2025年高考物理復(fù)習(xí)試題分類訓(xùn)練：帶電粒子在電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)（一）（解析卷）

專題39帶電粒子在電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)（一）

一、多選題

1.（2023?全國(guó)?統(tǒng)考高考真題）在。點(diǎn)處固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，P點(diǎn)在。點(diǎn)右上方。從尸點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶

負(fù)電的小球，小球僅在重力和該點(diǎn)電荷電場(chǎng)力作用下在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其一段軌跡如圖所示。M,N是軌跡

上的兩點(diǎn)，OP>OM,OM=ON,則小球（）

A.在運(yùn)動(dòng)過程中，電勢(shì)能先增加后減少

B.在尸點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能

C.在M點(diǎn)的機(jī)械能等于在N點(diǎn)的機(jī)械能

D.從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力始終不做功

【答案】BC

【解析】ABC.由題知，OP>OM,OM=ON,則根據(jù)點(diǎn)電荷的電勢(shì)分布情況可知

（pM=（pN>（pP

則帶負(fù)電的小球在運(yùn)動(dòng)過程中，電勢(shì)能先減小后增大，且

EPP>EPM=EPN

則帶負(fù)電的小球在M點(diǎn)的機(jī)械能等于在N點(diǎn)的機(jī)械能，A錯(cuò)誤、BC正確；

D.從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，D錯(cuò)誤。

故選BC。

2.（2022?福建?高考真題）我國(guó)霍爾推進(jìn)器技術(shù)世界領(lǐng)先，其簡(jiǎn)化的工作原理如圖所示。放電通道兩端電極

間存在一加速電場(chǎng)，該區(qū)域內(nèi)有一與電場(chǎng)近似垂直的約束磁場(chǎng)（未畫出）用于提高工作物質(zhì)被電離的比例。

工作時(shí)，工作物質(zhì)值氣進(jìn)入放電通道后被電離為流離子，再經(jīng)電場(chǎng)加速噴出，形成推力。某次測(cè)試中，沆

氣被電離的比例為95%,微離子噴射速度為L(zhǎng)6xl0"m/s,推進(jìn)器產(chǎn)生的推力為80mN。已知氤離子的比荷為

7.3xl05C/kg；計(jì)算時(shí)，取債離子的初速度為零，忽略磁場(chǎng)對(duì)離子的作用力及粒子之間的相互作用，則（）

放電通道6,?*

°0*E：G>

B-S-O----------------------------?

3OXe+

陽極陰極

A.流離子的加速電壓約為175V

B.債離子的加速電壓約為700V

C.債離子向外噴射形成的電流約為37A

D.每秒進(jìn)入放電通道的氤氣質(zhì)量約為5.3x10-6kg

【答案】AD

【解析】AB.流離子經(jīng)電場(chǎng)加速，根據(jù)動(dòng)能定理有

12

qU=—mv-0

可得加速電壓為

V2

U=-------Q175V

2退）

m

故A正確，B錯(cuò)誤；

D.在加時(shí)間內(nèi)，有質(zhì)量為△根的氤離子以速度v噴射而出，形成電流為/,由動(dòng)量定理可得

FA?=A/MV—0

進(jìn)入放電通道的債氣質(zhì)量為A%,被電離的比例為明則有

聯(lián)立解得

^2-=—-5.3xl0^kg

△tr/v

故D正確；

C.在加時(shí)間內(nèi)，有電荷量為△。的債離子噴射出，則有

聯(lián)立解得

故C錯(cuò)誤。

故選AD。

3.（2022?海南?高考真題）如圖，帶正電3x10-5（2的物塊A放在水平桌面上，利用細(xì)繩通過光滑的滑輪與8

相連，A處在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，E=4X105N/C,從O開始，4與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)〃隨x的變化如圖所示，取

。點(diǎn)電勢(shì)能為零，A、8質(zhì)量均為1kg,2離滑輪的距離足夠長(zhǎng)，則（）

A.它們運(yùn)動(dòng)的最大速度為Im/s

B.它們向左運(yùn)動(dòng)的最大位移為1m

C.當(dāng)速度為0.6m/s時(shí)，A的電勢(shì)能可能是-2.4J

D.當(dāng)速度為0.6m/s時(shí)，繩子的拉力可能是9.2N

【答案】ACD

【解析】AB.由題知

f=/jmg=2x

設(shè)A向左移動(dòng)入后速度為零，對(duì)A、B系統(tǒng)有

qEx-mgx—；?fic=O

（此處笈前面的3是因?yàn)槟Σ亮κ亲兞?，其做功可以用平均力），可?/p>

x=2m

A向左運(yùn)動(dòng)是先加速后減速，當(dāng)x=2m時(shí)，摩擦力變成靜摩擦力，并反向，系統(tǒng)受力平衡，最后靜止。設(shè)A

向左運(yùn)動(dòng)x后速度為％對(duì)系統(tǒng)則有

qEx—mgx.g?笈=g'2機(jī)’

