题型专练08　带电粒子在电场中的运动--2021届高考物理二轮复习微专题专练（人教版）（解析版）

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题型专练 08　带电粒子在电场中的运动
一、单项选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1.(热点情境)能通过咳嗽或打喷嚏时喷出的飞沫传播,它还可以通过空气传播。专家建议人们在公共场合佩
戴口罩以减少病毒的传播。N95 型口罩的熔喷布经过驻极处理可增加静电吸附作用,其中一类吸附过程可作
如图简化:经过驻极处理后某根绝缘纤维带有正电荷,其附近 a点处有一初速度平行于该段直纤维且带负电
的颗粒被吸附新型冠状病毒不仅到纤维上的 b点,忽略其他电场影响,则(
　　
)。
A.b 点电势低于 a点
B.带负电的颗粒沿电场线运动
C.颗粒的动能逐渐增大
D.颗粒在迁移过程中做匀变速运动
【答案】C
【解析】 由于绝缘纤维带正电,故b点电势高于 a点,A项错误;带负电的颗粒受到的电场力沿电场线切
线方向,电场线不是直线,颗粒的运动轨迹与电场线不重合,B项错误;带电颗粒所受的电场力做正功,所以在迁
移过程中动能增大,C项正确;带电的绝缘纤维产生的电场为非匀强电场,故颗粒受到的电场力为变力,颗粒做
非匀变速曲线运动,D项错误。
2.(2020 年衡水押题卷)如图所示,将质量可忽略的绝缘细杆做成正方体框架,边长为 a,框架的每个顶点固定
着一个带电荷量为+q、质量为 m的小球,将这个框架静止放在足够粗糙的水平面上,水平面上方有水平向右
的匀强电场,电场强度的大小为 E,下列说法正确的是(
　　
)。
A.立方体中心位置处电场强度为零
B.上方四个小球受到的电场力的合力均相同
C.若以右下底边为轴把这个立方体向右侧翻转 90° ,系统电势能减少了 6qEa
D.若以右下底边为轴把这个立方体向右侧翻转 90° ,系统电势能减少了 8qEa
【答案】 D
【解析】
　
根据对称性可知,八个带正电的小球在立方体中心位置处产生的合电场强度为零 ,则此位置
处的电场强度只等于匀强电场的电场强度 E,A项错误;上方的右边两个小球受到的电场力的合力相同,上方
的左边两个小球受到的电场力的合力相同,但是与右边两个小球受到的电场力不同,B项错误;若以右下底边
为轴把这个立方体向右侧翻转 90° ,则电场力对右上方两球做的功为 2qEa,对左上方两球做的功为 2qE·2a,对
左下方两球做的功为 2qEa,则共做功为 8qEa,即系统电势能减少了 8qEa,D项正确,C项错误。
3.(2020 年南京、盐城二模)如图,在真空中的绝缘光滑水平面上,边长为 L的正三角形的三个顶点上分别固定
放置电荷量为+Q、+Q、-Q 的点电荷,以图中顶点为圆心、0.5L为半径的圆与正三角形的腰及底边中线的交
点分别 A、B、C、D。下列说法正确的是(
　　
)。
A.A点的电场强度等于 C点的电场强度
B.B点的电势等于 D点的电势
C.由A点静止释放一正点电荷+q,其轨迹可能是直线也可能是曲线
D.将正点电荷+q 沿圆弧逆时针从 B经C移到 D,电荷的电势能始终不变
【答案】
　
B
【解析】 由电场强度叠加可知,A点和 C点电场强度大小和方向都不同,A项错误;由于底边上的正、负
电荷在 B和D两点形成的电场电势叠加后的总电势均为零,则B、D两点的电势就等于顶端电荷在 B、D两点
的电势,B点电势等于 D点电势,B项正确;A点和-Q 在两正电荷连线的垂直平分线上,故由 A点静止释放的正
点电荷+q 受到两电荷量为+Q 的点电荷的作用力始终在其垂直平分线上,而-Q 在经过 A点处的电场线恰好是
A点与-Q 的连线,且指向-Q,则由 A点静止释放一正点电荷+q,其轨迹一定是指向-Q 的直线,C项错误;由B的分
析可知,B、D两点电势相等,但是与 C点的电势不相等,则将正点电荷+q 沿圆弧逆时针从 B经C移到 D的过程
中,电荷的电势能要发生变化,D项错误。
4.(2020 年江苏模拟)如图所示,图1中MN 为足够大的不带电薄金属板,在金属板的右侧,距离为 d的位置上
放入一个电荷量为+q 的点电荷 O,由于静电感应产生了如图 1所示的电场分布。P是金属板上的一点,P点与
点电荷 O之间的距离为 r,几位同学想求出 P点的电场强度大小,但发现很难。几位同学经过仔细研究,从图 2
所示的电场得到了一些启发,经过查阅资料他们知道:图1所示的电场分布与图 2中虚线右侧的电场分布是
一样的。图 2中两异号点电荷电荷量的大小均为 q,它们之间的距离为 2d,虚线是两点电荷连线的中垂线。
由此他们分别对P点的电场强度的方向和大小做出以下判断,其中正确的是(
　　
)。
A.方向沿 P点和点电荷的连线向左,大小为
2kqd
r3
B.方向沿 P点和点电荷的连线向左,大小为
2kq❑
√
r2-d2
r3
C.方向垂直于金属板向左,大小为
2kqd
r3
D.方向垂直于金属板向左,大小为
2kq❑
√
r2-d2
r3
【答案】
　
C
【解析】根据 P点的电场线方向可以得 P点的电场强度方向垂直于金属板向左,两异号点电荷电荷量的
大小均为 q,它们之间的距离为 2d,P点与点电荷 O之间的距离为 r,根据点电荷的电场强度公式 E=
kQ
r2
,P点的
电场是由两异号点电荷分别产生的电场强度叠加产生的。根据电场强度的叠加法则和几何关系可知电场强
度的大小为
。
5.2020 年全国高三专题练习)如图所示,将表面均匀带正电的半球壳,沿线轴分成厚度相等的两部分,然后将这
两部分移开到很远的距离,设分开后球表面仍均匀带电,左半部分在 A1点的电场强度大小为 E1,右半部分在 A2
点的电场强度的大小为 E2,则有(
　　
)。
A.E1=E2
　　　　　　　
B.E1<E2
C.E1>E2 D.大小无法确定
【答案】C
题型专练08　带电粒子在电场中的运动--2021届高考物理二轮复习微专题专练（人教版）（解析版）.docx

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