帶電粒子在電場中的運動軌跡問題

2022-10-05 17:24:06 字數 5094 閱讀 2490

1、某靜電場中的電場線如圖所示,帶電粒子在電場中僅受電場力作用,其運動軌跡如圖中虛線所示,由m運動到n,以下說法正確的是(  )

a.粒子必定帶正電荷

b.粒子在m點的加速度大於它在n點的加速度

c.粒子在m點的加速度小於它在n點的加速度

d.粒子在m點的動能小於它在n點的動能

2、實線為三條未知方向的電場線,從電場中的m點以相同的速度飛出a、b兩個帶電粒子,a、b的運動軌跡如右圖中的虛線所示(a、b只受電場力作用),則(  )

a.a一定帶正電,b一定帶負電

b.電場力對a做正功,對b做負功

c.a的速度將減小,b的速度將增大

d.a的加速度將減小,b的加速度將增大

3、如右圖所示,實線表示勻強電場中的電場線,一帶電粒子(不計重力)經過電場區域後的軌跡如圖中虛線所示,a、b是軌跡上的兩點,關於粒子的運動情況,下列說法中可能的是(  )

a.該粒子帶正電荷,運動方向為由a至b

b.該粒子帶負電荷,運動方向為由a至b

c.該粒子帶正電荷,運動方向為由b至a

d.該粒子帶負電荷,運動方向為由b至a

4、如右圖所示,ab是某個點電荷的一根電場線,在電場線上o點由靜止釋放乙個負電荷,它僅在電場力作用下沿電場線向b點運動,下列判斷正確的是(  )

a.電場線由b點指向a點,

該電荷做加速運動,加速度越來越小

b.電場線由b點指向a點,該電荷做加速運動,其加速度大小變化由題設條件不能確定

c.電場線由a點指向b點,電荷做勻加速運動

d.電場線由b點指向a點,電荷做加速運動,加速度越來越大

5、如右圖所示,實線是勻強電場的電場線,虛線是某一帶電粒子通過該電場區域時的運動軌跡,a、b是軌跡上兩點,若帶電粒子在運動中只受電場力作用,則由此圖可作出正確判斷的是(  )

a.帶電粒子帶負電荷

b.帶電粒子帶正電荷

c.帶電粒子所受電場力的方向向左

d.帶電粒子做勻變速運動

6、一帶電粒子沿著右圖中曲線jk穿過一勻強電場,a、b、c、d為該電場的電勢面,其中φa<φb<φc<φd,若不計粒子受的重力,可以確定(  )

a.該粒子帶正電

b.該粒子帶負電

c.從j到k粒子的電勢能增加

d.粒子從j到k運動過程中的動能與電勢能之和不變

7、如下圖所示,實線為方向未知的三條電場線,虛線分別為等勢線1、2、3,已知mn=nq,a、b兩帶電粒子從等勢線2上的o點以相同的初速度飛出.僅在電場力作用下,兩粒子的運動軌跡如下圖所示,則(  )

a.a一定帶正電,b一定帶負電

b.a加速度減小,b加速度增大

c.mn電勢差|umn|等於nq兩點電勢差|unq|

d.a粒子到達等勢線3的動能變化量比b粒子到達等勢線1的動能變化量小

8、如下圖,一帶負電粒子以某速度進入水平向右的勻強電場中,在電場力作用下形成圖中所示的運動軌跡.m和n是軌跡上的兩點,其中m點在軌跡的最右點.不計重力,下列表述正確的是(  )

a.粒子在m點的速率最大

b.粒子所受電場力沿電場方向

c.粒子在電場中的加速度不變

d.粒子在電場中的電勢能始終在增加

9、如下圖為一勻強電場,某帶電粒子從a點運動到b點.在這一運動過程中克服重力做的功為2.0 j,電場力做的功為1.5 j.則下列說法正確的是(  )

a.粒子帶負電

b.粒子在a點的電勢能比在b點少1.5 j

c.粒子在a點的動能比在b點多0.5 j

d.粒子在a點的機械能比在b點少1.5 j

10、如下圖所示,圖中實線表示一勻強電場的電場線,一帶負電荷的粒子射入電場,虛線是它的運動軌跡,a、b是軌跡上的兩點,若粒子所受重力不計,則下列判斷正確的是(  )

