2019年9月4日 匀强电场中的直线运动-学易试题君之每日一题君2019-2020学年上学期高二物理人教版（课堂同步系列一）（选修3-1）

9月4日 匀强电场中的直线运动 高考频度：★★★☆☆ 难易程度：★★☆☆☆ 如图所示，M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板。质量为m、带电荷量为–q的带电粒子（不计重力），以初速度v0由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子刚好能到达N板，如果要使这个带电粒子能到达M、N两板间距的 处返回，则下述措施能满足要求的是 A．使初速度减为原来的 B．使M、N间电压加倍 C．使M、N间电压提高到原来的4倍 D．使初速度和M、N间电压都减为原来的 【参考答案】BD 【试题解析】粒子刚好能达到B金属板时，根据动能定理得， ，现在使带电粒子能到达MN板间距的处返回，则电场力做功等于 。当初速度为，U不变，则有带电粒子动能的变化 ，故A错误；电压提高到原来的2倍，则带电粒子运动到MN板中点时电场力做功 ，故B正确；电压提高到原来的4倍，则带电粒子运动到距M板处时电场力做功 ，说明不可能运动到中点处，故C错误；使初速度和M、N间电压都减为原来的，则动能变化量为 ，运动到中点电场力做的功为 ，故，故D正确。 【名师点睛】由题意知粒子射入电场后，电场力做负功，动能减小，根据动能定理列出方程。要使粒子刚好达到两板间距离的一半处，根据匀强电场沿电场线方向两点间电势差与距离成正比，再运用数学知识进行讨论，选择题意的选项。 【知识补给】 带电粒子（带电体）在电场中的直线运动 1．带电粒子在匀强电场中做直线运动的条件 （1）粒子所受合外力F合=0，粒子或静止，或做匀速直线运动。 （2）粒子所受合外力F合≠0，且与初速度方向在同一条直线上，带电粒子将做匀加速直线运动或匀减速直线运动。 2．用动力学方法分析 ， ；v2– =2ad。 3．用功能观点分析 匀强电场中：W=Eqd=qU= mv2– m 非匀强电场中：W=qU=Ek2–Ek1 4．带电体在匀强电场中的直线运动问题的分析方法 5．处理带电粒子在电场中运动的常用技巧 （1）微观粒子（如电子、质子、α粒子等）在电场中的运动，通常不必考虑其重力及运动中重力势能的变化。 （2）普通的带电体（如油滴、尘埃、小球等）在电场中的运动，除题中说明外，必须考虑其重力及运动中重力势能的变化。 （2019·浙江学军中学期末）如图所示，空间存在水平向左的匀强电场，一带电量为+q的物块放在光滑绝缘水平面上，在恒力F作用下由静止开始从O点向右做匀加速直线运动，经时间t力F做功80 J，此后撤去力F，物块又经过相同的时间t回到出发点O，且回到出发点时的速度大小为v，设O点的电势能为零，则下列说法不正确的是 A．撤去力F时物块的速度大小为 B．物块向右滑动的最大距离为 C．撤去力F时物块的电势能为60 J D．物块回到出发点时的动能为80 J ABCD区域内存在电场强度为E的匀强电场，一带正电为q的带电小球用长为l轻质细绳系于O点且绳子不可伸长，小球所受电场力为重力的5倍，如图所示在距O点为0.8l处有一个钉子，此时绳与竖直方向夹角为30°，小球离开电场时绳子恰好断裂，则下列说法正确的是 A．小球摆动过程中机械能守恒 B．碰到钉子时小球的速度为 C．小球离开电场能上升的最大高度为 D．小球飞出电场时所受绳子的最大拉力为 （2012·辽宁期中）如图所示，M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板，板间有匀强电场，质量为m、电荷量为－q的带电粒子(不计重力)，以初速度v0由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子刚好能到达N板，如果要使这个带电粒子能到达M、N两板间距的 处返回，则下述措施能满足要求的是 A．使初速度为原来 B．使M、N间电压提高到原来的2倍 C．使M、N间电压提高到原来的4倍 D．使初速度和M、N间电压都减为原来的 （2019·陕西期中）如图所示，平行金属板A、B水平放置，将其与理想二极管串联在电源两端，一个带电微粒从P点以一定的初速度平行于极板射入两板间，粒子恰能做直线运动，则下列说法正确的是 A．微粒一定带负电 B．增大微粒的速度，微粒将向上偏转 C．将A板向下移，粒子将向上偏转 D．将B板向下移，粒子将向下偏转 如图所示，沿水平方向放置的平行金属板a和b，分别与电源的正负极相连，a，b板的中央沿竖直方向各有一个小孔，带正电的液滴从小孔的正方P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后速度为v1，现使a板不动，保持电键S打开或闭合，b板向上或向下平移一小段距离，相同的液滴仍从P点自由落下，先后穿过两个小孔后速度v2，下列说法中正确的是 A．若电键S保持闭合，向下移动b，则 B．若电键S闭合一段时间后再断开，向下移动b板，则 C．若S保持闭合，无论向上或向下移动b板，则 D．若电键K闭合一段时间再断开，无论向上或向下移动 板，则 【参考答案】 B A.设F作用时加速度为a1，撤去后加速度为a2，根据位移关系知