得

mv2=一（工—I）2+1

即：當(dāng)％=lm時(shí)，u最大為lm/s,故A正確，B錯(cuò)誤；

C.當(dāng)v=0.6m/s時(shí)，可得

x=0.2m或1.8m

當(dāng)x=0.2m時(shí)，電場(chǎng)力做功

qEx=2.4J

貝IJ電勢(shì)能減小2.4J,由于丸。二。，貝！J電勢(shì)能為一2.4J,當(dāng)％=1.8m時(shí)

耳。=-21.6J

故C正確;

D.根據(jù)牛頓第二定律

qE—f—mg=2ma

當(dāng)x=0.2m時(shí)，系統(tǒng)加速度

a=0.8m/s2

對(duì)2有

T-mg=ma

得

T=10.8N

當(dāng)x=L8m時(shí)，系統(tǒng)加速度

a=—0.8m/s2

對(duì)2分析可得

T=9.2N

故D正確。

故選ACD。

4.（2022?湖北?統(tǒng)考高考真題）如圖所示，一帶電粒子以初速度vo沿x軸正方向從坐標(biāo)原點(diǎn)。射入，并經(jīng)過

點(diǎn)P（a>0,Z?0）o若上述過程僅由方向平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)，粒子從。到P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為〃，到達(dá)

P點(diǎn)的動(dòng)能為若上述過程僅由方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)，粒子從。到P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為"到達(dá)

P點(diǎn)的動(dòng)能為以2。下列關(guān)系式正確的是?（）

Oax

A.tl<t2B.tl>t2

C.Eki<Ek2D.Eki>Ek2

【答案】AD

【解析】AB.該過程中由方向平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)，此時(shí)粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，沿?zé)o軸正方向做勻速

直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)該過程僅由方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)時(shí)，此時(shí)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，沿?zé)o軸正方向分速

度在減小，根據(jù)

x

V

可知

tl<t2

故A正確，B錯(cuò)誤。

CD.該過程中由方向平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)，此時(shí)粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度大于vo；當(dāng)該

過程僅由方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)時(shí)，此時(shí)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度等于vo,而根據(jù)

12

Ek=~mV

可知

Eki>Ek2

故C錯(cuò)誤，D正確。

故選ADo

5.（2022?浙江?統(tǒng)考高考真題）如圖為某一徑向電場(chǎng)的示意圖，電場(chǎng)強(qiáng)度大小可表示為￡=。為常量。

r

比荷相同的兩粒子在半徑廠不同的圓軌道運(yùn)動(dòng)。不考慮粒子間的相互作用及重力，則（）

A.軌道半徑r小的粒子角速度一定小

B.電荷量大的粒子的動(dòng)能一定大

C.粒子的速度大小與軌道半徑r一定無關(guān)

D.當(dāng)加垂直紙面磁場(chǎng)時(shí)，粒子一定做離心運(yùn)動(dòng)

【答案】BC

【解析】A.根據(jù)電場(chǎng)力提供向心力可得

a

一?q=mco2r

r

解得

Vmr

可知軌道半徑廠小的粒子角速度大，故A錯(cuò)誤；

BC.根據(jù)電場(chǎng)力提供向心力可得

av2

—?q=m——

rr

解得

Vm

又

7-12

￡k=-mv

聯(lián)立可得

穌=絲

k2

可知電荷量大的粒子的動(dòng)能一定大，粒子的速度大小與軌道半徑「一定無關(guān)，故BC正確；

D.磁場(chǎng)的方向可能垂直紙面向內(nèi)也可能垂直紙面向外，所以粒子所受洛倫茲力方向不能確定，粒子可能做

離心運(yùn)動(dòng)，也可能做近心運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。

故選BC。

6.（2022?全國(guó)?統(tǒng)考高考真題）地面上方某區(qū)域存在方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，將一帶正電荷的小球自電場(chǎng)

中產(chǎn)點(diǎn)水平向左射出。小球所受的重力和電場(chǎng)力的大小相等，重力勢(shì)能和電勢(shì)能的零點(diǎn)均取在P點(diǎn)。則射

出后，（）

A.小球的動(dòng)能最小時(shí)，其電勢(shì)能最大

B.小球的動(dòng)能等于初始動(dòng)能時(shí)，其電勢(shì)能最大

C.小球速度的水平分量和豎直分量大小相等時(shí)，其動(dòng)能最大

D.從射出時(shí)刻到小球速度的水平分量為零時(shí)，重力做的功等于小球電勢(shì)能的增加量

【答案】BD

【解析】A.如圖所示

Eq=mg

故等效重力G'的方向與水平成45°。

當(dāng)匕=。時(shí)速度最小為%in=匕，由于此時(shí)匕存在水平分量，電場(chǎng)力還可以向左做負(fù)功，故此時(shí)電勢(shì)能不是

最大，故A錯(cuò)誤；

BD.水平方向上

在豎直方向上

V=gt

由于

Eq=mg,得v=%

如圖所示，小球的動(dòng)能等于末動(dòng)能。由于此時(shí)速度沒有水平分量，故電勢(shì)能最大。由動(dòng)能定理可知

唯+%=。

則重力做功等于小球電勢(shì)能的增加量，故BD正確；

C.當(dāng)如圖中川所示時(shí)，此時(shí)速度水平分量與豎直分量相等，動(dòng)能最小，故C錯(cuò)誤；

故選BD?

