格物学 电磁学带电粒子在电场中的运动

带电粒子在电场中的直线运动-带电粒子在电场中的运动知识点专题进阶单选题自测题解析-浙江省等高中物理,平均正确率38.0%

2025-06-14
带电粒子在电场中的直线运动-带电粒子在电场中的运动知识点专题进阶单选题自测题解析-浙江省等高中物理,平均正确率38.0%
1、['v-t图像综合应用', '带电粒子在电场中的直线运动']

正确率40.0%$${{A}{,}{B}}$$是某点电荷产生的电场中的一条电场线的两点,若在某点释放一初速为零的电子,电子仅受电场力作用,先后经过$${{A}{,}{B}}$$两点,其速度随时间变化的规律如图.则$${{(}{)}}$$

C

A.$${{A}{,}{B}}$$两点的电场强度$${{E}_{A}{=}{{E}_{B}}}$$

B.电子在$${{A}{,}{B}}$$两点受的电场力

C.该点电荷一定在$${{B}}$$点的右侧

D.该点电荷可能带负电

2、['v-t图像综合应用', '静电力做功与电势能的关系', '带电粒子在电场中的直线运动', '电势高低与电势能大小的判断']

正确率40.0%如图所示,$${{A}{、}{B}}$$

A

A.$${{E}_{A}{=}{{E}_{B}}}$$

B.$${{E}_{A}{<}{{E}_{B}}}$$

C.$${{φ}_{A}{=}{{φ}_{B}}}$$

D.$${{φ}_{A}{>}{{φ}_{B}}}$$

3、['静电力做功与电势能的关系', '带电粒子在电场中的电势能', '带电粒子在电场中的直线运动', '应用动能定理解决多段过程问题']

正确率40.0%如图所示,空间中存在水平向右的匀强电场,有一带电滑块从$${{A}}$$点沿着粗糙绝缘的水平面以$${{1}{0}{0}{{J}}}$$的初动能向左滑动,当到达$${{B}}$$点时动能减小了$${{3}{0}{{J}}}$$,其中有$${{1}{8}{{J}}}$$转化成电势能,则它再次经过$${{B}}$$点时,动能变为(  )
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A

A.$${{1}{4}{{J}}}$$

B.$${{1}{8}{{J}}}$$

C.$${{3}{2}{{J}}}$$

D.$${{4}{0}{{J}}}$$

4、['带电粒子在电场中的直线运动', '带电粒子在电场中的曲线运动']

正确率40.0%如图所示,一电子由静止经电势差为$${{U}_{1}}$$的电场加速后,垂直进入电势差为$${{U}_{2}}$$的偏转电场,在满足电子能射出偏转电场的条件下,下列四种情况中一定能使电子的偏转角变大的是$${{(}{)}}$$

A

A.$${{U}_{1}}$$变小,$${{U}_{2}}$$变大

B.$${{U}_{1}}$$变大,$${{U}_{2}}$$变小

C.$${{U}_{1}}$$变大,$${{U}_{2}}$$变大

D.$${{U}_{1}}$$变小,$${{U}_{2}}$$变小

5、['带电粒子在电场中的直线运动', '带电粒子在电场中的曲线运动']

正确率19.999999999999996%如图所示,水平放置的平行板电容器间存在竖直向下的匀强电场,现有比荷相同的$${{4}}$$

C

A.沿$$O P, \, O Q$$两方向射出的粒子若电性相反,则粒子离开电容器时速度相同

B.沿$$O P, \, O Q$$两方向射出的粒子若电性相反,则粒子离开电容器时电场力做的功一定相等

C.沿$$O P, \, O Q$$两方向射出的粒子若电性相反,则粒子离开电容器时速度偏转角大小相等

D.沿$$O M, \ O N$$两方向射出的粒子若均带负电,则沿$${{O}{M}}$$方向射出的粒子先到达极板

6、['带电粒子在电场中的直线运动', '带电粒子在电场中的曲线运动', '带电粒子在有界磁场中的运动']

正确率40.0%如图所示为一种质谱仪示意图,由加速电场$${、}$$

A

A.极板$${{M}}$$比极板$${{N}}$$电势高

B.加速电场的电压$${{U}{=}{E}{R}}$$

C.两点间距$$P Q=2 B \sqrt{q m E R}$$

D.若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点,则该群离子具有相同的电量

7、['带电粒子在电场中的直线运动', '带电粒子在电场中的曲线运动']

正确率40.0%如图所示,一价氢离子$${{(}{^{1}_{1}}{H}{)}}$$和二价氦离子$$( \frac{4} {2} \mathrm{H} e )$$的混合体,从静止开始经同一加速电场$${{U}_{1}}$$同时加速后,垂直射入同一偏转$${{U}_{2}}$$电场中,偏转后,打在同一荧光屏上,$${{(}}$$不计它们之间的相互作用力和重力)则它们(

C

A.同时到达屏上同一点

B.同时到达屏上不同点

C.先后到达屏上同一点

D.先后到达屏上不同点

8、['带电粒子在电场中的直线运动']

正确率40.0%$${{1}{8}{7}{8}}$$

A

A.阴极射线是负离子,高压电源正极应接在$${{P}}$$点

B.阴极射线是负离子,高压电源正极应接在$${{Q}}$$点

C.阴极射线是正离子,高压电源正极应接在$${{P}}$$点

D.阴极射线是正离子,高压电源正极应接在$${{Q}}$$点

9、['带电粒子在交变电场中的运动', '带电粒子在电场中的直线运动']

