1.9 带电粒子在电场中的直线运动和拐弯运动-安徽省芜湖市第一中学人教版高中物理选修3-1同步练习

高二物理：带电粒子在电场中的直线运动和拐弯运动问题 班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________ 一、知识清单 1． 带电粒子在电场中的运动轨迹问题 【答案】 二、选择题 2． (多选)如图6－2－9(a)，直线MN表示某电场中一条电场线，a、b是线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的v ­t图线如图(b)所示。设a、b两点的电势分别为φa、φb，场强大小分别为Ea、Eb，粒子在a、b两点的电势能分别为Wa、Wb，不计重力，则有(　　) A．φa＞φb　　　　　　　B．Ea＞Eb C．Ea＜Eb D．Wa＞Wb 【答案】BD　[来源:Z_xx_k.Com] 【解析】由v ­t 图像的斜率减小可知由a到b的过程中，粒子的加速度减小，所以场强变小，Ea＞Eb；根据动能定理，速度增大，可知势能减小，Wa＞Wb，可得选项B、D正确。 3． (多选)某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是（ ） A．粒子必定带正电荷 B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度 C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度 D．粒子在M点的动能小于它在N点的动能 【答案】　ACD 【解析】　根据粒子运动轨迹弯曲的情况，可以确定粒子受电场力的方向沿电场线切线方向，故此粒子带正电荷，A项正确；由于电场线越密，场强越大，粒子受电场力就越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此粒子在N点加速度大，C项正确；粒子从M点到N点，电场力做正功，根据动能定理得此粒子在N点动能大，故D项正确． [来源:学.科.网] 4． (多选)如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab＝Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（ ） A．三个等势面中，a的电势最高 B．带电质点通过P点时的电势能较Q点大 C．带电质点通过P点时的动能较Q点大 D．带电质点通过P点时的加速度较Q点大 【答案】BD. 【解析】据题意，正电荷受力指向凹侧，则电场方向与受力方向一致，则电势高低为φc>φb>φa，故选项A错误；据Ep＝qφ可知，在P点电势能较大，故选项B正确；从P点到Q点电场力做正功，则在Q点动能较大，故选项C错误；由于P点电场线较密集，故选项D正确． 5．如图，P为固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆．带电粒子Q在P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点．若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则（ ） A．aa>ab>ac，va>vc>vb　 B．aa>ab>ac，vb>vc>va C．ab>ac>aa，vb>vc>va D．ab>ac>aa，va>vc>vb 【答案】　D 【解析】　由库仑定律可知，粒子在a、b、c三点受到的电场力的大小关系为Fb>Fc>Fa，由a＝可知，ab>ac>aa，由运动轨迹可知，粒子Q的电性与P相同，受斥力作用，不论粒子从a到c，还是从c到a，在运动过程中总有排斥力与运动方向的夹角先为钝角后为锐角，即斥力先做负功后做正功，因此va>vc>vb，故D项正确． 6． （多选）如图，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，做以Q为焦点的椭圆运动。M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点。电子在从M经P到达N点的过程中（ ） A.速率先增大后减小 B.速率先减小后增大 C.电势能先减小后增大 D.电势能先增大后减小 【答案】AC 【解析】电子只受电场力作用，电场力先做正功后做负功，故动能先增加后减小，则速率先增加后减小，故A正确； 电场力先做正功后做负功，电子的电势先减小后增大．故C正确； 故选AC 7． (多选)如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹．设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB电势能分别为EpA、EpB.下列说法正确的是（ ） A．电子一定从A向B运动 B．若aA>aB，则Q靠近M端且为正电荷 C．无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA<EpB D．B点电势可能高于A点电势 【答案】　BC 【解析】　电子带负电，由电子的运动轨迹可以判断，电子在轨迹与电场线相交处受到的电场力平行于电场线并指向左侧，电子可能从A向B运动，也可能从B向A运动，A错误．若aA>aB，表明