带电粒子在电场中的运动轨迹问题

..专题：带电粒子在电场中的运动轨迹问题[规律总结]①粒子受到的电场力方向一定沿________________的切线方向。②判断电性根据___________________________；③判断a、E、F根据__________________________；④判断v、EK的大小根据________________________；⑤判断Ep的大小根据________________________；⑥判断电势的高低根据______________________________．[典型例题]1．某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N,以下说法正确的是〔A．粒子必定带正电B．粒子在M点的电势能小于它在N点的电势能C．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度D．粒子在M点的动能小于它在N点的动能2．如图所示,图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图能做出正确判断的是〔A．带电粒子所带电荷的符号B．带电粒子在a、b两点的受力方向C．带电粒子在a、b两点的速度何处较大D．带电粒子在a、b两点的电势能何处较大3．实线为三条未知方向的电场线,从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子,a、b的运动轨迹如图中的虚线所示<a、b只受电场力作用>,则〔A．a一定带正电,b一定带负电B．电场力对a做正功,对b做负功C．a的速度将减小,b的速度将增大D．a的加速度将减小,b的加速度将增大4．图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线,两粒子M、N质量相等,所带电荷量的绝对值也相等．现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点,已知O点电势高于c点．若不计重力,则〔A．M带负电,N带正电荷B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D．M在从O点运动至b点的过程中,电场力对它做的功等于零5．如图所示,虚线a、b、c表示电场中的三个等势面与纸平面的交线,且相邻等势面之间的电势差相等．实线为一带正电荷粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,M、N是这条轨迹上的两点,则下列说法中正确的是〔A．三个等势面中,a的电势最高B．对于M、N两点,带电粒子通过M点时电势能较大C．对于M、N两点,带电粒子通过M点时动能较大D．带电粒子由M运动到N,加速度增大6.如图,虚线a、b和c是静电场中的三个等势面,它们的电势分别为φa、φb、和φc,φa﹥φb﹥φc。一带电的粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示,由图可知〔粒子从K到L的过程中,电场力做负功粒子从L到M的过程中,电场力做负功粒子从K到L的过程中,静电势能增加粒子从L到M的过程中,动能减少7．两块互相平行的金属板相距为d,让两板分别带上等量异种电荷,如图所示,平行板间有一带电量为q,质量为m的液滴,正在向下做匀速直线运动,当两板间的距离增大时,液滴将A．向下做匀速直线运动B．向上做加速运动C．向下做加速运动D．向上做减速运动.8．如图所示,三个质最相等的,分别带正电、负电和不带电的小球,以相同速率在带电平行金属板的P点沿垂直于电场方向射入电场,落在A、B、C三点,则<A>落到A点的小球带正电、落到B点的小球带负电、落到C点的小球不带电<B>三小球在电场中运动时间相等<C>三小球到达正极板的动能关系是EkA＞EkB＞EkC<D>三小球在电场中的加速度关系是aC＞aB＞aA9．如图10所示,匀强电场方向水平向右,一带电微粒笔直地沿虚线在电场中斜向上运动,则该微粒在从A运动到B的过程中,其动能将______,电势能将______〔填"增大"或"减少".1、某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N,以下说法正确的是<>A．粒子必定带正电荷B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D．粒子在M点的动能小于它在N点的动能2、实线为三条未知方向的电场线,从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子,a、b的运动轨迹如右图中的虚线所示<a、b只受电场力作用>,则<>A．a一定带正电,b一定带负电B．电场力对a做正功,对b做负功C．a的速度将减小,b的速度将增大D．a的加速度将减小,b的加速度将增大3、如右图所示,实线表示匀强电场中的电场线,一带电粒子<不计重力>经过电场区域后的轨迹如图中虚线所示,a、b是轨迹上的两点,关于粒子的运动情况,下列说法中可能的是<>A．该粒子带正电荷,运动方向为由a至bB．该粒子带负电荷,运动方向为由a至bC．该粒子带正电荷,运动方向为由b至aD．该粒子带负电荷,运动方向为由b至a4、如右图所示,AB是某个点电荷的一根电场线,在电场线上O点由静止释放一个负电荷,它仅在电场力作用下沿电场线向B点运动,下列判断正确的是<>A．