7.（2022?全國(guó)?統(tǒng)考高考真題）一種可用于衛(wèi)星上的帶電粒子探測(cè)裝置，由兩個(gè)同軸的半圓柱形帶電導(dǎo)體極

板（半徑分別為R和R+d）和探測(cè)器組成，其橫截面如圖（a）所示，點(diǎn)。為圓心。在截面內(nèi)，極板間各

點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與其到。點(diǎn)的距離成反比，方向指向。點(diǎn)。4個(gè)帶正電的同種粒子從極板間通過，到達(dá)

探測(cè)器。不計(jì)重力。粒子1、2做圓周運(yùn)動(dòng)，圓的圓心為O、半徑分別為小虱R"y<R+d）；粒子3

從距。點(diǎn)4的位置入射并從距。點(diǎn)n的位置出射;粒子4從距。點(diǎn)々的位置入射并從距。點(diǎn)2的位置出射，

軌跡如圖（b）中虛線所示。則（）

「

探測(cè)器

粒子圖⑻

.zO./O/

3子i探測(cè)器3子2探測(cè)器3子3探測(cè)器粒?子4探測(cè)器

圖（b）

A.粒子3入射時(shí)的動(dòng)能比它出射時(shí)的大

B.粒子4入射時(shí)的動(dòng)能比它出射時(shí)的大

C.粒子1入射時(shí)的動(dòng)能小于粒子2入射時(shí)的動(dòng)能

D.粒子1入射時(shí)的動(dòng)能大于粒子3入射時(shí)的動(dòng)能

【答案】BD

【解析】C.在截面內(nèi)，極板間各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與其到。點(diǎn)的距離成反比，可設(shè)為

Er=k

帶正電的同種粒子1、2在均勻輻向電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有

F*田

q匕=m-,qE、=m—

r!一r2

可得

1加1=匈=生

2122

即粒子1入射時(shí)的動(dòng)能等于粒子2入射時(shí)的動(dòng)能，故C錯(cuò)誤；

A.粒子3從距。點(diǎn)弓的位置入射并從距。點(diǎn)石的位置出射，做向心運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，則動(dòng)能增大，粒

子3入射時(shí)的動(dòng)能比它出射時(shí)的小，故A錯(cuò)誤；

B.粒子4從距。點(diǎn)4的位置入射并從距。點(diǎn)弓的位置出射，做離心運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，則動(dòng)能減小，粒

子4入射時(shí)的動(dòng)能比它出射時(shí)的大，故B正確；

D.粒子3做向心運(yùn)動(dòng)，有

p?

qE2>m—

一丫2

可得

23221

粒子1入射時(shí)的動(dòng)能大于粒子3入射時(shí)的動(dòng)能，故D正確；

故選BD。

8.（2021.天津?高考真題）兩個(gè)位于紙面內(nèi)的點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖中實(shí)線所示，相鄰等勢(shì)面間的電

勢(shì)差相等。虛線是一個(gè)電子在該電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，軌跡與某等勢(shì)面相切于尸點(diǎn)。下列說法正確的是

A.兩點(diǎn)電荷可能是異種點(diǎn)電荷B.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的大

C.A點(diǎn)的電勢(shì)高于8點(diǎn)的電勢(shì)D.電子運(yùn)動(dòng)到尸點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小

【答案】CD

【解析】A.根據(jù)電荷間等勢(shì)面的分布情況可知兩點(diǎn)電荷時(shí)同種電荷，又根據(jù)電子在該電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡可

判斷電子一直受到排斥的力，故可知兩點(diǎn)電荷為同種負(fù)電荷；故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)等勢(shì)面的疏密程度可以判斷A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比8點(diǎn)的小，故B錯(cuò)誤；

C.因?yàn)閮牲c(diǎn)電荷是同種負(fù)電荷，電場(chǎng)線指向負(fù)電荷，故可知A點(diǎn)的電勢(shì)高于8點(diǎn)的電勢(shì)，故C正確；

D.根據(jù)電子的運(yùn)動(dòng)軌跡和電場(chǎng)線的方向可知由M■到尸電場(chǎng)力做負(fù)功，由P到N電場(chǎng)力做正功；由M到P

動(dòng)能減小，由尸到N動(dòng)能增加，故電子運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小，故D正確。

故選CDo

9.（2021?全國(guó)?高考真題）四個(gè)帶電粒子的電荷量和質(zhì)量分別（+4，加）、（+分2根）、（+3分3%）、（-分附它們

先后以相同的速度從坐標(biāo)原點(diǎn)沿x軸正方向射入一勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與y軸平行，不計(jì)重力，下列描繪

【答案】AD

【解析】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，加速度為

qE

a=—

m

由類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，帶電粒子的在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

I

t=—

%

離開電場(chǎng)時(shí)，帶電粒子的偏轉(zhuǎn)角的正切為

八匕atqEl

tan0——二—=--

匕%機(jī)?

