高三物理电场的性质及带电粒子在电场中的运动复习题(含答案)

高三物理电场的性质及带电粒子在电场中的运动复
习题（含答案）
电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质，以下是电场的性质及带电粒子在电场中的运动温习题，请考生练习。

一、选择题(共10小题，每题4分，共40分。

在每题给出的四个选项中，第1～5题只要一项契合标题要求，第6～10题有多项契合标题要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

)
1. (2021新课标全国卷，15)如图，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势区分为MN、P、Q。

一电子由M点区分运动到N点和P点的进程中，电场力所做的负功相等。

那么()
A.直线a位于某一等势面内，Q
B.直线c位于某一等势面内，N
C.假定电子由M点运动到Q点，电场力做正功
D.假定电子由P点运动到Q点，电场力做负功
2.(2021新课标全国卷，14)如图，两平行的带电金属板水平放置。

假定在两板中间a点从运动释放一带电微粒，微粒恰恰坚持运动形状，现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45，再由a点从运动释放一异样的微粒，该微粒将() A.坚持运动形状
B.向左上方做匀减速运动
C.向正下方做匀减速运动
D.向左下方做匀减速运动
3.(2021山东理综，18)直角坐标系xOy中，M、N两点位于x 轴上，G、H两点坐标如图。

M、N两点各固定一负点电荷，一电荷量为Q的误点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰恰为零。

静电力常量用k表示。

假定将该误点电荷移到G点，那么H点处场强的大小和方向区分为()
A.，沿y轴正向
B.，沿y轴负向
C.，沿y轴正向
D.，沿y轴负向
4(2021安徽理综，20)平均带电的无量大平面在真空中激起电场的场弱小小为，其中为平面上单位面积所带的电荷量，0为常量。

如下图的平行板电容器，极板正对面积为S，其间为真空，带电量为Q。

不计边缘效应时，极板可看作无量大导体板，那么极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小区分为()
A.和
B.和
C.和
D.和
5.(2021海南单科，5)如图，一充电后的平行板电容器的两极板相距l。

在正极板左近有一质量为M、电荷量为q(q0)
的粒子;在负极板左近有另一质量为m、电荷量为-q的粒子。

在电场力的作用下，两粒子同时从运动末尾运动。

两粒子同
时经过一平行于正极板且与其相距l的平面。

假定两粒子间相互作用力可疏忽。

不计重力，那么M∶m为()
A.3∶2
B.2∶1
C.5∶2
D.3∶1
6.(2021广东理综，21)如下图的水平匀强电场中，将两个带电小球M和N区分沿图示途径移动到同一水平线上的不同位置，释放后，M、N坚持运动，不计重力，那么()
A.M的带电量比N的大
B.M带负电荷，N带正电荷
C.运动时M遭到的合力比N的大
D.移动进程中匀强电场对M做负功
7.(2021江苏单科，8)两个相反的负电荷和一个正电荷左近的电场线散布如下图。

c是两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，那么()
A.a点的电场强度比b点的大
B.a点的电势比b点的高
C.c点的电场强度比d点的大
D.c点的电势比d点的低
8.(2021海南单科，7)如图，两电荷量区分为Q(Q0)和-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b点位于y轴O点上方。

取无量远处的电势为零。

以下说法正确的选项是()
A.b点电势为零，电场强度也为零
B.正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向右
C.将正的试探电荷从O点移到a点，必需克制电场力做功
D.将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点，后者电势能的变化较大
9.(2021山东理综，20)如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示。

t=0时辰，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，0～时间内微粒匀速运动，T时辰微粒恰恰经金属板边缘飞出。

微粒运动进程中未与金属板接触。

重力减速度的大小为g。

关于微粒在0～T时间内运动的描画，正确的选项是()
A.末速度大小为v0
B.末速度沿水平方向
C.重力势能增加了mgd
D.克制电场力做功为mgd
10.(2021天津理综，7)如下图，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的减速电场E1之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发作偏转，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()
A.偏转电场E2对三种粒子做功一样多
B.三种粒
C.三种粒子运动到屏上所用时间相反
D.三种粒子一定打到屏上的同一位置
二、计算题(此题共2小题，共20分。

写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分。

) 11.(2021新课标全国卷，24)(10分)如图，一质量为m、电荷量为q(q0)的粒子在匀强A、B为其运动轨迹上的两点。

该粒子在A点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为60它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30。

不计重力。

求A、B两点间的电势差。

12.(2021安徽理综，23)(10分)在xOy平面内，有沿y轴负方向的匀强电场，场弱小小为EA点斜射出一质量为m，带电量为+q的粒子，B和C是粒子运动轨迹上的两点，如下图，其中l0为常数。

粒子所受重力疏忽不计。

求：
(1)粒子从A到C进程中电场力对它做的功;
(2)粒子从A到C进程所阅历的时间;
(3)粒子经过C点时的速率。

导航卷六电场的性质及带电粒子在电场中的运动1.B [电子带负电荷，电子由M点区分运动到N点和P点的进程中，电场力所做的负功相等，有WMN=WMP0，而WMN=qUMN，WMP=qUMP，q0，所以有UMN=UMP0，即P，匀强电场中等势线为平行的直线，所以NP和MQ区分是两条等势线，有Q，故A错误，B
正确;电子由M点到Q点进程中，WMQ=q(Q)=0，电子由P点
到Q点进程中，WPQ=q(Q)0，故C、D错误。

]
2.D [两平行金属板水平放置时，带电微粒运动有mg=qE，现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45后，两板间电场强度方向逆时针旋转45，电场力方向也逆时针旋转45，但大小不变，此时电场D正确。

