微专题训练17 带电粒子在电场中运动轨迹与电场线、等势面类问题

1．(多选)图1中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷．一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点．则该粒子                        (　　)．

图1

A．带负电B．在c点受力最大

C．在b点的电势能大于在c点的电势能D．由a点到b点的动能变化量大于由b点到c点的动能变化量

2．(单选)一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点，轨迹如图2中虚线所示，图中的一组等距平行实线表示的可能是电场线也可能是等差等势面，则以下说法正确的是                                                            (　　)．

图2

A．无论图中的实线是电场线还是等势面，a点的场强都比b点的场强小

B．无论图中的实线是电场线还是等势面，a点的电势都比b点的电势高

C．无论图中的实线是电场线还是等势面，电子在a点的电势能都比在b点的电势能小

3．(2013·辽宁大连测试)(多选)如图3所示是阴极射线示波管的聚焦电场．实线为电场线，虚线为等差等势线，A、B、C为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点，不计电子的重力，则                                (　　)．

图3

A．电场中A点的电势高于C点的电势B．电子在A点处的动能大于在C点处的动能

C．电子在B点的加速度大于在C点的加速度D．电子在B点的电势能大于在C点的电势能

4．(单选)如图4所示，虚线表示某电场的等势面．一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示．粒子在A点的加速度为aA、电势能为EA；在B点的加速度为aB、电势能为EB.则下列结论正确的是        (　　)．

图4

A．粒子带正电，aA>aB，EA>EB     B．粒子带负电，aA>aB，EA>EB

C．粒子带正电，aA5．(多选)如图5所示，为某一点电荷所形成的一簇电场线，a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，其中b虚线为一圆弧，AB的长度等于BC的长度，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力，则以下说法正确的是                                            (　　)．

图5

A．a一定是正粒子的运动轨迹，b和c一定是负粒子的运动轨迹B．由于AB的长度等于BC的长度，故UAB＝UBC

C．a虚线对应的粒子的加速度越来越小，c虚线对应的粒子的加速度越来越大，b虚线对应的粒子的加速度大小不变D．b虚线对应的粒子的质量大于c虚线对应的粒子的质量

6．(2013·江苏省连云港市模拟，7)(多选)如图6所示，一带电粒子在两个固定的等量正电荷的电场中运动，图中的实线为等势面，虚线ABC为粒子的运动轨迹，其中B点是两点电荷连线的中点，A、C位于同一等势面上．下列说法正确的是                                                                (　　)．

图6

A．该粒子可能带正电B．该粒子经过B点时的速度最大

C．该粒子经过B点时的加速度一定为零D．该粒子在B点的电势能小于在A点的电势能

7．(多选)如图7所示，三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面，电势值分别为10 V、20 V、30 V，实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，下列说法正确的是                    (　　)．

图7

A．粒子在三点所受的电场力相等B．粒子必先过a，再到b，然后到c

C．粒子在三点所具有的动能大小关系为Ekb>Eka>EkcD．粒子在三点的电势能大小关系为Epc8．(单选)如图8所示，空间虚线框内有匀强电场，AA′、BB′、CC′是该电场的三个等势面，相邻等势面间的距离为1 cm，其中BB′为零电势能面．一质量为m、带电荷量为＋q的粒子沿AA′方向以初速度v0自图中的P点进入电场，刚好从C′点离开电场．已知PA′＝2 cm，粒子的重力忽略不计．下列说法中正确的是                                                        (　　)．

图8

A．该粒子在P点时的电势能是2mv

B．该粒子到达C′点时的速度是v0

C．该粒子到达C′点时的电势能是mv

D．该粒子通过等势面BB′时的动能是1.5mv

5．(对称法)(单选)如图5所示，有一带电荷量为＋q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d，此点电荷到带电薄板的垂线通过板的圆心．若图中a点处的电场强度为零，则图中b点处的电场强度大小是                        (　　)．

如图所示，绝缘光滑水平轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径R＝0.40m.在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E＝1.0×104N/C.现有一质量m＝0.10kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s＝1.0m的位置，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的C端时，速度恰好为零．已知带电体所带电荷量q＝8.0×10－5C，求：

(1)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力；

(2)带电体沿圆弧形轨道从B端运动到C端的过程中，摩擦力做的功．