因?yàn)樗膫€(gè)帶電的粒子的初速相同，電場(chǎng)強(qiáng)度相同，極板長(zhǎng)度相同，所以偏轉(zhuǎn)角只與比荷有關(guān)，前面三個(gè)帶

電粒子帶正電，一個(gè)帶電粒子帶負(fù)電，所以一個(gè)粒子與另外三個(gè)粒子的偏轉(zhuǎn)方向不同；（+4,粒子與

（+3q,3㈤粒子的比荷相同，所以偏轉(zhuǎn)角相同，軌跡相同，且與（-3根）粒子的比荷也相同，所以（+0根）、

（+3q,3根）、（-0租）三個(gè)粒子偏轉(zhuǎn)角相同，但（-4，%）粒子與前兩個(gè)粒子的偏轉(zhuǎn)方向相反；（+4,2%）粒子的

比荷與（+4，，〃）、（+3q,3m）粒子的比荷小,所以（+4,2〃?）粒子比（+q,〃?）、（+3q,3㈤粒子的偏轉(zhuǎn)角小，但都

帶正電，偏轉(zhuǎn)方向相同。

故選AD?

10.（2021?湖南?高考真題）如圖，圓心為。的圓處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與圓平面平行，必和cd為該圓

直徑。將電荷量為4（4>。）的粒子從。點(diǎn)移動(dòng)到匕點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為2W（W>0）；若將該粒子從c點(diǎn)移動(dòng)到d

點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為W。下列說法正確的是（）

A.該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向與淡平行

B.將該粒子從d點(diǎn)移動(dòng)到6點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為0.5W

C.。點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn)電勢(shì)

D.若只受電場(chǎng)力，從d點(diǎn)射入圓形電場(chǎng)區(qū)域的所有帶電粒子都做曲線運(yùn)動(dòng)

【答案】AB

【解析】A.由于該電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，可米用矢重分解的的思路，沿cd方向建立x軸，垂直與cd方向建立

y軸如下圖所示

在x方向有

W=Exq2R

在y方向有

2W=Eyq6R+ExqR

經(jīng)過計(jì)算有

W幽，「與tan”幺坨

Ex二

2qR

由于電場(chǎng)方向與水平方向成60。，則電場(chǎng)與曲平行，且沿。指向。，A正確;

B.該粒從d點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到6點(diǎn)，電場(chǎng)力做的功為

D

=Eq—=0.5W

B正確；

C.沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，則。點(diǎn)的電勢(shì)高于。點(diǎn)的電勢(shì)，C錯(cuò)誤；

D.若粒子的初速度方向與成平行則粒子做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。

故選ABo

11.（2019?全國(guó)?高考真題）靜電場(chǎng)中，一帶電粒子僅在電場(chǎng)力的作用下自M點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，N為粒子

運(yùn)動(dòng)軌跡上的另外一點(diǎn)，則（）

A.運(yùn)動(dòng)過程中，粒子的速度大小可能先增大后減小

B.在N兩點(diǎn)間，粒子的軌跡一定與某條電場(chǎng)線重合

C.粒子在/點(diǎn)的電勢(shì)能不低于其在N點(diǎn)的電勢(shì)能

D.粒子在N點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向一定與粒子軌跡在該點(diǎn)的切線平行

【答案】AC

【解析】A.由于電場(chǎng)的特點(diǎn)未知，對(duì)于帶電粒子，其運(yùn)動(dòng)的速度大小可能先增大后減小，如M、N兩點(diǎn)在

等量同種電荷的電場(chǎng)中，M,N為等量同種電荷連線上的中垂線上，且關(guān)于等量同種電荷的連線對(duì)稱，故A

正確；

B.靜電場(chǎng)中，帶電粒子僅在電場(chǎng)力的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)且電場(chǎng)線是直線時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡才與電場(chǎng)線重合，

由于電場(chǎng)未知，所以粒子的軌跡不一定與某條電場(chǎng)線重合，故B錯(cuò)誤；

C.粒子從靜止開始運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力一定做正功，動(dòng)能增加，電勢(shì)能一定減小，所以粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能不

低于其在N點(diǎn)的電勢(shì)能，故C正確；

D.若粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線，粒子在N點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向?yàn)殡妶?chǎng)線的切線方向，粒子軌跡的切線方向?yàn)樗?/p>

度的方向，根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，此時(shí)電場(chǎng)力的方向與速度方向一定不平行，故D錯(cuò)誤。

故選AC。

12.（2014?海南?高考真題）如圖（°）,直線MN表示某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，a、6是線上的兩點(diǎn)，將一帶

負(fù)電荷的粒子從。點(diǎn)處由靜止釋放，粒子從。運(yùn)動(dòng)到6過程中的v-t圖線如圖（6）所示.設(shè)。、6兩點(diǎn)的電

勢(shì)分別為0,、小場(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea、Eb,粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能分別為Wa、Wb,不計(jì)重力，則有

v

MN

Qb

圖（a）

圖（b）

二

A.QB.Ea>EbC.Ea<EbD.Wa>Wb

【答案】BD

【解析】A.負(fù)電荷從a運(yùn)動(dòng)到6,做加速運(yùn)動(dòng)，可知電場(chǎng)力的方向水平向右，則電場(chǎng)線的方向水平向左,

可知（pa<（pb.故A錯(cuò)誤；

BC.從。到。的過程中，電荷的加速度逐漸減小，可知電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸減小，則Ea>Eb.故B正確,

