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2020届高考物理人教版第一轮专题复习强化练
带电粒子在匀强电场中的运动
一、选择题
1、一带负电的粒子在电场中做直线运动的速度图象如图所示,在第2s和第8s时刻分别经过M、N两点,已知运动过程中粒子仅受电场力的作用,则以下判断正确的是( )
A.该电场一定是匀强电场
B.M点的电势低于N点的电势
C.从M点到N点的过程中,电势能逐渐增大
D.带电粒子在M点所受电场力大于在N点所受电场力
答案:AB
解析:由图可知,粒子在电场中的加速度是不变的,故受到的电场力不变,所以该电场是均匀的,选项A正确;由图又可以判断该带负电的粒子是以一定的速度顺着电场线的方向射入电场的,其中2 s时的M点速度大小小于8 s时N点的速度大小,所以二个点并没有在电场的同一位置,而是沿着电场线的方向由N指向M,故M点的电势低于N点的电势,选项B正确;可见,带负电的粒子在M点的电势能要大于在N点的电势能,故从M点到N点的过程中,电势能逐渐减小,选项C错误;因为是匀强电场,故带电粒子在M点所受电场力等于在N点所受电场力,选项D错误。
2、如图所示,平行板电容器的两个极板与水平面成一角度,两极板与一直流电源相连,若一带电小球恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则该小球在此过程中
A.一定带负电
B.做匀速直线运动
C.做匀减速直线运动
D.电势能减小
答案:C
解析:根据题意可知,粒子做直线运动,则电场力与重力的合力与速度方向反向,粒子做匀减速直线运动,因此B错误,C正确;因极板的电性未知,则不能确定粒子的电性,选项A错误;因电场力做负功,则电势能增加,故D错误。
3、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
答案:BD
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