电场线由B点指向A点,该电荷做加速运动,加速度越来越小B．电场线由B点指向A点,该电荷做加速运动,其加速度大小变化由题设条件不能确定C．电场线由A点指向B点,电荷做匀加速运动D．电场线由B点指向A点,电荷做加速运动,加速度越来越大5、如右图所示,实线是匀强电场的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上两点,若带电粒子在运动中只受电场力作用,则由此图可作出正确判断的是<>A．带电粒子带负电荷B．带电粒子带正电荷C．带电粒子所受电场力的方向向左D．带电粒子做匀变速运动6、一带电粒子沿着右图中曲线JK穿过一匀强电场,a、b、c、d为该电场的电势面,其中φa＜φb＜φc＜φd,若不计粒子受的重力,可以确定<>A．该粒子带正电B．该粒子带负电C．从J到K粒子的电势能增加D．粒子从J到K运动过程中的动能与电势能之和不变7、如下图所示,实线为方向未知的三条电场线,虚线分别为等势线1、2、3,已知MN＝NQ,a、b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出．仅在电场力作用下,两粒子的运动轨迹如下图所示,则<>A．a一定带正电,b一定带负电B．a加速度减小,b加速度增大C．MN电势差|UMN|等于NQ两点电势差|UNQ|D．a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小8、如下图,一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中,在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点,其中M点在轨迹的最右点．不计重力,下列表述正确的是<>A．粒子在M点的速率最大B．粒子所受电场力沿电场方向C．粒子在电场中的加速度不变D．粒子在电场中的电势能始终在增加9、如下图为一匀强电场,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2.0J,电场力做的功为1.5J．则下列说法正确的是<>A．粒子带负电B．粒子在A点的电势能比在B点少1.5JC．粒子在A点的动能比在B点多0.5JD．粒子在A点的机械能比在B点少1.5J10、如下图所示,图中实线表示一匀强电场的电场线,一带负电荷的粒子射入电场,虚线是它的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,若粒子所受重力不计,则下列判断正确的是<>A．电场线方向向下B．粒子一定从a点运动到b点C．a点电势比b点电势高D．粒子在a点的电势能大于在b点的电势能11、下图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线,两粒子M、N质量相等,所带电荷的绝对值也相等．现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如右图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点．已知O点电势高于c点,若不计重力,则<>A．M带负电荷,N带正电荷B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D．M在从O点运动至b点的过程中,电场力对它做的功等于零12、某电场的电场线的分布如图所示．一个带电粒子只在电场力作用下由M点沿图中虚线所示的路径运动通过N点．则下列判断正确的是<CD>．A．粒子带负电B．粒子在M点的加速度大C．粒子在N点的速度大D．电场力对粒子做正功13、图中的实线表示电场线、虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹．粒子先经过M点,再经过N点,则可以判定<AD>．A．M点的电势高于N点的电势B．粒子在M点的电势能小于N点的电势能C．粒子在M点的加速度大于在N点的加速度D．粒子在M点的速度小于在N点的速度答案1、某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N,以下说法正确的是<>A．粒子必定带正电荷B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D．粒子在M点的动能小于它在N点的动能解析：本题是由电场线和粒子运动轨迹判断粒子运动情况的题目．其关键是抓住粒子受电场力的方向指向粒子轨迹弯曲的一侧<即凹侧>并沿电场线的切线方向,根据电荷运动轨迹弯曲的情况,可以确定点电荷受电场力的方向沿电场线方向,故此点电荷带正电,A选项正确．由于电场线越密,场强越大,点电荷受电场力就越大,根据牛顿第二定律可知其加速度也越大,故此点电荷在N点加速度大,C选项正确,粒子从M点到N点,电场力做正功,根据动能定理得此点电荷在N点动能大,故D选项正确．答案：ACD2、实线为三条未知方向的电场线,从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子,a、b的运动轨迹如右图中的虚线所示<a、b只受电场力作用>,则<>A．a一定带正电,b一定带负电B．