课时跟踪检测（二十五）带电粒子在电场中运动的综合问题

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课时跟踪检测（二十五）带电粒子在电场中运动的综合问题

A卷——基础保分专练

1．(2019·日照模拟)有一种电荷控制式喷墨打印机，它的打印头的结构简图如图所示。

其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电

场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符。不考虑墨汁的重力，为使打在纸上的字迹缩

小，下列措施可行的是(　　)

A．减小墨汁微粒的质量

B．增大墨汁微粒所带的电荷量

C．增大偏转电场的电压

D．增大墨汁微粒的喷出速度

解析：选D　根据偏转距离公式 y＝可知，为使打在纸上的字迹缩小，要增大墨汁微

粒的质量，减小墨汁微粒所带的电荷量，减小偏转电场的电压，增大墨汁微粒的喷出速

度，D正确。

2．(多选)一带电小球在空中由 A点运动到 B点的过程中，只受重力、电场力和空气阻

力三个力的作用。若重力势能增加 5 J，机械能增加 1.5 J，电场力做功 2 J，则小球(　　)

A．重力做功为 5 J　　　　　　 B．电势能减少 2 J

C．空气阻力做功 0.5 J D．动能减少 3.5 J

解析：选BD　小球的重力势能增加 5 J，则小球克服重力做功 5 J，故 A错误；电场

力对小球做功 2 J，则小球的电势能减小 2 J，故 B正确；小球共受到重力、电场力、空气阻

力三个力作用，小球的机械能增加 1.5 J，则除重力以外的力做功为 1.5 J，电场力对小球做

功2 J，则知空气阻力做功为－0.5 J，即小球克服空气阻力做功 0.5 J，故 C错误；重力、电

场力、空气阻力三力做功之和为－3.5 J，根据动能定理，小球的动能减小 3.5 J，D正确。

3．(多选)如图所示为匀强电场的电场强度 E随时间 t变化的

图像。当 t＝0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设

带电粒子只受电场力的作用，下列说法中正确的是(　　)

A．带电粒子将始终向同一个方向运动

B．2 s 末带电粒子回到原出发点

C．3 s 末带电粒子的速度为零

D．0～3 s 内，电场力做的总功为零

解析：选CD　设第 1 s 内粒子的加速度为 a1，第 2 s 内的加

速度为 a2，由 a＝可知，a2＝2a1，设带电粒子开始时向负方向运

动，可见，粒子第 1 s 内向负方向运动，1.5 s 末粒子的速度为

零，然后向正方向运动，至 3 s 末回到原出发点，粒子的速度为 0，设带电粒子开始时向负

方向运动，由动能定理可知，此过程中电场力做的总功为零，综上所述，可知 C、D正确。

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4．(多选) (2018·佛山模拟)一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电荷

量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比。若两极板间

电压为零，经一段时间后，油滴以速率 v匀速下降；若两极板间的电压为 U，经一段时间

后，油滴以速率 v匀速上升。若两极板间电压为 2U，油滴做匀速运动时速度的大小可能为(

)

A．3v B．4v

C．5v D．6v

解析：选AC　若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率 v匀速下降，有 mg

＝kv，若两极板间的电压为 U，经一段时间后，油滴以速率 v匀速上升，知电场力大于重

力，有：q＝mg＋kv，若两极板间电压为 2U，如果电场力方向向上，油滴向上做匀速运动

时，有 q＝mg＋kv′，联立解得 v′＝3v，故 A正确，如果电场力方向向下，油滴向下做

匀速运动时，有 q＋mg＝kv″，联立解得 v″＝5v，C正确。

5.(多选)如图所示，在方向水平向右的匀强电场中，一不可伸长的长度为 L的不导电细

线的一端连着一个质量为 m的带电小球，另一端固定于 O点，当小球静止在 B点时，细线

与竖直方向夹角 θ＝37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，则(　　)

A．小球带负电

B．匀强电场电场强度的大小为

C．电场中 A、B两点的电势差为

D．当小球从 A点由静止释放至 B点，电场力做负功，小球经 B点时的速度大小为

解析：选BD　小球静止在 B点，受力平衡，受到重力、电场力和细线的拉力，电场力

水平向右，与电场方向一致，说明小球带正电，A错误；根据共点力平衡条件可得 tan 37°

＝，解得 E＝，B正确；电场中 A、B两点的电势差为 UAB＝－Ed＝－EL(1－sin θ)＝－，C

错误；小球从 A点运动到 B点的过程中电场力和重力做功，根据动能定理可得 mgLcos θ＋

UABq＝mvB2－0，解得 vB＝，D正确。

6．(多选) (2018·石家庄六校联考)如图甲所示，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时刻，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时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接

触。重力加速度的大小为 g。关于微粒在 0～T时间内运动的描述，正确的是(　　)

A．末速度大小为 v0 B．末速度沿水平方向

C．重力势能减少了 mgd D．克服电场力做功为 mgd

解析：选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＝时刻的竖直速度为 vy1＝，水平速度为 v0；在～T时间内，由牛顿

第二定律得 2E0q－mg＝ma，解得 a＝g，方向向上，则在 t＝T时刻，vy2＝vy1－g·＝0，微

粒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

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第1页共8页课时跟踪检测（二十五）带电粒子在电场中运动的综合问题A卷——基础保分专练1．(2019·日照模拟)有一种电荷控制式喷墨打印机，它的打印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符。不考虑墨汁的重力，为使打在纸上的字迹缩小，下列措施可行的是(　　)A．减小墨汁微粒的质量B．增大墨汁微粒所带的电荷量C．增大偏转电场的电压D．增大墨汁微粒的喷出速度解析：选D　根据偏转距离公式y＝可知，为使打在纸上的字迹缩小，要增大墨汁微粒的质量，减小墨汁微粒所带的电荷量，减小偏转电场的电压，增大墨汁微粒的喷出速...

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