第30讲 带电粒子在电场中的运动规律（专项训练）（上海专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦带电粒子在电场中的运动，以题型分层训练构建从基础到创新的知识逻辑链，强化运动与相互作用观念及科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |模拟·基础演练|4题型（含选择、计算）|单一过程（加速/偏转）及简单综合，注重基本公式应用|从电场力做功与动能定理切入，建立加速（qU=ΔEk）、偏转（类平抛运动分解）模型| |重难·创新演练|2题|多过程综合（如速度方向射出、交替电场），强调模型迁移|整合加速-偏转-圆周运动，深化运动合成与能量转化逻辑| |真题·实战演练|10题（含质谱仪、静电喷漆等）|结合实际装置（如质谱仪、静电喷漆），突出科学探究与应用|从理论模型到实际问题，体现科学态度与社会责任，强化知识系统性|

第30讲 带电粒子在电场中的运动规律 目录 模拟·基础演练 2 ⏳题型01 带电粒子在加速电场的运动 2 ⏳题型02 带电粒子在偏转电场的运动 3 ⏳题型03 加速和偏转电场的综合应用 4 ⏳题型04 静电分析器 4 重难·创新演练 6 真题·实战演练 8 模拟·基础演练 ⏳题型01 带电粒子在加速电场的运动 1. 如图所示，电子由静止开始从A板向B板运动，到达B板的速度为v，现保持两板间的电压不变，则当减小两板间的距离时，下列判断正确的是（ ） A. 电子的速度v增大 B. 电子的速度v减小 C. 电子的速度v不变 D. 电子在两板间运动的时间变长 【答案】 C 【解析】由动能定理得，当改变两极板间的距离时，U不变，v就不变，AB错误，C正确； 粒子在极板间做初速度为零的匀加速直线运动，即，当d减小时，v不变，t变短，D错误。 2.（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。带电微粒只在静电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】 0～1 s和1～2 s微粒的加速度大小相等，方向相反，A错误； E的大小决定F大小，F大小决定a，所以0～1 s和1～2 s分别做匀加速直线运动和匀减速直线运动，根据这两段运动的对称性，1～2 s的末速度为0，所以每个1 s内的位移均相同且2 s以后的运动重复0～2 s的运动，是单向直线运动，B、D正确，C错误。 ⏳题型02 带电粒子在偏转电场的运动 3. 如图所示，a、b两个带正电的粒子，以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后，a粒子打在B板的a′点，b粒子打在B板的b′点，若不计重力，则（ ） A.a的电荷量一定大于b的电荷量 B.b的质量一定大于a的质量 C.a的比荷一定大于b的比荷 D.b的比荷一定大于a的比荷 【答案】 C 【解析】 初速度相同，偏转决定于比荷。 粒子在电场中做类平抛运动，由h＝·（）2得x＝v0。 由v0＜v0得＞，故选项C正确。 4.长为L的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成匀强电场，一个带电荷量为＋q、质量为m的带电粒子，以初速度v0紧贴上极板垂直于电场线方向进入该电场，刚好从下极板边缘射出，射出时速度恰与水平方向成30°角，如图所示，不计粒子重力，求： （1）粒子离开电场时速度的大小； （2）匀强电场的场强大小； （3）两板间的距离。 【答案】 （1）　 （2）　 （3）L 【解析】 （1）粒子离开电场时，速度与水平方向夹角为30°，v＝＝。 （2）粒子在匀强电场中做类平抛运动，在水平方向上L＝v0t， 在竖直方向上vy＝at，vy＝v0tan 30°＝， 由牛顿第二定律得qE＝ma，解得E＝。 解2：qEd=mvy2，d=vy/2*（L/v0） （3）粒子在匀强电场中做类平抛运动，在竖直方向上d＝at2，解得d＝L。 ⏳题型03 加速和偏转电场的综合应用 5．（25-26高二上·上海杨浦·期中）如图所示，电子从静止开始被的电场加速，沿直线垂直进入另一个场强为的偏转电场，然后电子从右侧离开偏转电场。已知电子的比荷为，不计电子的重力，偏转极板长为。求： （1）电子经过电压U加速后进入偏转电场时速度的大小是多少？ （2）电子离开偏转电场时沿电场方向的偏移量y是多少？ 