2021-2022高中物理人教版选修3-1作业：第一章第9节带电粒子在电场中的运动3含解析

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《带电粒子在电场中的运动》

1．(多选)如图 1－9－13 所示的直线是真空中两点电荷形成的电场中的一条直线，

A、B是这条直线上的两点．一个带正电的粒子在只受电场力的情况下，以速度 vA经过 A点

沿直线向 B点运动，经一段时间以后，该带电粒子以速度 vB经过 B点，且 vB与vA方向相反，

则(　　)

图1－9－13

A．A点的电势一定低于 B点的电势

B．A点的场强一定大于 B点的场强

C．该带电粒子在 A点的电势能一定小于它在 B点的电势能

D．该带电粒子在 A点时的动能与电势能之和等于它在 B点时的动能与电势能之和

【解析】　

由一条电场线无法确定电场的强弱，故选项 B错误．

【答案】　ACD

2．如图 1－9－14 所示，质量相等的两个带电液滴 1和2从水平方向的匀强电场中 O

点自由释放后，分别抵达 B、C两点，若 AB＝BC，则它们带电荷量之比 q1∶q2等于(　　)

图1－9－14

A．1∶2　　　　　　　　 B．2∶1

C．1∶ D.∶1

【解析】　竖直方向有 h＝gt2，水平方向有 l＝t2，联立可得 q＝，所以有＝，B对．

【答案】　B

3．下列关于带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线的关系中，说法正确的是(　　)

A．带电粒子在电场中运动，如只受电场力作用，其加速度方向一定与电场线方向相

同

B．带电粒子在电场中的运动轨迹一定与电场线重合

C．带电粒子只受电场力作用，由静止开始运动，其运动轨迹一定与电场线重合

D．带电粒子在电场中的运动轨迹可能与电场线重合

【解析】　电场线方向表示场强的方向，它决定电荷所受电场力的方向，从而决定加

速度的方向，正电荷加速度方向与电场线的切线方向相同，负电荷则相反，选项 A错误；

带电粒子在电场中的运动轨迹应由粒子在电场中运动的初速度和受车情况来决定，电场线

可能是直线也可能是曲线，带电粒子只在电场力作用下，只有满足“电场线是直线，且初

速度的方向与电场线在一条直线上”时，运动轨迹才与电场线重合，选项 B、C错误，选

项D正确．

【答案】　D

4．(多选)如图 1－9－15 所示，有一质量为 m、带电荷量为 q的油滴，被置于竖直放置

的两平行金属板间的匀强电场中．设油滴是从两板中间位置，并以初速度为零进入电场的

可以判定(　　)

图1－9－15

A．油滴在电场中做抛物线运动

B．油滴在电场中做匀加速直线运动

C．油滴打在极板上的运动时间只取决于电场强度和两板间距离

D．油滴打在极板上的运动时间不仅决定于电场强度和两板间距离，还取决于油滴的

比荷

【解析】　粒子从静止开始，受重力和电场力作用，两个力都是恒力，所以合力是恒

力，粒子在恒力作用下做初速度为零的匀加速直线运动，选项 B、D对．

【答案】　BD

5．如图 1－9－16 所示，有一带电粒子贴着 A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电

压为 U1时，带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为 U2时，带电粒子沿②轨

迹落到 B板中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为(　　)

图1－9－16

A．U1∶U2＝1∶8 B．U1∶U2＝1∶4

C．U1∶U2＝1∶2 D．U1∶U2＝1∶1

【解析】　由 y＝at2＝·得：U＝，所以 U∝，可知 A项正确．

【答案】　A

6．(2013·课标全国卷Ⅰ)一水平放置的平行板电容器的两极板间距为 d，极板分别与电

池两极相连，上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)．小孔正上方处的 P点

有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处(未与极板接

触)返回．若将下极板向上平移，则从 P点开始下落的相同粒子将(　　)

A．打到下极板上 B．在下极板处返回

C．在距上极板处返回 D．在距上极板 d处返回

【解析】　带电粒子在重力作用下下落，此过程中重力做正功，当带电粒子进入平行

板电容器时，电场力对带电粒子做负功，若带电粒子在下极板处返回，由动能定理得

mg(＋d)－qU＝0；若电容器下极板上移，设带电粒子在距上极板 d′处返回，则重力做功 WG

＝mg(＋d′)，电场力做功 W电＝－qU′＝－qU＝－qU，由动能定理得 WG＋W电＝0，联立各

式解得 d′＝d，选项 D正确．

【答案】　D

7．(多选)光滑水平面上有一边长为 l的正方形区域处在场强为 E的匀强电场中，电场

方向与正方形一边平行．一质量为 m、带电荷量为 q的小球由某一边的中点，以垂直于该

边的水平初速度 v0进入该正方形区域．当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的

动能可能为(　　)

A．0 B.mv＋qEl

C.mv D.mv＋qEl

【解析】　由题意知，小球从进入电场至穿出电场时可能存在下列三种情况：从穿入

处再穿出时，静电力不做功．C项对；从穿入边的邻边穿出时，静电力做正功 W＝Eq·，由

功能关系知 B项对；从穿入边的对边穿出时，若静电力做负功，且功的大小等于 mv，则 A

项对；而静电力做正功时，不可能出现 W＝Eql.D 项错．

【答案】　ABC

8．如图 1－9－17 所示，在某一真空中，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力

场，在竖直平面内有初速度为 v0的带电微粒，恰能沿图示虚线由 A向B做直线运动．那么(

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