C錯(cuò)誤；

D.從a到6的過程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，則加〉W6.故D正確。

故選BD。

13.（2015?四川?高考真題）如圖所示，半圓槽光滑、絕緣、固定，圓心是。，最低點(diǎn)是P,直徑MN水平,

a、。是兩個(gè)完全相同的帶正電小球（視為點(diǎn)電荷），b固定在M點(diǎn)，。從N點(diǎn)靜止釋放，沿半圓槽運(yùn)動(dòng)經(jīng)過

P點(diǎn)到達(dá)某點(diǎn)。（圖中未畫出）時(shí)速度為零.則小球a

A.從N到。的過程中，重力與庫侖力的合力先增大后減小

B.從N到尸的過程中，速率先增大后減小

C.從N到。的過程中，電勢(shì)能一直增加

D.從尸到。的過程中，動(dòng)能減少量小于電勢(shì)能增加量

【答案】BC

【解析】A.。球從N點(diǎn)靜止釋放后，受重力mg、6球的庫侖斥力Fc和槽的彈力N作用，a球在從N到。

的過程中，感與"的夾角。由直角逐漸減小，不妨先假設(shè)"的大小不變，隨著0的減小mg與Fc的合力

斤將逐漸增大；由庫侖定律和圖中幾何關(guān)系可知，隨著。的減小，Pc逐漸增大，因此尸一直增加，故選項(xiàng)A

錯(cuò)誤；

B.從N到尸的過程中，重力沿曲面切線的分量逐漸減小到零且重力沿曲面切線的分量是動(dòng)力，庫侖斥力沿

曲面切線的分量由零逐漸增大且?guī)靵龀饬ρ厍媲芯€的分量是阻力，則從N到P的過程中，。球速率必先增

大后減小，故選項(xiàng)B正確；

C.在。球在從N到。的過程中，a、b兩小球距離逐漸變小，電場(chǎng)力（庫侖斥力）一直做負(fù)功，。球電勢(shì)能一

直增加，故選項(xiàng)C正確；

D.在從P到。的過程中，根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒可知，其動(dòng)能的減少量等于電勢(shì)能增加量與重力勢(shì)能增加

量之和，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

14.（2015?江蘇?高考真題）一帶正電的小球向右水平拋入范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向左，不

計(jì)空氣阻力，則小球（）

E

A.做直線運(yùn)動(dòng)B.做曲線運(yùn)動(dòng)

C.速率先減小后增大D.速率先增大后減小

【答案】BC

【解析】小球受重力和電場(chǎng)力兩個(gè)力作用，合力的方向與速度方向不在同一條直線上，小球做曲線運(yùn)動(dòng).故

A錯(cuò)誤，B正確.小球所受的合力與速度方向先成鈍角，然后成銳角，可知合力先做負(fù)功然后做正功，則速

度先減小后增大.故C正確，D錯(cuò)誤.故選BC

【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道物體做直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)的條件，關(guān)鍵看合力的方向與速度方向的關(guān)系.

15.（2015?天津?高考真題）如圖所示，氣核、笊核、旅核三種粒子從同一位置無初速度地飄入電場(chǎng)線水平

向右的加速電場(chǎng)用，之后進(jìn)入電場(chǎng)線豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)當(dāng)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在屏上，整個(gè)裝置處于真空

中，不計(jì)粒子重力及其相互作用，那么（）

A.偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)外對(duì)三種粒子做功一樣多

B.三種粒子打到屏上時(shí)速度一樣大

C.三種粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用時(shí)間相同

D.三種粒子一定打到屏上的同一位置,

【答案】AD

【解析】AB.帶電粒子在加速電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理可知

12

W=Exqd=—mv

解得

v=產(chǎn)商

Vm

粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的時(shí)間

L

t=—

V

在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的縱向速度

1E；ql3

v0=Clt=1---------------

y2Exmd

縱向位移

12E?/

y=—at=---

24E]d

即位移與比荷無關(guān)，與速度無關(guān)；則可三種粒子的偏轉(zhuǎn)位移相同，則偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)三種粒子做功一樣多，故A

正確，B錯(cuò)誤；

CD.因三粒子由同一點(diǎn)射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，且偏轉(zhuǎn)位移相同，故三個(gè)粒子打在屏幕上的位置一定相同；因粒子

到屏上的時(shí)間與橫向速度成反比；因加速后的速度大小不同，故三種粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用時(shí)間不相同，故C

錯(cuò)誤，D正確。

故選ADo

【點(diǎn)睛】此題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)，要注意偏轉(zhuǎn)中的運(yùn)動(dòng)的合成與分解的正確應(yīng)用；正確列出對(duì)

