【创新设计】（山东专用）2022高考物理二轮专题辅导训练 专题1 第4讲 热点一　带电粒子在电场中的运动（含解析）

热点一　带电粒子在电场中的运动1．(2022·安徽六校联考)图1－4－5如图1－4－5所示，六面体真空盒置于水平面上，它的ABCD面与EFGH面为金属板，其他面为绝缘材料．ABCD面带正电，EFGH面带负电．从小孔P沿水平方向以相同速度射入三个质量相同的带正电液滴A、B、C，最后分别落在1、2、3三点．则下列说法正确的是(　　)A．三个液滴在真空盒中都做平抛运动B．三个液滴的运动时间不一定相同C．三个液滴落到底板时的速率相同D．液滴C所带电荷量最多解析　三个液滴具有相同的水平初速度，但除了受重力以外，还受水平方向的电场力作用，不是平抛运动，选项A错误；在竖直方向上三个液滴都做自由落体运动，下落高度又相同，运动时间必相同，选项B错误；在相同的运动时间内，液滴C水平位移最大，说明它在水平方向的加速度最大，它受到的电场力最大，故它所带电荷量也最多，选项D正确；因为电场力对液滴C做功最多，它落到底板时的速率最大，选项C错误．答案　D2．(山西省2022届高三四校联考)有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图1－4－6所示．其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符．已知偏移量越小打在纸上的字迹越小，现要缩小字迹，下列措施可行的是(　　)-3-\n图1－4－6A．增大墨汁微粒的比荷B．减小墨汁微粒进入偏转电场时的初动能C．减小偏转极板的长度D．增大偏转极板间的电压解析　已知偏移量越小打在纸上的字迹越小，因偏移量y＝，现要缩小字迹，可行的措施可减小墨汁微粒的比荷，增大墨汁微粒进入偏转电场时的初动能mv，减小偏转极板的长度L，减小偏转极板间的电压U，故选C.答案　C3．(2022·山东滨州模拟)图1－4－7如图1－4－7所示，a、b是x轴上关于O点对称的两点，c、d是y轴上关于O点对称的两点，a、b两点上固定一对等量异种点电荷，带负电的检验电荷仅在电场力的作用下从c点沿曲线运动到d点，下列说法中正确的是(　　)A．将检验电荷放在O点时受到的电场力为零B．c、d两点电势相等，电场强度大小相等方向相反C．检验电荷从c点运动到d点的过程中，速度先减小后增大D．检验电荷从c点运动到d点的过程中，电势能先增加后减少解析　由场强叠加规律知，O点场强不为零，电荷在O点所受的电场力不为零，A项错；c、d两点在同一等势面上，电势相同，由该电场电场线分布知，c、d两点的场强大小相等，方向相同，B项错；根据运动轨迹上电场力与速度方向的关系知，检验电荷从c到d电场力先做负功，后做正功，故速度先减小后增大，电势能先增加后减少，C、D项正确．答案　CD4．(2022·山东日照诊断)-3-\n图1－4－8ABCD为正方形区域，边长为2l，E、F、G、H分别为各边中点，O为中心位置，GH左侧有水平向右的匀强电场，右侧有竖直向下的匀强电场，两电场场强大小相等．在EO连线上一点释放带正电的粒子(不计重力)，下列关于粒子运动的说法正确的是(　　)A．从距离O点l/6处释放粒子，比荷大的粒子离开电场经历的总时间短B．从距离O点l/3处释放粒子，比荷大的粒子离开电场经历的总时间长C．从距离O点l/6处释放粒子，从HC边离开电场D．从距离O点l/3处释放粒子，从HC边离开电场解析　GH两侧的电场大小相等，正方形边长为2l，设粒子释放时到O点的距离为x，粒子在左右电场中做匀加速运动，进入右侧电场时的速度为v，有v2＝2ax，x＝at，粒子在右侧电场中做类平抛运动，设粒子从FC边离开，有t2＝＝，y＝at＝，得x≥；设粒子从HC边离开，有l＝at，vt2≤l，得x≤，C正确，D错误；当x＝时，粒子从HC边离开电场，粒子运动总时间为t＝t1＋t2＝＋，由a＝得，粒子的比荷越大，加速度越大，运动总时间越小，A正确；当x＝时，粒子从FC边离开电场，粒子运动总时间为t＝＋，由a＝得，粒子的比荷越大，加速度越大，运动总时间越短，B错误．答案　AC1．解题途径的选择(1)求解带电粒子在匀强电场中的运动时，运动和力、功能关系两个途径都适用，选择依据是题给条件，当不涉及时间时选择功能关系，否则必须选择运动和力．(2)带电粒子在非匀强电场中运动时，加速度不断变化，只能选择功能关系求解．2．逆向思维巧解题平抛和类平抛运动均有可运用逆向思维解题的命题出现．　　　　　-3-