2020届高考物理 带电粒子在电场中的运动专题练习（含答案）

2020届高考物理 带电粒子在电场中的运动专题练习（含答案）

1. 如图，一充电后的平行板电容器的两极板相距l，在正极板附近有一质量为M、电荷量为q（q＞0）

的粒子，在负极板附近有另一质量为m、电荷量为-q的粒子，在电场力的作用下，两粒子同时从静止开始运动。已知两粒

q l -q + 2子同时经过一平行于正极板且与其相距l的平面。若两粒

5子间相互作用力可忽略，不计重力，则M：m为（ A ） A. 3∶2 B. 2∶1 C. 5∶2 D. 3∶1

2. 如图，两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间a点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持

静止状态。现将两板绕过a点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转45°，再由a点从静止释放一同样的微粒，该微粒将 （ D ） A．保持静止状态 B．向左上方做匀加速运动 C．向正下方做匀加速运动 D．.向左下方做匀加速运动

3. 如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、

a

P点。由O点静止释放的电子恰好能运动到P点，现将C板向右平移到P'点，则由O点静止

释放的电子 （ A ） (A)运动到P点返回

(B)运动到P和P'点之间返回 (C)运动到P'点返回 (D)穿过P'点

4. 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

5. 喷墨打印机的简化模型如图4所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直

匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中

信号输入

纸

墨盒 v

带电室

图4

M

B

A

N

A B C P P'

O M A.向负极板偏转 B.电势能逐渐增大 C.运动轨迹是抛物线 D.运动轨迹与带电量无关 答： C

6. 图(a)为示波管的原理图。如果在电极YY ′之间所加的电压图按图(b)所示的规律变化，在电极XX′

之间所加的电压按图(c)所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是

电子枪 Y X 亮斑 X′ — Y X Y′ O Uy O Ux t1 图(b) 2tt t1 2t图(c) 3tt + X′ 偏转电极 图(a) Y′ 荧光屏

A． B． C． D． 答案：B

7. 如图，场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd，水平边ab长为s，竖直边

ad长为h。质量均为m、带电量分别为+q和－q的两粒子，由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区（两粒子不同时出现在电场中）。不计重力。若两粒子轨迹恰好相切，则

da?qv0sbhv0c?qv0等于（ ） A、

Es2qEsqEs2qEsqE B、 C、 D、

2mh4mh4mh2mh【答案】B

8. 一粒子从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三

个等势面彼此平行，不计粒子的重力。下列说法正确的有 A．粒子带负电荷

B．粒子的加速度先不变，后变小 C．粒子的速度不断增大 D．粒子的电势能先减小，后增大

120V A 30V B 答：AB

9. 如图（a）所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图（b）所示的交变电压，一重力可忽略不

计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处。若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上。则t0可能属于的时间段是

UAB UO O -UO 图(b) T/2 T t TT3TA．0?t0? B．?t0?

4243T9TC． ?t0?T D．T?t0?48答案：B

A B P 图 (a) 10. 如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场

E1，之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转，最后打在屏上。整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么 （ AD ） A、偏转电场E2对三种粒子做功一样多 B、三种粒子打到屏上时的速度一样大 C、三种粒子运动到屏上所用时间相同 D、三种粒子一定打到屏上的同一位置，

11. 如图，平行板电容器两极板的间距为d，极板与水平面成45°角，上极板带正电。一电荷量为q

（q>0）的粒子在电容器中靠近下极板处。以初动能Ek0竖直向上射出。不计重力，极板尺寸足够大，若粒子能打到上极板，则两极板间电场强度的最大值为 A．

d 屏 Ek0E2Ek02Ek0

B．k0C．D．

4qd 2qd 2qd qd

45o 【答案】B

12. 如图所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态。现将B板右端向下

移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴 （ D ） A．仍然保持静止 B．竖直向下运动 C．向左下方运动 D．向右下方运动

13. 如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用

下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为?M、?N，粒子在M和N时加速度大小分别为

A + U - B 油滴 aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EPM、EPN。下列判断正确的是（ D ）

A．vM?vN，aM?aN B．vM?vN，?M??N C．?M??N，EPM?EPN D．aM?aN，EPM?EPN

14. 如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平；两微粒a、b所带电荷量大小相

等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。现同时释放a、b，它们由静止开始运动。在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面。a、b间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是 （ BD ） A．a的质量比b的大

B．在t时刻，a的动能比b的大 C．在t时刻，a和b的电势能相等 D．在t时刻，a和b的动量大小相等

15. 质子疗法进行治疗，该疗法用一定能量的质子束照射肿瘤杀死癌细胞。现用一直线加速器来加

107m/s。已知加速电场的场强为1.3×105N/C，质子的质速质子，使其从静止开始被加速到1.0×

10-27kg，电荷量为1.6×10-19C，则下列说法正确的是 量为1.67×

b a

A. 加速过程中质子电势能增加 B. 质子所受到的电场力约为2×10－15N C. 质子加速需要的时间约为8×10-6s D. 加速器加速的直线长度约为4m 【答案】D

16. 一匀强电场的方向竖直向上，t=0时刻，一带电粒子以一定初速度水平射入该电场，电场力对粒

子做功的功率为P，不计粒子重力，则P-t关系图象是

A. B. C. D.