應(yīng)的表達(dá)式，根據(jù)表達(dá)式再去分析速度、位移及電場(chǎng)力的功。

16.（2018?全國(guó)?高考真題）如圖，一平行板電容器連接在直流電源上，電容器的極板水平，兩微粒a、b所

帶電荷量大小相等、符號(hào)相反，使它們分別靜止于電容器的上、下極板附近，與極板距離相等。現(xiàn)同時(shí)釋

放。、b,它們由靜止開始運(yùn)動(dòng)，在隨后的某時(shí)刻f,a、6經(jīng)過電容器兩極板間下半?yún)^(qū)域的同一水平面，a、

6間的相互作用和重力可忽略。下列說法正確的是（）

B.在r時(shí)刻，”的動(dòng)能比b的大

C.在r時(shí)刻，。和6的電勢(shì)能相等

D.在t時(shí)刻，。和6的動(dòng)量大小相等

【答案】BD

【解析】A.根據(jù)題述可知，微粒a向下加速運(yùn)動(dòng)，微粒b向上加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)a、6經(jīng)過電容器兩極板間

下半?yún)^(qū)域的同一水平面，可知a的加速度大小大于b的加速度大小，即

aa>ab

對(duì)微粒a,由牛頓第二定律

qE=maaa

對(duì)微粒6,由牛頓第二定律

qE=mbab

聯(lián)立解得

qEqE

—>—

mamb

由此式可以得出。的質(zhì)量比。小，故A錯(cuò)誤；

B.在°、6兩微粒運(yùn)動(dòng)過程中，。微粒所受合外力等于b微粒，。微粒的位移大于6微粒，根據(jù)動(dòng)能定理,

在f時(shí)刻，。的動(dòng)能比6大，故B正確；

C.由于在f時(shí)刻兩微粒經(jīng)過同一水平面，電勢(shì)相等，電荷量大小相等，符號(hào)相反，所以在f時(shí)刻，。和6

的電勢(shì)能不等，故C錯(cuò)誤；

D.由于a微粒受到的電場(chǎng)力（合外力）等于6微粒受到的電場(chǎng)力（合外力），根據(jù)動(dòng)量定理，在才時(shí)刻，a

微粒的動(dòng)量等于b微粒，故D正確。

故選BD。

17.（2016?全國(guó)?高考真題）如圖，一帶負(fù)電荷的油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，其軌跡在豎直面（紙面）內(nèi)，且相對(duì)

于過軌跡最低點(diǎn)尸的豎直線對(duì)稱.忽略空氣阻力.由此可知（）

p

A.。點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)高

B.油滴在。點(diǎn)的動(dòng)能比它在P點(diǎn)的大

C.油滴在。點(diǎn)的電勢(shì)能比它在P點(diǎn)的大

D.油滴在。點(diǎn)的加速度大小比它在尸點(diǎn)的小

【答案】AB

【解析】根據(jù)粒子的彎折方向可知，粒子受合力一定指向上方；同時(shí)因軌跡關(guān)于尸點(diǎn)對(duì)稱，則可說明電場(chǎng)

力應(yīng)豎直向上，粒子帶負(fù)電，故說明電場(chǎng)方向豎直向下，則可判斷。點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)高，故A正確；粒子

由P到。過程，合外力做正功，故油滴在。點(diǎn)的動(dòng)能比它在尸點(diǎn)的大，故B正確；因電場(chǎng)力做正功，故電

勢(shì)能減小，。點(diǎn)的電勢(shì)能比它在P點(diǎn)的小，故C錯(cuò)誤；因受力為恒力，故尸。兩點(diǎn)加速度大小相同，故D

錯(cuò)誤.

18.（2016?海南?高考真題）如圖，一帶正電的點(diǎn)電荷固定于。點(diǎn)，兩虛線圓均以。為圓心，兩實(shí)線分別為

帶電粒子M和N先后在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點(diǎn)?不計(jì)重力?下列說法正確

的是（）

A.M帶負(fù)電荷，N帶正電荷

B.M在6點(diǎn)的動(dòng)能小于它在。點(diǎn)的動(dòng)能

C.N在d點(diǎn)的電勢(shì)能等于它在e點(diǎn)的電勢(shì)能

D.N在從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過程中克服電場(chǎng)力做功

【答案】ABC

【解析】試題分析：由粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，可知M帶負(fù)電荷，N

帶正電荷，故A正確.M從a到b點(diǎn)，庫侖力做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理知，動(dòng)能減小，則b點(diǎn)的動(dòng)能小于在

a點(diǎn)的動(dòng)能，故B正確.d點(diǎn)和e點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，電勢(shì)相等，則N在d點(diǎn)的電勢(shì)能等于在e點(diǎn)的電勢(shì)能，

故C正確.

D、N從c到d,庫侖斥力做正功，故D錯(cuò)誤.故選ABC

考點(diǎn)：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的條件判斷出靜電力的方向，掌握判斷動(dòng)能和電勢(shì)能變化的方向，

一般的解題思路是根據(jù)動(dòng)能定理判斷動(dòng)能的變化，根據(jù)電場(chǎng)力做功判斷電勢(shì)能的變化.

