电子在A点的电势能小于在B点的电势能3.(2022·银川二模)如图3所示，图中K、L、M为静电场中的3个相距较近的等势面．一带电粒子射入此静电场中后，沿abcde轨迹运动．已知电势φK<φL<φM，且粒子在ab段做减速运动．下列判断中正确的是(　　)5\n图3A．粒子带负电B．粒子在a点的加速度大于在b点的加速度C．粒子在a点与e点的速度大小相等D．粒子在a点的电势能大于在d点的电势能4．(多选)(2022·益阳四月调研)如图4(a)所示，AB是某电场中的一条电场线，若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下，沿AB由点A运动到点B，所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图(b)所示．以下说法正确的是(　　)图4A．该电场是匀强电场B．电子在A、B两点的速度vA<vBC．A、B两点的电势φA>φBD．电子在A、B两点的电势能EpA<EpB5．(2022·西安八校第三次联考)如图5所示，MN是一点电荷产生的电场中的一条电场线，一个带正电的粒子(不计重力)穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．a、b为轨迹上两点．下列结论正确的是(　　)图5A．产生电场的电荷一定为负点电荷B．带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度5\nC．带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小D．带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能6.(多选)(2022·甘肃二诊)一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图6所示，其中0～x2段是对称的曲线，x2～x3段是直线，则下列说法正确的是(　　)图6A．x1处电场强度为正值B．x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1>φ2>φ3C．粒子在0～x2段做匀变速运动，x2～x3段做匀速直线运动D．x2～x3段是匀强电场7.(2022·朝阳区4月模拟)图7中虚线是某电场中的一簇等势线．两个带电粒子从P点均沿等势线的切线方向射入电场，粒子运动的部分轨迹如图中实线所示．若粒子仅受电场力的作用，下列说法中正确的是(　　)图7A．两粒子的电性相同B．a点的电势高于b点的电势C．粒子从P运动到a的过程中，电势能增大D．粒子从P运动到b的过程中，动能增大5\n答案精析预测题型2　带电粒子在匀强电场中的运动1．D　[作出电场线，根据轨迹弯曲的方向和正电荷可知，电场线向下，故a点电势最低．故A错误；根据已知条件无法判断带电质点的运动方向．故B错误；等差等势面P处密，P处电场强度大，电场力大，加速度大．C错误；从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的动能小于Q点的动能，D正确．]2．B　[由v2－x图象可看出，图象的斜率k＝2a＝不变，所以EA＝EB；动能增加，所以电场力做正功，电势能减小，EpA>EpB；而电子带负电，所以φA<φB.]3．C　[由轨迹的弯曲方向判断出带电粒子所受电场力大体向左．画出电场线的分布，电场线大体向左，可知粒子带正电．故A错误；由电场线分布情况得知，a点的电场强度小于b点的电场强度，根据加速度a＝可知，粒子在a点的加速度小于在b点的加速度．故B错误；a、e在同一等势面上，电势能相等，则根据能量守恒可知，动能相等，速度大小相等．故C正确；粒子从a运动到d，电场力做负功，电势能增大，则在a点的电势能小于在d点的电势能，故D错误．]4．CD　[根据沿电场线方向电势降低的性质，由φ－x图知由点A运动到点B电势降低，故电场线方向从A到B，从φ－x图的斜率逐渐减小，故场强逐渐减小，既A、B两点的电场强度EA>EB，电势φA>φB，选项A错误，C正确；由于电子受到水平向左的电场力的作用，电子做加速度减小的减速运动，既电子在A、B两点的速度vA>vB，故B选项错误；由于电场力做负功，所以电子的电势能增大，既电子在A、B两点的电势能EpA<EpB，故D选项正确．]5．D　[由轨迹可判定正电荷所受电场力方向为从M到N，则知有可能是由负点电荷在MN线上右侧产生的，也有可能是由正点电荷在MN线上左侧产生的，故A错误；如果负点电荷在MN线上右侧，故a离负点电荷的距离大于b的距离，故粒子在a点受到的电场力小，加速度也小；如果正点电荷在MN线上左侧，故a离正点电荷的距离小于b的距离，故粒子在a点受到的电场力大，加速度也大，故B错误；曲线运动中，合力指向曲线的内侧，轨迹与电场线交点位置，电场力向右，故从a到b，电场力做正功，动能增加，故C错误；a到b，电场力做正功，电势能减少，故D正确．]5\n6．BD　[根据电势能与电势的关系：Ep＝qφ，场强与电势的关系：E＝，得：E＝，由数学知识可知Ep－x图象切线的斜率等于＝qE，x1处切线斜率为零，则x1处电场强度为零，故A错误．根据电势能与电势的关系：Ep＝qφ，粒子带负电，q<0，则知：电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有：φ1>φ2>φ3.故B正确．由图看出在0～x1段图象切线的斜率不断减小，知场强减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动．x1～x2段图象切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动．x2～x3段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故C错误，D正确．]7．D　[由力和运动关系可知，两个粒子受力方向相反，故电性相反，选项A错误；由于电场方向未知，所以不能判断电势和电势能的高低，B、C错误；粒子从P运动到b的过程中，电场力做正功，动能增加，D正确．]5