人教版高中物理热点9　带电粒子在电场中的运动.docx

热点9　带电粒子在电场中的运动
1．(2022·广东省六校联盟联考)静电除尘装置可用来消除烟气中的尘埃，如图所示，含有大量尘埃的废气先经过初步的机械过滤后，进入静电除尘区，图中虚线是某一粒尘埃仅在静电力作用下向集尘板运动的轨迹，A、B两点是轨迹与电场线的交点．不考虑尘埃在运动过程中的相互作用和电荷量变化，则下列说法正确的是(　　)
A．尘埃在静电除尘区受到恒定的合外力
B．尘埃运动过程做匀变速曲线运动
C．尘埃运动轨迹上A点的电势低于B点的电势
D．尘埃在A点的电势能低于在B点的电势能
答案　C
解析　由于该电场不是匀强电场，静电力是变力，合外力不恒定，故尘埃在运动过程中不是做匀变速曲线运动，A、B错误；沿着电场线的方向电势逐渐降低，所以A点电势低于B点电势，C正确；尘埃从A点运动到B点的过程中静电力做正功，故电势能一直在减小，尘埃在A点的电势能高于在B点的电势能，D错误．
2．(2022·广西南宁市二模)空间有一沿x轴分布的电场，如图乙所示，x轴上有P、Q两点，其位置坐标分别为x0、2x0.一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子从坐标原点O以初速度v0沿x轴正方向做直线运动，其速度v随位置x的变化规律如图甲所示，粒子仅受静电力作用．则下列说法正确的是(　　)
A．粒子在OQ段克服静电力做功
B．粒子在OP段与PQ段动能增量相等
C．粒子在P点的电势能比Q点的小
D．P点的电势比Q点的电势高
答案　D
解析　由题图甲可知，粒子在OQ段速度增大，动能增加，静电力做正功，电势能减小，A、C错误；由题图甲中数据可得粒子在OP段和PQ段速度增量均为，但OP与PQ动能增量分别为mv02和mv02，B错误；因为q>0，粒子从P运动到Q，速度增大，静电力做正功，电势能Ep减小，由φ＝可知电势降低，D正确．
3.有一种测量电场强度的方法，其原理如图，竖直平面的虚线框内存在水平方向的匀强电场，虚线框高度为d.让质量为m、带电荷量为q的粒子从M点由静止释放，最终带电粒子在电场区域下边界的照相底片上打出一个感光点P，P点与M点的水平距离为0.5d，已知重力加速度为g，则电场强度E大小为(　　)
A. B. C. D.
答案　A
解析　竖直方向满足d＝gt2，水平方向满足0.5d＝at2，Eq＝ma，联立解得E＝，A正确，B、C、D错误．
4.(多选)(2022·四川凉山州第二次诊断性检测)光滑水平桌面内固定一半径为R的圆形光滑绝缘轨道，整个轨道处于水平向右的匀强电场中，其俯视图如图所示．一质量为m的带电小球(看作质点)在A点获得一速度v0，在轨道内做完整的圆周运动，且小球在A点时速度最大．已知小球所受静电力的大小等于小球的重力大小，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是(　　)
A．小球带正电
B．小球在B点时轨道对其弹力大小为m(－5g)
C．小球从A点运动到B点的过程中电势能增加2mgR
D．小球在A点获得的最小速度为
答案　BC
解析　小球在水平光滑圆轨道上做圆周运动，在A点时速度最大，可知小球所受静电力向左，带负电，选项
A错误；从A到B由动能定理有mvB2－mv02＝－Eq·2R，FNB＋Eq＝m，其中Eq＝mg，解得FNB＝m(－5g)，选项B正确；小球从A点运动到B点的过程中电