19.（2015?山東?高考真題）如圖甲，兩水平金屬板間距為4,板間電場(chǎng)強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖乙所示./=0時(shí)

刻，質(zhì)量為機(jī)的帶電微粒以初速度w沿中線射入兩板間，。?彳時(shí)間內(nèi)微粒勻速運(yùn)動(dòng)，T時(shí)刻微粒恰好經(jīng)

金屬板邊緣飛出.微粒運(yùn)動(dòng)過程中未與金屬板接觸，重力加速度的大小為g,關(guān)于微粒在。?T時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)

的描述，正確的是（）

A.末速度大小為0vo

B.末速度沿水平方向

C.重力勢(shì)能減少了gmgd

D.克服電場(chǎng)力做功為mgd

【答案】BC

【解析】AB.0?1時(shí)間內(nèi)微粒勻速運(yùn)動(dòng),則有:曲Eg,。?等內(nèi)，微粒做平拋運(yùn)動(dòng)，下降的位移玉=三。2,

日?T時(shí)間內(nèi)，微粒的加速度。=旭二整=g，方向豎直向上，微粒在豎直方向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，T時(shí)

刻豎直分速度為零，所以末速度的方向沿水平方向，大小為故A錯(cuò)誤，B正確.

C.0?T時(shí)間內(nèi)微粒在豎直方向上向下運(yùn)動(dòng)，位移大小為gd,則重力勢(shì)能的減小量為故C正確.

D.在］?年內(nèi)和菖?T時(shí)間內(nèi)豎直方向上的加速度大小相等，方向相反，則彳?菖內(nèi)和與?T時(shí)間內(nèi)

1111

位移的大小相等均為?，所以整個(gè)過程中克服電場(chǎng)力做功為2E應(yīng)?丁=/必/=2磔4,故D錯(cuò)誤.

20.（2015?廣東?高考真題）如圖所示的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將兩個(gè)帶電小球M和N分別沿圖示路徑移動(dòng)到同

一水平線上的不同位置，釋放后，M.N保持靜止，不計(jì)重力，貝!］（）

A.M的帶電荷量比N的大

B.M帶負(fù)電荷，N帶正電荷

C.靜止時(shí)M受到的合力比N的大

D.移動(dòng)過程中勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)M做負(fù)功

【答案】BD

【分析】該題考查電場(chǎng)中物體的受力平衡問題，對(duì)于電場(chǎng)中的共點(diǎn)力作用下物體的平衡其解決方法和純力

學(xué)中共點(diǎn)力作用下物體的平衡適用完全相同的解決方法.

【解析】AB.因?yàn)镸、N在釋放后保持靜止，說明受到的合力為0,若M帶正電，不論N帶正電，還是帶

負(fù)電，都不可能同時(shí)靜止，只有M帶負(fù)電，N帶正電才能滿足同時(shí)靜止.又M與N之間的庫侖力是作用

力與反作用力，總是大小相等方向相反，所以二者受到的電場(chǎng)力也必定是大小相等方向相反，由F=qE可

知，二者所帶的電量大小相等.故A錯(cuò)誤，B正確；

C.靜止時(shí)，二者受到的合力都是0.故c錯(cuò)誤；

D.M帶負(fù)電，受到的電場(chǎng)力的方向向左，所以移動(dòng)過程中勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)M做負(fù)功.故D正確.

二、單選題

21.（2023?北京?統(tǒng)考高考真題）如圖所示，兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷位于M、N兩點(diǎn)上，E、尸是連線

中垂線上的兩點(diǎn)，O為EF、的交點(diǎn)，EO=OF,一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷在E點(diǎn)由靜止釋放后（）

GE

?F

A.做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B.在。點(diǎn)所受靜電力最大

C.由E到O的時(shí)間等于由。到尸的時(shí)間

D.由E到P的過程中電勢(shì)能先增大后減小

【答案】C

【解析】AB.帶負(fù)電的點(diǎn)電荷在E點(diǎn)由靜止釋放，將以O(shè)點(diǎn)為平衡位置做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在。點(diǎn)所受電場(chǎng)力為

零，故AB錯(cuò)誤；

C.根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，點(diǎn)電荷由E到。的時(shí)間等于由。到b的時(shí)間，故C正確；

D.點(diǎn)電荷由E到尸的過程中電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，則電勢(shì)能先減小后增大，故D錯(cuò)誤。

故選C。

22.（2023?浙江?統(tǒng)考高考真題）AB、CQ兩塊正對(duì)的平行金屬板與水平面成30。角固定，豎直截面如圖所示。

兩板間距10cm,電荷量為L(zhǎng)0xlCf8c、質(zhì)量為3.0x10-4kg的小球用長(zhǎng)為5cm的絕緣細(xì)線懸掛于A點(diǎn)。閉合

開關(guān)S,小球靜止時(shí)，細(xì)線與板夾角為30。；剪斷細(xì)線，小球運(yùn)動(dòng)到CD板上的〃點(diǎn)（未標(biāo)出），則（）

A.距離為56cmB.電勢(shì)能增加了O^xlOTj

4

C,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為百X1（）4N/CD.減小R的阻值，MC的距離將變大

【答案】B

【解析】A.根據(jù)平衡條件和幾何關(guān)系，對(duì)小球受力分析如圖所示

T=qE

Tsin60°+qEsin60°=mg

聯(lián)立解得

T=qE=yl3xlO-3N

剪斷細(xì)線，小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如圖所示

根據(jù)幾何關(guān)系可得

LMC=dtan60°=io73cm

故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)幾何關(guān)系可得小球沿著電場(chǎng)力方向的位移

x=（10-5sin30°）=7.5cm

與電場(chǎng)力方向相反，電場(chǎng)力做功為

%=_必尤=_[君X]07j

則小球的電勢(shì)能增加3月xlO-J,故B正確；

4

C.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小

E=-^=A/3X105N/C

q

故c錯(cuò)誤；

D.減小R的阻值，極板間的電勢(shì)差不變，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，所以小球的運(yùn)動(dòng)不會(huì)發(fā)生改變，的