电场力对a做正功,对b做负功C．a的速度将减小,b的速度将增大D．a的加速度将减小,b的加速度将增大由于电场线方向未知,故无法确定a、b的电性,A错；电场力对a、b均做正功,两带电粒子动能均增大,则速度均增大,B、C均错；a向电场线稀疏处运动,电场强度减小,电场力减小,故加速度减小,b向电场线密集处运动,故加速度增大,D正确．答案：D3、如右图所示,实线表示匀强电场中的电场线,一带电粒子<不计重力>经过电场区域后的轨迹如图中虚线所示,a、b是轨迹上的两点,关于粒子的运动情况,下列说法中可能的是<>A．该粒子带正电荷,运动方向为由a至bB．该粒子带负电荷,运动方向为由a至bC．该粒子带正电荷,运动方向为由b至aD．该粒子带负电荷,运动方向为由b至a答案：BD4、如右图所示,AB是某个点电荷的一根电场线,在电场线上O点由静止释放一个负电荷,它仅在电场力作用下沿电场线向B点运动,下列判断正确的是<>A．电场线由B点指向A点,该电荷做加速运动,加速度越来越小B．电场线由B点指向A点,该电荷做加速运动,其加速度大小变化由题设条件不能确定C．电场线由A点指向B点,电荷做匀加速运动D．电场线由B点指向A点,电荷做加速运动,加速度越来越大解析：仅由一条电场线是不能确定电场线的疏密情况的,所以无法判定电场力大小变化及加速度大小变化情况,选项A、C、D错误；负电荷从O点由静止向B点运动,说明其所受电场力由A点指向B点,电场强度方向由B点指向A点,所以选项B正确．答案：B5、如右图所示,实线是匀强电场的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上两点,若带电粒子在运动中只受电场力作用,则由此图可作出正确判断的是<>A．带电粒子带负电荷B．带电粒子带正电荷C．带电粒子所受电场力的方向向左D．带电粒子做匀变速运动由运动轨迹的弯曲特点可知,带电粒子受水平向左的电场力作用,故粒子带负电,由于粒子在匀强电场中运动,则粒子受电场力是恒定的,可知粒子运动的加速度大小不变．答案：ACD6、一带电粒子沿着右图中曲线JK穿过一匀强电场,a、b、c、d为该电场的电势面,其中φa＜φb＜φc＜φd,若不计粒子受的重力,可以确定<>A．该粒子带正电B．该粒子带负电C．从J到K粒子的电势能增加D．粒子从J到K运动过程中的动能与电势能之和不变解析：此题已知电场中的一簇等势面,并且知道各等势面电势的高低,可知电场线与等势面垂直,且指向左．由粒子运动的轨迹知,粒子所受电场力的方向与电场线方向相反,所以粒子带负电,A错,B正确；粒子从J到K运动过程中,电场力做正功,所以电势能减小,C错；只有电场力做功,动能与电势能之和保持不变,D对．答案：BD7、如下图所示,实线为方向未知的三条电场线,虚线分别为等势线1、2、3,已知MN＝NQ,a、b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出．仅在电场力作用下,两粒子的运动轨迹如下图所示,则<>A．a一定带正电,b一定带负电B．a加速度减小,b加速度增大C．MN电势差|UMN|等于NQ两点电势差|UNQ|D．a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小解析：本题考查电场线、等势线、电场力的功．由带电粒子在运动轨迹,结合曲线运动的特点可知带电粒子所受的电场力方向,但因为电场线的方向不确定,故不能判断带电粒子带电的性质,A错；由电场线的疏密可知,a加速度将减小,b加速度将增大,B正确；因为是非匀强电场,故MN电势差并不等于NQ两点电势差,C错；但因为等势线1与2之间的电场强度比2与3之间的电场强度要大,故1、2之间的电势差要大于2、3之间的电势差,但两粒子的带电荷量大小不确定,故无法比较动能变化量的大小,D错误．答案：B8、如下图,一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中,在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点,其中M点在轨迹的最右点．不计重力,下列表述正确的是<>A．粒子在M点的速率最大B．粒子所受电场力沿电场方向C．粒子在电场中的加速度不变D．粒子在电场中的电势能始终在增加粒子接近M点过程中电场力做负功,离开M点的过程中电场力做正功,所以在M点粒子的速率应该最小,A、B错误,粒子在匀强电场中运动,所受电场力不变,加速度不变C正确,因为动能先减小后增加,所以电势能先增加后减小,D错误．答案：C9、如下图为一匀强电场,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2.0J,电场力做的功为1.5J．则下列说法正确的是<>A．粒子带负电B．粒子在A点的电势能比在B点少1.5JC．粒子在A点的动能比在B点多0.5JD．粒子在A点的机械能比在B点少1.5J解析：粒子从A点运动到B点,电场力做正功,且沿着电场线,故粒子带正电,所以选项A错；粒子从A点运动到B点,电场力做正功,电势能减少,故粒子在A点的电势能比在B点多1.5J,故选项B错；由动能定理,WG＋W电＝ΔEk,－2.0J＋1.5J＝EkB－EkA,所以选项C对；由其他力<在这里指电场力>做功等于机械能的增加,所以选项D对．答案：CD10、如下图所示,图中实线表示一匀强电场的电场线,一带负电荷的粒子射入电场