a.電場線方向向下

b.粒子一定從a點運動到b點

c.a點電勢比b點電勢高

d.粒子在a點的電勢能大於在b點的電勢能

11、下圖中虛線為勻強電場中與場強方向垂直的等間距平行直線,兩粒子m、n質量相等,所帶電荷的絕對值也相等.現將m、n從虛線上的o點以相同速率射出,兩粒子在電場中運動的軌跡分別如右圖中兩條實線所示.點a、b、c為實線與虛線的交點.已知o點電勢高於c點,若不計重力,則(  )

a.m帶負電荷,n帶正電荷

b.n在a點的速度與m在c點的速度大小相同

c.n在從o點運動至a點的過程中克服電場力做功

d.m在從o點運動至b點的過程中,電場力對它做的功等於零

a、 小物塊電勢能變化量的大小一定等於克服摩擦力做的功

答案1、某靜電場中的電場線如圖所示,帶電粒子在電場中僅受電場力作用,其運動軌跡如圖中虛線所示,由m運動到n,以下說法正確的是(  )

a.粒子必定帶正電荷

b.粒子在m點的加速度大於它在n點的加速度

c.粒子在m點的加速度小於它在n點的加速度

d.粒子在m點的動能小於它在n點的動能

解析: 本題是由電場線和粒子運動軌跡判斷粒子運動情況的題目.其關鍵是抓住粒子受電場力的方向指向粒子軌跡彎曲的一側(即凹側)並沿電場線的切線方向,根據電荷運動軌跡彎曲的情況,可以確定點電荷受電場力的方向沿電場線方向,故此點電荷帶正電,a選項正確.由於電場線越密,場強越大,點電荷受電場力就越大,根據牛頓第二定律可知其加速度也越大,故此點電荷在n點加速度大,c選項正確,粒子從m點到n點,電場力做正功,根據動能定理得此點電荷在n點動能大,故d選項正確.

答案: acd

2、實線為三條未知方向的電場線,從電場中的m點以相同的速度飛出a、b兩個帶電粒子,a、b的運動軌跡如右圖中的虛線所示(a、b只受電場力作用),則(  )

a.a一定帶正電,b一定帶負電

b.電場力對a做正功,對b做負功

c.a的速度將減小,b的速度將增大

d.a的加速度將減小,b的加速度將增大

由於電場線方向未知,故無法確定a、b的電性,a錯;電場力對a、b均做正功,兩帶電粒子動能均增大,則速度均增大,b、c均錯;a向電場線稀疏處運動,電場強度減小,電場力減小,故加速度減小,b向電場線密集處運動,故加速度增大,d正確.

答案: d

3、如右圖所示,實線表示勻強電場中的電場線,一帶電粒子(不計重力)經過電場區域後的軌跡如圖中虛線所示,a、b是軌跡上的兩點,關於粒子的運動情況,下列說法中可能的是(  )

a.該粒子帶正電荷,運動方向為由a至b

b.該粒子帶負電荷,運動方向為由a至b

c.該粒子帶正電荷,運動方向為由b至a

d.該粒子帶負電荷,運動方向為由b至a

答案: bd

4、如右圖所示,ab是某個點電荷的一根電場線,在電場線上o點由靜止釋放乙個負電荷,它僅在電場力作用下沿電場線向b點運動,下列判斷正確的是(  )

a.電場線由b點指向a點,

該電荷做加速運動,加速度越來越小

b.電場線由b點指向a點,該電荷做加速運動,其加速度大小變化由題設條件不能確定

c.電場線由a點指向b點,電荷做勻加速運動

d.電場線由b點指向a點,電荷做加速運動,加速度越來越大

解析: 僅由一條電場線是不能確定電場線的疏密情況的,所以無法判定電場力大小變化及加速度大小變化情況,選項a、c、d錯誤;負電荷從o點由靜止向b點運動,說明其所受電場力由a點指向b點,電場強度方向由b點指向a點,所以選項b正確.