正确率40.0%如图所示,两块平行金属板$${{M}{N}}$$间的距离为$${{d}}$$,两板间电压$${{u}}$$随时间$${{t}}$$变化的规律如图所示电压的绝对值为$$U_{0}, ~ t \mathrm{=} 0$$时刻$${{M}}$$板的电势比$${{N}}$$板低。在$${{t}{=}{0}}$$时刻有一个电子从$${{M}}$$板处无初速释放,并在$${{t}{=}{2}{T}}$$时刻恰好到达$${{N}}$$板$${{.}}$$电子的电荷量为$${{e}}$$,下列说法正确的是(

B

A.$$t=\frac{T} {4}$$时刻释放电子,电子将一直向$${{N}}$$板运动,最终到达$${{N}}$$板

B.$$t=\frac{T} {3}$$时刻释放电子,电子先向$${{N}}$$板运动,后反向运动,最终到达$${{M}}$$板

C.$$t=\frac{3} {8} T$$时刻释放电子,电子时而向$${{N}}$$板运动,时而向$${{M}}$$板运动,最终到达$${{N}}$$板

D.在$$t=\frac{T} {6}$$时刻释放电子,$${\frac{3 7} {6} T}$$时刻到达$${{N}}$$板

10、['带电粒子在电场中的直线运动', '电场线的概念及特点', '电势高低与电势能大小的判断']

正确率40.0%如图所示的直线是某电场中的一条电场线,$${{a}{、}{b}}$$

A

A.$${{a}}$$点电势高于$${{b}}$$点电势

B.$${{a}}$$点场强大于$${{b}}$$点场强

C.电子经$${{a}}$$点时电势能较大

D.电子经$${{b}}$$点时动能较大

1. 解析:根据电子速度随时间变化的图像,电子从 $$A$$ 到 $$B$$ 速度逐渐增大,说明电场力做正功,电场方向从 $$B$$ 指向 $$A$$。电子带负电,故点电荷应为正电荷,位于 $$B$$ 点右侧。电场强度 $$E$$ 与距离平方成反比,$$E_A > E_B$$,电场力 $$F_A > F_B$$。选项 C 正确。

2. 解析:电场线从正电荷出发指向负电荷,$$A$$ 点电场线更密集,故 $$E_A > E_B$$。沿电场线方向电势降低,$$φ_A > φ_B$$。选项 D 正确。

3. 解析:动能减少 $$30 \text{J}$$,其中 $$18 \text{J}$$ 转化为电势能,说明摩擦力做功为 $$12 \text{J}$$。返回时电场力做功 $$18 \text{J}$$,摩擦力仍做功 $$12 \text{J}$$,净动能增加 $$6 \text{J}$$。初始剩余动能 $$70 \text{J}$$,再次经过 $$B$$ 点时动能为 $$70 - 12 + 18 = 76 \text{J}$$,但选项无此答案。重新分析:第一次经过 $$B$$ 点动能为 $$70 \text{J}$$,返回时摩擦力做功 $$12 \text{J}$$,电场力做功 $$18 \text{J}$$,最终动能为 $$70 - 12 + 18 = 76 \text{J}$$,可能题目数据有误,最接近选项为 C($$32 \text{J}$$ 不符合逻辑)。

4. 解析:偏转角 $$θ$$ 满足 $$\tan θ = \frac{U_2 L}{2 U_1 d}$$,要使 $$θ$$ 变大,需 $$U_1$$ 变小或 $$U_2$$ 变大。选项 A 正确。

5. 解析:粒子比荷相同,若电性相反,电场力方向相反,但加速度大小相同。沿 $$OP$$ 和 $$OQ$$ 方向射出的粒子,若初速度相同,离开时速度大小相同但方向不同,电场力做功相等(路径对称)。选项 B 正确。

6. 解析:粒子在速度选择器中匀速运动,有 $$qE = qvB$$,故 $$v = \frac{E}{B}$$。加速电场电压 $$U = \frac{1}{2} m v^2 / q = \frac{E^2 R}{2 B^2}$$,选项 B 错误。粒子在磁场中运动半径 $$r = \frac{m v}{q B} = \frac{m E}{q B^2}$$,$$PQ = 2r = \frac{2 m E}{q B^2}$$,选项 C 错误。若离子落在同一点,需比荷相同,选项 D 错误。极板 $$M$$ 需高电势以加速正离子,选项 A 正确。

7. 解析:一价氢离子和二价氦离子经同一加速电场后速度不同,但在偏转电场中偏转量相同($$y = \frac{U_2 L^2}{4 U_1 d}$$ 与电荷无关),到达屏上同一点。氦离子质量大,加速后速度小,运动时间长,故先后到达。选项 C 正确。

8. 解析:阴极射线为电子(负离子),受电场力偏向正极,故正极接 $$Q$$ 点。选项 B 正确。

9. 解析:$$t = \frac{T}{4}$$ 释放电子,前半周期向 $$N$$ 板加速,后半周期减速但未反向,最终到达 $$N$$ 板,选项 A 正确。$$t = \frac{T}{3}$$ 释放电子,前半周期加速时间不足,后半周期减速后会反向,选项 B 正确。$$t = \frac{3T}{8}$$ 释放电子,运动复杂但可能最终到达 $$N$$ 板,选项 C 正确。$$t = \frac{T}{6}$$ 释放电子,计算运动时间需积分,选项 D 无足够信息判断。

10. 解析:电子从 $$a$$ 到 $$b$$ 动能增大,说明电场力做正功,电场方向从 $$b$$ 指向 $$a$$,$$φ_a < φ_b$$,电子在 $$a$$ 点电势能较大。单条电场线无法比较场强大小。选项 C 和 D 正确。

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