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）对电子在加速电场中的运动列动能定理方程有 解得电子经过电压U加速后进入偏转电场时的速度大小为 （2）电子在偏转电场中做类平抛运动，其水平方向为匀速直线运动，设电子在偏转电场中运动的时间为，则有 电子在竖直方向上做从静止开始的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有 又由匀变速直线运动的位移公式有 代入数据联立解得电子离开偏转电场时沿电场方向的偏移量为 ⏳题型04 静电分析器 6．（24-25高二上·上海徐汇·期中）如图，质量为m、电荷量为q的某带正电粒子（重力不计，可视为质点）从A处静止释放，经过电压为U（未知）、极板间距离为d的加速电场加速后，恰好沿图中B位置进入一种静电分析器并沿虚线运动，最终从C位置离开静电分析器。已知静电分析器内分布有辐向电场，其虚线处场强大小为，方向指向圆心，粒子仅在电场力作用下做匀速圆周运动，其轨迹对应的半径为R，线段恰为小球运动轨迹的直径，不计一切阻力。 ①粒子离开加速电场时的速度大小； ②粒子从A到C总时间。 【答案】①；② 【详解】①粒子做圆周运动时 可得粒子的速度大小 ②在加速电场中的时间 做圆周运动时 解得 7．（25-26高二上·上海·期中）如图，A、B两平行板间距为d，B板与形状为四分之一圆弧的静电分析器左端重合，A、B两板间存在水平向右的匀强电场，静电分析器中存在沿半径方向指向圆心O的辐向电场。极板A上小孔的P点处有一质量为m、电荷量为q的带电粒子X，自A板由静止开始向右加速运动，并从极板B的小孔沿水平方向进入静电分析器，粒子在静电分析器中恰好沿图示虚线做匀速圆周运动。已知粒子做圆周运动的半径为R，轨迹处电场强度的大小均为E，粒子重力不计。 ①求A、B极板间的电压大小；______ ②以下两种情况粒子仍要绕O点做匀速圆周运动，那么粒子轨迹处的电场强度应该调大一些还是调小一些，或者保持不变？请通过计算说明。 ⅰ.粒子从P点正下方的Q点进入：你认为电场强度E应该______。 A．调大 B．调小 C．不变 论证：______。 ⅱ.将X粒子更换为比荷为其两倍的Y粒子：你认为电场强度E应该______。 A．调大 B．调小 C．不变 论证：______。 【答案】 ① ②A 见解析 C 见解析 【详解】①[1]带电粒子在静电分析器中恰好做匀速圆周运动，由电场力提供向心力， 则有 解得 带电粒子在两平行板间加速，由动能定理可得 解得 ②[2][3]若粒子从P点正下方的Q点进入，在静电分析器中做匀速圆周运动的半径为， 则有 又有 两次速度v相等，因为较小，所以应该将电场强度调大。故选A。 [4][5]根据动能定理可得Y粒子在两平行板间加速满足 又有 解得 所以电场强度大小应该不变。故选C。 重难·创新演练 1．（25-26高二下·上海·期末）如图，两块足够大的彼此绝缘的水平金属板间距为 ，其电容为 ，与电压恒为 的电源相接（元电荷电荷量为 ）。从 板中心 以速率往各个方向射出一批质量为 、带电量为 的正电荷（重力不计）。问电荷到达 板上的区域面积 为多大。 【答案】 【详解】 正电荷在电场中受到向下的电场力，做类抛体运动。要使到达B板的区域面积最大，需考虑沿平行于A板方向射出的电荷，其做类平抛运动，水平位移最大，决定了圆形区域的半径。 电场强度 电荷的加速度 竖直方向做初速度为零的匀加速运动 解得 水平方向做匀速直线运动，最大半径 到达B板上的区域面积 2．（24-25高二上·上海·期末）某装置用电场控制带电粒子运动，工作原理如图所示。矩形ABCD区域内存在多层紧邻的匀强电场，每层的高度均为d，电场强度大小均为E，方向沿竖直方向按图示交替变化，AB边长为12d，BC边长为8d。质量为m、电荷量为-q的粒子流从装置左端中点О射入电场，入射角为θ（未知）。粒子在纸面内运动，不计粒子重力及粒子间的相互作用力。 （1）当粒子以一定的初速度水平射入（θ=0），恰好从F点（在O'点正下方间距为d）射出、粒子做__________（选填“直线”或“曲线”）运动，电场力做________功，电势能__________； （2）求（1）问中粒子的加速度a以及它通过电场的时间t、初速度v； （3）当粒子更换成正电荷，电荷量为+q，射入初动能为，粒子在入射角θ为~范围内均匀射入电场时，求从CD边出射的粒子与入射粒子的数量之比N′：N。 