2015届高考物理二轮同步复习训练：《电场性质及带电粒子在电场中的运动》.doc

专练8电场性质及带电粒子在电场中的运动(限时：20分钟)1．如图1所示，一个电场的电场线分布关于y轴对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM＝MN，P点在y轴的右侧，MP⊥ON，则()图1A．M点的电势比P点的电势高B．将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功C．MN两点间的电势差大于OM两点间的电势差D．在O点静止释放一个带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动答案AD解析过M画一个等势面，过P点画一个等势面，沿电场线电势降低，可知M点的电势比P点的电势高，A正确；根据W＝qUOP可知，将负电荷由O点移动到P点，电场力做负功，B错误；从O到N，MN两点间的电势差小于OM两点间的电势差，C错误；在O点静止释放一个带正电粒子，该粒子将受到沿y轴正方向的电场力，沿y轴正方向做直线运动，D正确．2．(2014·重庆·3)如图2所示为某示波管的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线．两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb，a、b点的电场强度大小分别为Ea和Eb，则()图2A．Wa＝Wb，Ea>EbB．Wa≠Wb，Ea>EbC．Wa＝Wb，Ea<EbD．Wa≠Wb，Ea<Eb答案A解析因a、b两点在同一等势线上，故Uac＝Ubc，Wa＝eUac，Wb＝eUbc，故Wa＝Wb.由题图可知a点处电场线比b点处电场线密，故Ea>Eb.选项A正确．3．如图3所示，均匀带正电薄球壳，其上有一小孔A.已知壳内的场强处处为零；壳外空间的电场与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样．一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能Ek0沿OA方向射出．下列关于试探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的关系图象，可能正确的是()图3答案A解析壳内场强处处为零，试探电荷在壳内运动时动能不变，排除选项C、D；假设试探电荷在匀强电场中由静止开始运动，由动能定理可得，Fr＝Ek，则eq\f(Ek,r)＝F，Ek图象的斜率数值上等于电场力的大小，距离球壳越远试探电荷所受电场力越小，图象的斜率越小，正确选项为A.4．狄拉克曾经预言，自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子，其周围磁感线呈均匀辐射状分布(如图4甲所示)，距离它r处的磁感应强度大小为B＝eq\f(k,r2)(k为常数)，其磁场分布与负点电荷Q的电场(如图乙所示)分布相似．现假设磁单极子S和负点电荷Q均固定，有带电小球分别在S和Q附近做匀速圆周运动．则关于小球做匀速圆周运动的判断不正确的是()图4A．若小球带正电，其运动轨迹平面可在S的正上方，如图甲所示B．若小球带负电，其运动轨迹平面可在Q的正下方，如图乙所示C．若小球带负电，其运动轨迹平面可在S的正上方，如图甲所示D．若小球带正电，其运动轨迹平面可在Q的正下方，如图乙所示答案B解析在S附近，粒子能做匀速圆周运动，则洛伦兹力与重力的合力应能充当向心力；在甲图中，若粒子为正电荷且逆时针转动(由上向下看)则其所受洛伦兹力斜向上，指向圆心所在的轴线，与重力的合力可以指向圆心，故A正确；而若为负电荷，且顺时针转动，同理可知，合力也可以充当向心力，故C正确；在Q附近，若小球带负电，则小球受电场力背向Q，故电场力与重力的合力不可以提供向心力，不可以在Q正下方运动，故B错误；带正电荷的小球在题图乙所示位置各点受到的电场力指向Q，则电场力与重力的合力可能充当向心力，会在Q正下方，故D正确．5．如图5甲所示，Q1、Q2为两个被固定的点电荷，其中Q1带负电，a、b两点在它们连线的延长线上．现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用)，粒子经过a、b两点时的速度分别为va、vb，其速度图象如图乙所示．以下说法中正确的是()图5A．Q2一定带负电B．Q2的电量一定大于Q1的电量C．b点的电场强度一定为零D．整个运动过程中，粒子的电势能先减小后增大答案C解析速度时间图象的斜率代表加速度，根据题图乙可知，b点加速度等于0，即b点合场强等于0，选项C正确．设两个点电荷间距为d，b到Q2的距离为x，即eq\f(kQ1,x＋d2)＝eq\f(kQ2,x2)，所以Q1>Q2，选项B错误．从a到b，负粒子做减速运动，说明Q2为正电荷，选项A错误．整个运动过程中，速度先减小后增大，即电场力先做负功后做正功，所以电势能先增大后减小，选项D错误．6．在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛小球，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且AB＝2BC，如图6所示．由此可知()图6A．小球带正电B．电场力大小为3mgC．小球从A到B与从B到C的运动时间相等D．小球从A到B与从B到C的速度变化相等答案B解析根据