答案: b

5、如右圖所示,實線是勻強電場的電場線,虛線是某一帶電粒子通過該電場區域時的運動軌跡,a、b是軌跡上兩點,若帶電粒子在運動中只受電場力作用,則由此圖可作出正確判斷的是(  )

a.帶電粒子帶負電荷

b.帶電粒子帶正電荷

c.帶電粒子所受電場力的方向向左

d.帶電粒子做勻變速運動

由運動軌跡的彎曲特點可知,帶電粒子受水平向左的電場力作用,故粒子帶負電,由於粒子在勻強電場中運動,則粒子受電場力是恆定的,可知粒子運動的加速度大小不變.

答案: acd

6、一帶電粒子沿著右圖中曲線jk穿過一勻強電場,a、b、c、d為該電場的電勢面,其中φa<φb<φc<φd,若不計粒子受的重力,可以確定(  )

a.該粒子帶正電

b.該粒子帶負電

c.從j到k粒子的電勢能增加

d.粒子從j到k運動過程中的動能與電勢能之和不變

解析: 此題已知電場中的一簇等勢面,並且知道各等勢面電勢的高低,可知電場線與等勢面垂直,且指向左.由粒子運動的軌跡知,粒子所受電場力的方向與電場線方向相反,所以粒子帶負電,a錯,b正確;粒子從j到k運動過程中,電場力做正功,所以電勢能減小,c錯;只有電場力做功,動能與電勢能之和保持不變,d對.

答案: bd

7、如下圖所示,實線為方向未知的三條電場線,虛線分別為等勢線1、2、3,已知mn=nq,a、b兩帶電粒子從等勢線2上的o點以相同的初速度飛出.僅在電場力作用下,兩粒子的運動軌跡如下圖所示,則(  )

a.a一定帶正電,b一定帶負電

b.a加速度減小,b加速度增大

c.mn電勢差|umn|等於nq兩點電勢差|unq|

d.a粒子到達等勢線3的動能變化量比b粒子到達等勢線1的動能變化量小

解析: 本題考查電場線、等勢線、電場力的功.由帶電粒子在運動軌跡,結合曲線運動的特點可知帶電粒子所受的電場力方向,但因為電場線的方向不確定,故不能判斷帶電粒子帶電的性質,a錯;由電場線的疏密可知,a加速度將減小,b加速度將增大,b正確;因為是非勻強電場,故mn電勢差並不等於nq兩點電勢差,c錯;但因為等勢線1與2之間的電場強度比2與3之間的電場強度要大,故1、2之間的電勢差要大於2、3之間的電勢差,但兩粒子的帶電荷量大小不確定,故無法比較動能變化量的大小,d錯誤.

答案: b

8、如下圖,一帶負電粒子以某速度進入水平向右的勻強電場中,在電場力作用下形成圖中所示的運動軌跡.m和n是軌跡上的兩點,其中m點在軌跡的最右點.不計重力,下列表述正確的是(  )

a.粒子在m點的速率最大

b.粒子所受電場力沿電場方向

c.粒子在電場中的加速度不變

d.粒子在電場中的電勢能始終在增加

粒子接近m點過程中電場力做負功,離開m點的過程中電場力做正功,所以在m點粒子的速率應該最小,a、b錯誤,粒子在勻強電場中運動,所受電場力不變,加速度不變c正確,因為動能先減小後增加,所以電勢能先增加後減小,d錯誤.

答案: c

9、如下圖為一勻強電場,某帶電粒子從a點運動到b點.在這一運動過程中克服重力做的功為2.0 j,電場力做的功為1.5 j.則下列說法正確的是(  )

a.粒子帶負電

b.粒子在a點的電勢能比在b點少1.5 j

c.粒子在a點的動能比在b點多0.5 j

帶電粒子在電場中運動軌跡問題

1 某靜電場中的電場線如圖所示,帶電粒子在電場中僅受電場力作用,其運動軌跡如圖中虛線所示,由m運動到n,以下說法正確的是 a 粒子必定帶正電荷 b 粒子在m點的加速度大於它在n點的加速度 c 粒子在m點的加速度小於它在n點的加速度 d 粒子在m點的動能小於它在n點的動能 2 如右圖所示,實線表示勻強...

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