【答案】（1） 曲线 正功 减小 （2），， （3） 【详解】（1）[1][2][3]当粒子以一定的初速度水平射入（θ=0），恰好从F点（在O'点正下方间距为d）射出，粒子受到向下的电场力，做类平抛运动，即粒子做曲线运动，电场力对粒子做正功，电势能减小； （2）由于粒子做类平抛运动，则，， 联立解得 ， （3）设粒子入射角为θ0时，粒子恰好从D点射出，由于粒子进入电场时，在水平方向做匀速直线运动， 在竖直方向反复做加速度大小相等的减速、加速运动，设粒子的初速度大小为v0， 则 粒子运动的总时间为 粒子在沿电场方向、反复做加速度大小相等的减速、加速运动， 则 ，， ，， 则 ， 则粒子在分层电场中运动时间相等，设为t0， 则 ， 代入数据化简可得 即 解得 或（舍去） 所以 则从CD边出射的粒子与入射粒子的数量之比为 真题·实战演练 （25-26高一下·上海·期末）飞行时间质谱仪是现代化学、生物学与材料科学的重要分析工具。如图为飞行时间质谱仪的简化原理图：真空环境中，粒子源P同时释放含甲、乙离子的混合粒子束（初速度可忽略），经过电压为的强加速电场后（加速时间可忽略），进入边长为L的正方形漂移区，最终到达紧靠在漂移区右侧的探测器Q。已知甲离子的质荷比为，乙离子的质荷比为，且。（质荷比为离子质量与电荷量之比，离子间的相互作用和重力的影响都忽略不计） 1．求甲、乙离子到达探测器Q的飞行时间差。【提示：离子在加速电场中，电场力对其做的功，进入漂移区后离子做匀速直线运动】 2．若要增大甲、乙离子的飞行时间差以提高质谱仪的分辨率，可行的措施是________。 A．增大加速电场的电压 B．减小加速电场的电压 C．增大漂移区长度L D．减小漂移区长度L 3．若在漂移区的M、N板间添加方向向下，大小恒为的偏转电场E，请分析说明甲、乙离子的运动轨迹是否重合。 【答案】1． 2．BC 3．重合（解析见下） 【详解】1．设离子的电荷量为q，质量为m，质荷比 在加速电场中，根据动能定理 解得进入漂移区的速度 在漂移区做匀速直线运动，飞行时间 甲离子的飞行时间，乙离子的飞行时间 时间差。 2．由可知，减小加速电场的电压U0可以增大时间差，增大漂移区长度L可以增大时间差。故选BC。 3．在漂移区添加方向向下、大小为的偏转电场，离子在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动。 水平方向位移，竖直方向的加速度 竖直位移 可见竖直位移y与离子的质量和电荷量均无关，只与水平位移x有关。 因此，甲、乙离子的运动轨迹重合。 （24-25高二上·上海黄浦·阶段检测）带电粒子在电场中的运动 4．如图所示， 两个点电荷， 电荷量分别为q1=4×10-9C和q2=-9×10-9C， 分别固定于相距20cm的 a、b两点， 有一个点电荷 q放在a、b所在直线上且静止不动， 该点电荷所处的位置是（　　） A．在 a点右侧 8cm 处 B．在 a点左侧40cm处 C．在 b点右侧 20cm 处 D．无法确定 5．如图所示， 三条平行等距的虚线表示电场中的三个等势面， 电势值分别为 10V、20V、30V，实线是一带电的粒子 （仅在静电力作用下） 在该区域内的运动轨迹， a、b、c是轨迹上的三点，下列说法正确的是（　　） A．粒子在三点所受的静电力不相等 B．粒子在三点的电势能大小关系为Epc<Epa<Epb C．粒子必先过 a，再到b，然后到 c D．粒子在三点的动能大小关系为Ekb＞Eka＞Ekc 6．x轴与电场中的某条电场线重合，x轴正方向上各点电势随x坐标变化的关系如图所示，0~x2段为曲线，x2~x4为直线。一带负电粒子只在电场力作用下沿x轴正方向由 O点运动至x4位置，则 A．x1处电场强度最大 B．x1~x2段是匀强电场 C．粒子在 0~x2段做匀变速运动，x2~x4段做匀速直线运动 D．x1处粒子电势能最小， x2~x4段粒子的动能随x均匀减小 7．如图所示， 电子由静止开始经加速电场加速后， 沿平行于板面的方向射入偏转电场， 并从另一侧射出。已知加速电场电压为U1，偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U2。不计电子重力， 现使U1变为原来的2倍， 要想使电子的运动轨迹不发生变化， 应该 A．使 U2变为原来的4倍 B．使 U2变为原来的2倍 C．使 U2变为原来的倍 D．使 U2变为原来的 8．类比是物理学中重要的科学思想方法， 比如电场中的电场强度可类比于重力场中的_______，电场中带电体的电势能可类比于重力场中物体的_______。 