]
3.B [因正电荷Q在O点时，G点的场强为零，那么可知两负电荷在G点构成的电场的合场强与正电荷Q在G点发生的场强等大反向，大小为E合=k;假定将正电荷移到G点，那么正电荷在H点的场强为E1=k=，因两负电荷在G点的场强与在H点的场强等大反向，那么H点的E=E合-E1=，方向沿y 轴负向，应选B。

]
4.D [由题意知，正极板所带电荷激起的电场的电场强度大小为E1===，同理负极板所带电荷激起的电场的场强E2=，两板间的场强E=E1+E2=，两极板间的静电引力大小F=QE1=，故D正确。

]
5.A [设电场强度为E，两粒子的运动时间相反，对M有，aM=，l=t2;对m有，am=，l=t2，联立解得=，A正确。

]
6.BD [带电小球M、N在不计重力条件下平衡，说明M、N两球所受电场力的合力为零，即M、N所在点合场强为零，所以M球在N球处所发生的场强方向向左，大小为E，故M球带负电;同理，N球在M球处发生的场强方向向右，大小为E，故N球带正电，且两球所带电荷量相等。

M、N两球在移动的
进程中匀强电场对M、N均做负功，所以B、D正确。

]
7.ACD [由题图知，a点处的电场线比b点处的电场线密集，c点处电场线比d点处电场线密集，所以A、C正确;过a点画等势线，与b点所在电场线的交点与b点位置比拟知b点的电势高于a点的电势，故B错误;同理剖析可得d点电势高于c点电势，故D正确。

]
8.BC [由于等量异种电荷在其连线的中垂线上的电场方向为平行于x轴指向负电荷，所以电场方向与中垂线方向垂直，故中垂线为等势线，由于中垂线延伸到无量远处，所以中垂线的电势为零，故b点的A错误;等量异种电荷连线上，电场方向由正电荷指向负电荷，方向平行于x轴向右，在中点O处电势为零，O点左侧电势为正，右侧电势为负，又知道正电荷在正电势处电势能为正，故B正确;O点的电势低于a 点的电势，电场力做负功，所以必需克制电场力做功，C正确;O点和b点的电势相等，所以先后从O、b点移到a点，电场力做功相等，电势能变化相反，D错误。

]
9.BC [因0～内微粒匀速运动，故E0q=mg;在～时间内，粒子只受重力作用，做平抛运动，在t=时辰的竖直速度为vy1=，水平速度为v0;在～T时间内，由牛顿第二定律2E0q-mg=ma，解得a=g，方向向上，那么在t=T时辰，vy2=vy1-g=0粒子的竖直速度减小到零，水平速度为v0，选项A错误，B正确;微粒的重力势能减小了Ep=mg=mgd，选项C正确;从射入到射
出，由动能定理可知，mgd-W电=0，可知克制电场力做功为mgd，选项D错误;应选B、C。

]
10.AD [设减速电场长度为d，偏转电场长度为L，在减速电场中有qE1d=mv，在偏转电场中有L=v0t，y=t2得y=，与比荷有关，所以三种粒子一定打到屏上同一位置，应选项D
正确，偏转电场对粒子做功W=qE2y=，与粒子质量有关，所以选项A正确;三种粒子在减速电场和偏转电场中电场力做功qE1d+qE2y=mv2，粒子打到屏上的速度v=，与比荷有关，故速度不一样大，B错误，粒子运动到屏上的时间t=+=(+)，与比荷有关，故C错误。

]
11.【详细剖析】设带电粒子在B点的速度大小为vB。

粒子在垂直于电场方向的速度重量不变，即
vBsin 30=v0sin 60①
由此得vB=v0②
设A、B两点间的电势差为UAB，由动能定理有
qUAB=m(v-v)③
联立②③式得UAB=④
答案
12.【详细剖析】(1)粒子从A到C进程中电场力对它做的功W=qE(yA-yC)=3qEl0①
(2)粒子只受沿y轴负方向的电场力作用，粒子做相似斜上抛运动，粒子在x轴方向做匀速直线运动，由对称性可知轨
迹最高点D在y轴上，可令
tAD=tDB=T，且tBC=T②
由牛顿第二定律qE=ma③
由运动学公式得yD=aT2④
从D到C做类平抛运y轴方向：yD+3l0=a(2T)2⑤
由②③④⑤式解得T=⑥
那么AC进程所阅历的时间t=3T=3⑦
(3)粒子由D到C进程中
x轴方向：2l0=vD2T⑧
y轴方向：vCy=a2T⑨
vC=⑩
由⑥⑧⑨⑩式解得vC=
答案 (1)3qEl0 (2)3 (3)
1.判别电场性质的常用方法
(1)判别场强强弱
(2)判别电势上下
2.带电粒子在电场中运动效果的剖析思绪
(1)首先剖析粒子的运动规律，区分是在电场中的直线运动还是偏转运动效果。

(2)关于直线运动
①假设是带电粒子受恒定电场力作用下的直线运动效果，运用牛顿第二定律找出减速度，结合运动学公式确定带电粒子
的速度、位移等。

②假设是非匀强电场中的直线运动，普通应用动能定理研讨全进程中能的转化，研讨带电粒子的速度变化、运动的位移等。

(3)关于曲线运动效果，普通是类平抛运动模型，通常采用运动的分解与分解方法处置。

经过对带电粒子的受力剖析和运动规律剖析，借助运动的分解与分解，寻觅两个分运动，再运用牛顿运动定律或运动学方程求解。

4)当带电粒子从一个电场区域进入另一个电场区域时，要留意剖析带电粒子的运动规律的变化及两区域电场接壤处的有关联的物理量，这些关联量往往是处置效果的打破口。

电场的性质及带电粒子在电场中的运动温习题及解析的全部内容就是这些，查字典物理网希望对考生有协助。