距離不變，故D錯(cuò)誤。

故選B。

23.（2023?全國(guó)?統(tǒng)考高考真題）在一些電子顯示設(shè)備中，讓陰極發(fā)射的電子束通過適當(dāng)?shù)姆莿驈?qiáng)電場(chǎng)，可

以使發(fā)散的電子束聚集。下列4幅圖中帶箭頭的實(shí)線表示電場(chǎng)線，如果用虛線表示電子可能的運(yùn)動(dòng)軌跡，

其中正確的是（）

熒

光

D.屏

電子”

【答案】A

【解析】A.電子做曲線運(yùn)動(dòng)滿足合力指向軌跡凹側(cè)，A正確；

B.電子做曲線運(yùn)動(dòng)滿足合力指向軌跡凹側(cè)，對(duì)電子受力分析有

熒

光

電子”屏

可見與電場(chǎng)力的受力特點(diǎn)相互矛盾，B錯(cuò)誤；

C.電子做曲線運(yùn)動(dòng)滿足合力指向軌跡凹側(cè)，對(duì)電子受力分析有

可見與電場(chǎng)力的受力特點(diǎn)相互矛盾，C錯(cuò)誤;

D.電子做曲線運(yùn)動(dòng)滿足合力指向軌跡凹側(cè)，對(duì)電子受力分析有

熒

光

屏

可見與電場(chǎng)力的受力特點(diǎn)相互矛盾，D錯(cuò)誤;

故選Ao

24.（2023?浙江?高考真題）如圖所示，示波管由電子槍豎直方向偏轉(zhuǎn)電極YY'、水平方向偏轉(zhuǎn)電極XX，和熒

光屏組成。電極XX，的長(zhǎng)度為/、間距為4、極板間電壓為U,YY，極板間電壓為零，電子槍加速電壓為10U。

電子剛離開金屬絲的速度為零，從電子槍射出后沿。。'方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電極。已知電子電荷量為e,質(zhì)量為m,

B.打在熒光屏?xí)r，動(dòng)能大小為lleU

c.在XX，極板間受到電場(chǎng)力的沖量大小為75^嬴7

D.打在熒光屏?xí)r，其速度方向與O。，連線夾角a的正切tana

20d

【答案】D

【解析】A.由牛頓第二定律可得，在XX極板間的加速度大小

eEeU

a=——=——

xmmd

A錯(cuò)誤；

B.電子電極XX，間運(yùn)動(dòng)時(shí)，有

vx=axt

I

t=——

Vz

電子離開電極XX時(shí)的動(dòng)能為

電子離開電極XX，后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以打在熒光屏?xí)r，動(dòng)能大小為eU10+,B錯(cuò)誤;

C.在XX，極板間受到電場(chǎng)力的沖量大小

I\meU

Ir=mv=—

xxd20

C錯(cuò)誤;

D.打在熒光屏?xí)r，其速度方向與。。連線夾角a的正切

vI

tana=x-=-----

vz20d

D正確。

故選D。

25.（2022.湖北?統(tǒng)考高考真題）密立根油滴實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，兩塊水平放置的金屬板分別與電源的正負(fù)

極相接，板間產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)。用一個(gè)噴霧器把密度相同的許多油滴從上板中間的小孔噴入電場(chǎng)，油滴從噴

口噴出時(shí)由于摩擦而帶電。金屬板間電勢(shì)差為U時(shí)，電荷量為外半徑為廠的球狀油滴在板間保持靜止。若

僅將金屬板間電勢(shì)差調(diào)整為2U,則在板間能保持靜止的球狀油滴所帶電荷量和半徑可以為（

C.2q,2rD.4q,2r

【答案】D

【解析】初始狀態(tài)下，液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，滿足

Eq=mg

即

U4

-q=-7ir3-pg

a3

AB.當(dāng)電勢(shì)差調(diào)整為2U時(shí)，若液滴的半徑不變，則滿足

2。，43

-q=不兀丫,pg

a3

可得

2

2

AB錯(cuò)誤；

CD.當(dāng)電勢(shì)差調(diào)整為2U時(shí)，若液滴的半徑變?yōu)?廠時(shí)，則滿足

2。，40、3

—q=彳乃（2r）-pg

a3

可得

q'=4q

C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

26.（2022?浙江?統(tǒng)考高考真題）如圖所示，帶等量異種電荷的兩正對(duì)平行金屬板M、N間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，

板長(zhǎng)為L(zhǎng)（不考慮邊界效應(yīng)）。仁0時(shí)刻，M板中點(diǎn)處的粒子源發(fā)射兩個(gè)速度大小為vo的相同粒子，垂直M

板向右的粒子，到達(dá)N板時(shí)速度大小為四為；平行M板向下的粒子，剛好從N板下端射