9．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零， 经加速后形成横截面积为 S、电流为I的电子束。已知电子的电量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时定向移动速度为_______，在刚射出加速电场时， 一小段长为Δl的电子束内的电子个数为_______。 10．静电喷漆技术具有效率高，浪费少，质量好，有利于工人健康等优点，其装置如图所示。A、B为两块平行金属板，间距d=0.30m，两板间有方向由B指向A，大小为E=1.0×103N/C的匀强电场。在A 板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向 各个方向均匀地喷出带电油漆微粒， 油漆微粒的初速度大小均为v0=2.0m/s，质量m=2.0×10-15kg、带电量为q=-2.0×10-16C。微粒的重力和所受空气阻力均不计， 油漆微粒最后都落在金属板 B上。试求： （1） 微粒打在 B板上的动能。 （2） 微粒到达 B 板所需的最短时间。 （3） 微粒最后落在 B板上所形成图形的面积。 【答案】4．B 5．B 6．D 7．B 8．力加速度 重力势能 9． 10．（1）6.4×10-14J；（2）0.06s；（3）0.075m2 【详解】4．根据平衡条件，它应在q1点电荷的外侧，设距q1距离为x，有 解得 故ACD错误，B正确。故选B。 5．A．三条平行等距的虚线表示电场中的三个等差等势面，电场是匀强电场，粒子在三点所受的静电力相等，故A错误； BD．由等势面特点知，电场线方向向上，而粒子受电场力方向指向高电势，故粒子带负电，由电势能，可知负电荷在电势高处电势能小，动能大。则知负电荷在b点电势能最大，动能最小，故应有， 故B正确，D错误； C．运动轨迹不能反映运动方向，所以不能判断出粒子先过a，再到b，然后到c，还是粒子先过c，再到b，然后到a，故C错误。 故选B。 6．A．在图像中，斜率表示电场强度，故x1处电场强度最小，为零，故A错误； B．x1~x2段斜率变化，场强变化，故不是匀强电场，故B错误； C．0~x2段电场强度变化，受到的电场力变化，故粒子在0~x2段做变速运动，x2~x4段场强不变，受到的电场力不变，故在x2~x4段做匀变速直线运动，故C错误； D．x1处粒子电势能，电势最大，故负电荷的电势最小，x2~x4段粒子受到的电场力恒定，电场力做功，随x均匀变化，故动能随x均匀减小，故D正确。 故选D。 7．设电子的电荷量为e，质量为m，偏转电场极板之间的距离为d。电子经过加速电场加速后， 根据功能关系，可得 则电子射入偏转电场的初速度为 在偏转电场中，电子的运动时间为 电子在偏转电场中的加速度 偏转距离为 要想使电子的运动轨迹不发生变化，则偏转量不发生变化，所以当使加速电压U1变为原来的2倍时，偏转电压U2也需要变为原来的2倍，故B正确，ACD错误。 故选B。 8．[1][2]电场力公式：，重力公式：，重力做功，导致重力势能变化，重力势能为 电场力做功，导致电势能变化，而电势能为 因此由上可知，电场中的电场强度可类比于重力场中的重力加速度，电场中带电体的电势能可类比与重力场中物体的重力势能。 9．[1]根据动能定理得 解得 [2]在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内电子电量为 电子数 解得 10．（1）微粒从A板到B板过程，动能定理得 解得 （2）微粒初速度方向垂直于极板时，到达B板时间最短。由，得 根据运动学公式得 所以微粒到达B板所需的最短时间为 （3）根据对称性可知，微粒最后落在B板上所形成的图形是圆形。由牛顿第二定律得 由类平抛运动规律得， 则圆形面积为 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第30讲 带电粒子在电场中的运动规律 目录 模拟·基础演练 2 ⏳题型01 带电粒子在加速电场的运动 2 ⏳题型02 带电粒子在偏转电场的运动 2 ⏳题型03 加速和偏转电场的综合应用 3 ⏳题型04 静电分析器 3 重难·创新演练 5 真题·实战演练 6 模拟·基础演练 ⏳题型01 带电粒子在加速电场的运动 1. 如图所示，电子由静止开始从A板向B板运动，到达B板的速度为v，现保持两板间的电压不变，则当减小两板间的距离时，下列判断正确的是（ ） A. 