课时测评13 带电粒子在电场中运动的综合应用-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（教科版）

课时测评13　带电粒子在电场中运动的综合应用

(时间：30分钟　满分：50分)

(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)

(选择题1－8题，每题5分，共40分)

1.(多选)带正电的微粒放在电场中，场强的大小和方向随时间变化的规律如图所示。带电微粒只在电场力的作用下由静止开始运动，则下列说法中正确的是(　　)

A．微粒在0～1 s内的加速度与1～2 s内的加速度相同

B．微粒将沿着一条直线运动

C．微粒将做往复运动

D．微粒在第1 s内的位移与第3 s内的位移相同

答案：BD

解析：以初始方向为正方向，作出微粒的v-t图像如图所示，由图可知B、D选项正确。

2.(多选)两个共轴的半圆柱形电极间的缝隙中存在一沿半径方向的电场，如图所示，带正电的粒子流由电场区域边缘的M点射入电场，沿图中所示的半圆形轨道通过电场并从另一边缘的N点射出，由此可知(　　)

A．若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的质量一定相等

B．若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的动能一定相等

C．若入射粒子的比荷相等，则出射粒子的速率一定相等

D．若入射粒子的比荷相等，则出射粒子的动能一定相等

答案：BC

解析：粒子在电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，则有qE＝m，可得R＝，R、E为定值，若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的动能一定相等，质量不一定相等；

若入射粒子的比荷相等，则出射粒子的速率v一定相等，但动能不一定相等，故B、C正确。

3.(2025·安徽郎溪中学高二校考期中)空间存在水平向左的匀强电场，一个质量为m、电荷量为q的带电液滴在电场中的A点(图中未画出)以大小为v0的初速度水平向右射入电场。液滴经过一段时间运动到A点下方的B点，液滴运动到B点时，速度大小为5v0，速度方向与竖直方向夹角为37°，sin 37°＝0.6，重力加速度为g，不计空气阻力，则匀强电场的电场强度大小为(　　)

A.　 B．

C. D．

答案：D

解析：将液滴在B点的速度沿竖直方向与水平方向分解得vy＝5v0cos 37°＝4v0、vx＝5v0sin 37°＝3v0，液滴在竖直方向有gt＝4v0，可得从A点到B点经历的时间为t＝。液滴在水平方向有3v0＝－v0＋at，联立可得a＝g，根据牛顿第二定律得qE＝ma，解得E＝。

4.如图所示，在竖直放置、间距为d的平行板电容器中，存在电场强度为E的匀强电场，质量为m、带电荷量为＋q的点电荷从两极板正中间处由静止释放，重力加速度为g。则点电荷运动到负极板的过程中(　　)

A．加速度大小为a＝＋g

B．所需的时间为t＝

C．下降的高度为y＝

D．电场力所做的功为W＝qEd

答案：B

解析：对点电荷在电场中的受力分析如图所示，点电荷所受的合外力大小为F＝ ，所以点电荷的加速度大小为a＝，故A错误；由牛顿第二定律得点电荷在水平方向的加速度大小为a1＝，由运动学公式得＝a1t2，所以t＝，故B正确；点电荷在竖直方向上做自由落体运动，所以下降的高度y＝gt2＝，故C错误；电场力做的功W＝，故D错误。

5．(2025·四川遂宁高二统考期末)如图甲所示，在两平行金属板间加有一交变电场，两极板间可以认为是匀强电场，当t＝0时，一带电粒子从左侧极板附近开始运动，其速度随时间变化关系如图乙所示。带电粒子经过4T时间恰好到达右侧极板(带电粒子的质量m、电荷量q、速度最大值vm、时间T为已知量)，则下列说法正确的是(　　)

A．带电粒子在两板间做往复运动，周期为T

B．两板间距离d＝2vmT

C．两板间所加交变电场的周期为T，所加电压大小U＝

D．若其他条件不变，该带电粒子从t＝开始进入电场，该粒子不能到达右侧极板

答案：B

解析：速度－时间图像与坐标轴围成的面积表示位移，由图像可知位移不断增加，带电粒子在两板间做单向直线运动，故A错误；由图像可知两板间距离为d＝4×＝2vmT，故B正确；速度－时间图像斜率表示加速度，由图像可知两板间所加交变电场的周期为T，0～时间内由动能定理有q＝mv，解得U＝，故C错误；带电粒子从t＝开始进入电