时间:2020-08-15 22:46:18
1、选择题 如图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点，在这一运动过程中克服重力做的功为3.0J，电场力做的功为2.0J。则下列说法正确的是( )
A．粒子带正电
B．粒子在A点的电势能比在B点少2.0J
C．粒子在A点的机械能比在B点少1.0J
D．粒子在A点的动能比在B点多1.0J
参考答案：AD
本题解析：在由A运动B的过程中，有两个力做功，一是重力做负功，一是电场力做正功．从运动轨迹上判断，粒子带正电．从A到B的过程中，电场力做正功为2.0J，所以电势能是减少的，A点的电势能要大于B点电势能．从A到B的过程中，克服重力做功3.0J，电场力做功2.0J，由动能定理可求出动能的变化情况．从A到B的过程中，做功的力有重力和电场力，应用能量的转化与守恒可比较AB两点的机械能．
A、由运动轨迹上来看，垂直电场方向射入的带电粒子向电场的方向偏转，说明带电粒子受到的电场力与电场方向相同，所以带电粒子应带正电．选项A正确．
B、从A到B的过程中，电场力做正功，电势能在减少，所以在A点是的电势能要大于在B点时的电势能．选项B错误．
C、从A到B的过程中，除了重力做功以外，还有电场力做功，电场力做正功，电势能转化为机械能，带电粒子的机械能增加，由能的转化与守恒可知，机械能的增加量等于电场力做功的多少，所以机械能增加了1.0J，选项C错误．
D、从A到B的过程中，克服重力做功3.0J，电场力做功2.0J，由动能定理可知，粒子在A点的动能比在B点多1.0J，选项D正确．
故选CD
考点：带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用．
点评：对于本题，大家要明确以下几点：
1、电场力对电荷做正功时，电荷的电势能减少，电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加，电势能变化的数值等于电场力做功的数值．这常是判断电荷电势能如何变化的依据．
2、电势能是电荷与所在的电场所共有的，且具有相对性，通常取无穷远处或大地为电势能的零点．
3、电荷在电场中移动时，电场力做的功与移动的路径无关，只取决于起止位置的电势差和电荷的电量，这一点与重力做功和高度差的关系相似．
本题难度：一般
2、计算题 如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II，两电场的边界均是边长为L的正方形（不计电子所受重力）。若在该区域AB边的中点处由静止释放质量为m，带电量为e的电子：
（1）求电子离开匀强电场I时的速度；
（2）求电子离开匀强电场II的位置（位置坐标用L表示）
参考答案： (1) 
；（2）（-2L，
）
本题解析：
试题分析:（1）电子在区域Ⅰ中运动时，由动能定理得：
eEL=
得：v=
（2）电子从CD区域右侧中点进入区域Ⅲ匀强电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动．设电子的质量为m，电量为e，假设电子从CD边射出，出射点纵坐标为y，匀变速直线运动公式有：
解得：y=，所以原假设成立，即电子离开ABCD区域的位置坐标为（-2L，）
考点：带电粒子在匀强电场中的运动；平抛运动
本题难度：一般
3、计算题 如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y＝h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x＝2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y＝-2h处的P3点。不计重力。求：
（1）电场强度的大小；
（2）粒子到达P2时的速度；
（3）磁感应强度的大小。
参考答案：解：（1）设粒子从P1到P2的时间为t，电场强度的大小为E，粒子在电场中的加速度为a
qE＝ma
v0t＝2h 
（2）粒子到达P2时速度沿x方向的分量仍为v0，以v1表示速度沿y方向分量的大小，v表示速度的大小，θ表示速度和x轴的夹角，如图，则有 
，
，
，v1＝v0，
?
（3）
因为OP2＝OP3，θ＝45°，P2P3为圆轨道的直径
得r＝
，
本题解析：
本题难度：困难
4、填空题 23、一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，动能和重力势能之和＿＿＿＿＿＿，重力势能和电势能之和＿＿＿＿＿＿＿。（填“增加”、“减少”或“不变”）
参考答案： 减小 、 减小
本题解析：a运动到b的过程中，受重力竖直向下，电场力竖直向上，合力向上，电场力做正功机械能增加；根据能量守恒
，动能增加，重力势能和电势能之和减小。
本题难度：简单
5、选择题 如右图所示，一价氢离子和二价氦离子（不考虑二者间的相互作用），从静止开始经过同一加速电场加速，垂直打入偏转电场中，则它们 （ ）
A．同时离开偏转电场，但出射点的位置不同
B．同时离开偏转电场，出射点的位置相同
C．先后离开偏转电场，但出射点的位置相同
D．先后离开偏转电场，且出射点的位置不同
参考答案：C
本题解析：在加速电场中，
，在偏转电场中，离子沿初速度方向做匀速直线运动：vx=v0，穿过电场的时间
，在加速电场中，由牛顿第二运动定律：
可知，一价离子的加速度大，运动时间短，偏转电场中，由于两种离子在偏转电场中运动的水平速度不同，一价离子的水平速度大，仍然是一价离子的运动时间短，所以一价离子先离开电场；平行于电场方向即垂直于初速度的方向做初速度为零的匀加速直线运动：加速度
，偏移量
，可以看出，离子离开电场时的偏转位移与离子的质量和电荷量均无关，即出射位置相同，正确答案C。
本题难度：一般