电子的速度v增大 B. 电子的速度v减小 C. 电子的速度v不变 D. 电子在两板间运动的时间变长 2.（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。带电微粒只在静电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 ⏳题型02 带电粒子在偏转电场的运动 3. 如图所示，a、b两个带正电的粒子，以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后，a粒子打在B板的a′点，b粒子打在B板的b′点，若不计重力，则（ ） A.a的电荷量一定大于b的电荷量 B.b的质量一定大于a的质量 C.a的比荷一定大于b的比荷 D.b的比荷一定大于a的比荷 4.长为L的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成匀强电场，一个带电荷量为＋q、质量为m的带电粒子，以初速度v0紧贴上极板垂直于电场线方向进入该电场，刚好从下极板边缘射出，射出时速度恰与水平方向成30°角，如图所示，不计粒子重力，求： （1）粒子离开电场时速度的大小； （2）匀强电场的场强大小； （3）两板间的距离。 ⏳题型03 加速和偏转电场的综合应用 5．（25-26高二上·上海杨浦·期中）如图所示，电子从静止开始被的电场加速，沿直线垂直进入另一个场强为的偏转电场，然后电子从右侧离开偏转电场。已知电子的比荷为，不计电子的重力，偏转极板长为。求： （1）电子经过电压U加速后进入偏转电场时速度的大小是多少？ （2）电子离开偏转电场时沿电场方向的偏移量y是多少？ ⏳题型04 静电分析器 6．（24-25高二上·上海徐汇·期中）如图，质量为m、电荷量为q的某带正电粒子（重力不计，可视为质点）从A处静止释放，经过电压为U（未知）、极板间距离为d的加速电场加速后，恰好沿图中B位置进入一种静电分析器并沿虚线运动，最终从C位置离开静电分析器。已知静电分析器内分布有辐向电场，其虚线处场强大小为，方向指向圆心，粒子仅在电场力作用下做匀速圆周运动，其轨迹对应的半径为R，线段恰为小球运动轨迹的直径，不计一切阻力。 ①粒子离开加速电场时的速度大小； ②粒子从A到C总时间。 7．（25-26高二上·上海·期中）如图，A、B两平行板间距为d，B板与形状为四分之一圆弧的静电分析器左端重合，A、B两板间存在水平向右的匀强电场，静电分析器中存在沿半径方向指向圆心O的辐向电场。极板A上小孔的P点处有一质量为m、电荷量为q的带电粒子X，自A板由静止开始向右加速运动，并从极板B的小孔沿水平方向进入静电分析器，粒子在静电分析器中恰好沿图示虚线做匀速圆周运动。已知粒子做圆周运动的半径为R，轨迹处电场强度的大小均为E，粒子重力不计。 ①求A、B极板间的电压大小；______ ②以下两种情况粒子仍要绕O点做匀速圆周运动，那么粒子轨迹处的电场强度应该调大一些还是调小一些，或者保持不变？请通过计算说明。 ⅰ.粒子从P点正下方的Q点进入：你认为电场强度E应该______。 A．调大 B．调小 C．不变 论证：______。 ⅱ.将X粒子更换为比荷为其两倍的Y粒子：你认为电场强度E应该______。 A．调大 B．调小 C．不变 论证：______。 重难·创新演练 1．（25-26高二下·上海·期末）如图，两块足够大的彼此绝缘的水平金属板间距为 ，其电容为 ，与电压恒为 的电源相接（元电荷电荷量为 ）。从 板中心 以速率往各个方向射出一批质量为 、带电量为 的正电荷（重力不计）。问电荷到达 板上的区域面积 为多大。 2．（24-25高二上·上海·期末）某装置用电场控制带电粒子运动，工作原理如图所示。矩形ABCD区域内存在多层紧邻的匀强电场，每层的高度均为d，电场强度大小均为E，方向沿竖直方向按图示交替变化，AB边长为12d，BC边长为8d。质量为m、电荷量为-q的粒子流从装置左端中点О射入电场，入射角为θ（未知）。粒子在纸面内运动，不计粒子重力及粒子间的相互作用力。 （1）当粒子以一定的初速度水平射入（θ=0），恰好从F点（在O'点正下方间距为d）射出、粒子做__________（选填“直线”或“曲线”）运动，电场力做________功，电势能__________； （2）求（1）问中粒子的加速度a以及它通过电场的时间t、初速度v； （3）当粒子更换成正电荷，电荷量为+q，射入初动能为，粒子在入射角θ为~范围内均匀射入电场时，求从CD边出射的粒子与入射粒子的数量之比N′：N。 