《决胜高考物理必刷题专项训练》专题14 带电粒子在电场中运动问题的分析 （原卷版）

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2021 年高考物理专题必刷题训练
专题 14 带电粒子在电场中运动问题的分析
一、单项选择题
1．在足够大的空间中有一电场强度方向沿 轴方向的电场，其电势 随 的分布规律为
，一质量为 、带电荷量为 的粒子（不计重力），以沿 轴正方向的初速度
从 处进入电场，下列关于该粒子的说法正确的是（　　）
A．若粒子能从 运动到 ，则该过程中粒子的动能逐渐增大
B．若粒子能从 运动到 ，则该过程中粒子的电势能先减小后增大
C．欲使粒子能够到达 处，则粒子从 处出发时的最小速度为
D．若 ，则粒子在运动过程中的最小速度为
2．空间有一半径为 的圆形区域处于匀强电场中，匀强电场方向平行于圆形边界所处的平面。边界上有
六个点等间距排列。电子从 点以初动能 朝不同方向飞出，经过圆形边界不同位置时，具有不同的
速度，经过 处时动能最大，为 。电子重力不计，下列说法正确的是（　　）
A．电场方向为 ，大小为
B．电子经过 处时动能最小，为
C．因为六个点等间距排列，任意相邻两点间的电势差大小都相等
D．经过 点的电子不能返回 点，经过 点的电子不能返回 点
3．如图所示，一个质量为 m，带电量为+q的粒子在匀强电场中运动，依次通过等腰直角三角形的三个顶
点A
、
C
、
B，粒子在 A
、
B两点的速率均为 v0，在 C点的速率为 v0，已知 AB=d，匀强电场在 ABC 平面
1
内，粒子仅受电场力作用．则该匀强电场的场强大小为
A．B．
C．D．
4．如图（a），纸面内，圆形金属框通过长导线与平行金属板 MN 和PQ 连接框内有如图（b）所示周期性
变化的磁场（规定垂直纸面向里为磁场的正方向）导线上 c、d接有电阻 R，O1、O2是金属板上正对的两个
小孔。t=0 时刻，从 O1孔内侧由静止释放一个离子（不计重力）离子能够在时间△t内到达 O2孔，已知
△t>2T，规定从 c经R到d为电流 I的正方向，从 O1指向 O2为离子速度 v的正方向，则下列图像可能正确
的是（　　）
A．B．
C．D．
5．飞船在进行星际飞行时，使用离子发动机作为动力。这种发动机工作时，由电极发射的电子射入稀有
气体（如氙气），使气体离子化，电离后形成的离子由静止开始在电场中加速并由飞船尾部高速连续喷出，
利用反冲使飞船本身得到加速。已知氙离子质量为 m，带电量大小为 e，加速电压为 U，飞船单位时间内
向后喷射出的氙离子的质量为 k，从飞船尾部高速连续喷出氙离子的质量远小于飞船的质量，则飞船获得
的反冲推力大小为（　　）
A．B．C．D．
6．2020 年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面 S蛋白与人体细胞表面 ACE2 蛋白的结合
过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，其中的一种电子
透镜的电场分布如图所示，虚线为等差等势面，一电子在其中运动的轨迹如图中实线所示，a、b是轨迹上
的两点，则（　　）
2
A．a点的电场强度大于 b点的电场强度 B．b点电场强度的方向水平向右
C．a点的电势高于 b点的电势 D．电子在 a点的电势能大于在 b点的电势能
7．如图所示， 直角坐标系中，虚线是中心在O点的一个椭圆， 、 、 、 为椭圆轨道与坐标
轴的交点，Q是位于一焦点上的负点电荷。当带正电的点电荷 q，仅在电场力的作用下绕Q在椭圆轨道上
沿逆时针方向运动时，下列说法中正确的是（　　）
A．从 到 的过程中，q的电势能一直减小
B．从 到 与从 到 的过程中，电场力对 q做的功相同
C．从 到 的时间大于从 到 的时间
D．当q到达 点时，若加一垂直于 平面向外的匀强磁场，q可能做直线运动
8．如图所示，两个等大、平行放置的均匀带电圆环相距 ，所带电荷量分别为 、 ，圆心A、B连
线垂直于圆环平面。以 A点为坐标原点，沿 方向建立 x轴，将带正电的粒子（重力不计）从 A点静止
释放。粒子在 A运动到 B的过程中，下列关于电势 、电场强度 E、粒子的动能 和电势能 随位移x
的变化图线中，可能正确的是（　　）
3
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