真题·实战演练 （25-26高一下·上海·期末）飞行时间质谱仪是现代化学、生物学与材料科学的重要分析工具。如图为飞行时间质谱仪的简化原理图：真空环境中，粒子源P同时释放含甲、乙离子的混合粒子束（初速度可忽略），经过电压为的强加速电场后（加速时间可忽略），进入边长为L的正方形漂移区，最终到达紧靠在漂移区右侧的探测器Q。已知甲离子的质荷比为，乙离子的质荷比为，且。（质荷比为离子质量与电荷量之比，离子间的相互作用和重力的影响都忽略不计） 1．求甲、乙离子到达探测器Q的飞行时间差。【提示：离子在加速电场中，电场力对其做的功，进入漂移区后离子做匀速直线运动】 2．若要增大甲、乙离子的飞行时间差以提高质谱仪的分辨率，可行的措施是________。 A．增大加速电场的电压 B．减小加速电场的电压 C．增大漂移区长度L D．减小漂移区长度L 3．若在漂移区的M、N板间添加方向向下，大小恒为的偏转电场E，请分析说明甲、乙离子的运动轨迹是否重合。 （24-25高二上·上海黄浦·阶段检测）带电粒子在电场中的运动 4．如图所示， 两个点电荷， 电荷量分别为q1=4×10-9C和q2=-9×10-9C， 分别固定于相距20cm的 a、b两点， 有一个点电荷 q放在a、b所在直线上且静止不动， 该点电荷所处的位置是（　　） A．在 a点右侧 8cm 处 B．在 a点左侧40cm处 C．在 b点右侧 20cm 处 D．无法确定 5．如图所示， 三条平行等距的虚线表示电场中的三个等势面， 电势值分别为 10V、20V、30V，实线是一带电的粒子 （仅在静电力作用下） 在该区域内的运动轨迹， a、b、c是轨迹上的三点，下列说法正确的是（　　） A．粒子在三点所受的静电力不相等 B．粒子在三点的电势能大小关系为Epc<Epa<Epb C．粒子必先过 a，再到b，然后到 c D．粒子在三点的动能大小关系为Ekb＞Eka＞Ekc 6．x轴与电场中的某条电场线重合，x轴正方向上各点电势随x坐标变化的关系如图所示，0~x2段为曲线，x2~x4为直线。一带负电粒子只在电场力作用下沿x轴正方向由 O点运动至x4位置，则 A．x1处电场强度最大 B．x1~x2段是匀强电场 C．粒子在 0~x2段做匀变速运动，x2~x4段做匀速直线运动 D．x1处粒子电势能最小， x2~x4段粒子的动能随x均匀减小 7．如图所示， 电子由静止开始经加速电场加速后， 沿平行于板面的方向射入偏转电场， 并从另一侧射出。已知加速电场电压为U1，偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U2。不计电子重力， 现使U1变为原来的2倍， 要想使电子的运动轨迹不发生变化， 应该 A．使 U2变为原来的4倍 B．使 U2变为原来的2倍 C．使 U2变为原来的倍 D．使 U2变为原来的 8．类比是物理学中重要的科学思想方法， 比如电场中的电场强度可类比于重力场中的_______，电场中带电体的电势能可类比于重力场中物体的_______。 9．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零， 经加速后形成横截面积为 S、电流为I的电子束。已知电子的电量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时定向移动速度为_______，在刚射出加速电场时， 一小段长为Δl的电子束内的电子个数为_______。 10．静电喷漆技术具有效率高，浪费少，质量好，有利于工人健康等优点，其装置如图所示。A、B为两块平行金属板，间距d=0.30m，两板间有方向由B指向A，大小为E=1.0×103N/C的匀强电场。在A 板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向 各个方向均匀地喷出带电油漆微粒， 油漆微粒的初速度大小均为v0=2.0m/s，质量m=2.0×10-15kg、带电量为q=-2.0×10-16C。微粒的重力和所受空气阻力均不计， 油漆微粒最后都落在金属板 B上。试求： （1） 微粒打在 B板上的动能。 （2） 微粒到达 B 板所需的最短时间。 （3） 微粒最后落在 B板上所形成图形的面积。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $