loading高二物理 带电粒子在电场中运动
1.（2013·天津理综·T5）板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势
1dUE2Q差为1，板间场强为1.现将电容器所带电荷量变为，板间距变为2，其他条件不变，
这时两极板间电势差A. B. C. D.
U2，板间场强为E2，下列说法正确的是
U2?U1,E2?E1 U2?2U1,E2?4E1
U2?U1,E2?2E1 U2?2U1,E2?2E1
【答案】选C．
1d【详解】当平行板电容器的其他条件不变，板间距离变为2时，电容器的电容为
c???S?d?4?k???2??2cU??，又知电容器的带电量为2Q，则得知
2Q?U2C，即U2?U1，根据
E?匀强电场中电势差与场强之间的关系式选项都错误。
Ud得
E2?U2?2E11d2，因此选项C正确，其它
2.(2013·南充模拟)如图所示，A、B为一对中间开有小孔的平行金属板，相距一定距离，A板接地，现有一电子在t=0时刻在A板小孔中由静止开始向B板运动，不计重力及阻力影响，使电子一定能从B板小孔射出，则B板电势φB与时间t的变化规律是( )
【答案】选A、B.
【详解】图A中，B板电势一直比A板电势高，因此，电子一直向B板加速运动，一定能从B板小孔射出，A正确；由对称性可知，图B中电压加在板间，将使电子时而向B板加速，时而向B板减速，且一直向B板运动，一定能从B板小孔射出，B正确；图C、图D中电压加在板间，若板间距足够大，则电子将在两板间往复运动，若板间距较小，则有可能从B板小孔射出，故C、D均错误.
3.(2013·杭州模拟)如图所示，长为L、倾角为θ的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中.一电荷量为+q,质量为m的小球,以初速度v0由斜面底端的M点沿斜面上滑,到达斜面顶端N的速度仍为v0,则( )
A.电场强度等于mg·tanθ/q B.电场强度等于mg·sinθ/q C.M、N两点的电势差为mgL/q
D.小球在N点的电势能大于在M点的电势能 【答案】选A
【详解】小球受到重力、电场力、支持力三个恒力作用,一定沿斜面匀速运动，必有mgsin
E?θ=Eqcosθ,解得：
mgtan?mgLsin??qq,A正确，B错误；UMN?ELcos? ，C错误；
因电场力对小球做正功，小球的电势能减少，故小球在N点的电势能小于在M点的电势能，D错误.
4.如图所示，在绝缘的斜面上方，存在着匀强电场，电场方向平行于斜面向上，斜面上的带电金属块在平行于斜面的力F作用下沿斜面移动。已知金属块在移动的过程中，力F做功32 J，金属块克服电场力做功8 J，金属块克服摩擦力做功16 J，重力势能增加18 J，则在此过程中金属块的( )
A.动能减少10 J B.电势能增加24 J C.机械能减少24 J D.内能增加16 J
【解析】选A、D。由动能定理可知ΔEk=32 J-8 J-16 J-18 J=-10 J,A正确；克服电场力做功为8 J，则电势能增加8 J,B错误；机械能的改变量等于除重力以外的其他力所做的总功，故应为ΔE=32 J-8 J-16 J=8 J,C错误；物体内能的增加量等于克服摩擦力所做的功，D正确。
5．(2014·江西新余一中一模)平行板电容器和电源、电阻、开关串联，组成如图所示的电路．接通开关K，电源即给电容器充电，则( )
A．保持K接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小 B．保持K接通，在两极板间插入一块铝板，则两极板间电场的电场强度增大 C．充电结束后断开K，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小 D．充电结束后断开K，在两极板间插入一块介质，则极板上的电势差增大
解析：保持K接通时，电容器两极板间的电势差不变，减小两极板间的距离，根据E＝
U可知，两极板间电场的电场强度增大，A错误；保持K接通，在两极板间插入一块铝板，d根据静电平衡的特点可知，有电场存在的板间距离减小，根据E＝可知，两极板间电场的电场强度增大，故B正确；充电结束后断开K，电容器两极板上的电荷量不变，减小两极板间的距离，电容器的电容增大，U＝，则两极板间的电势差减小，C正确；充电结束后断开
UdQCK，在两极板间插入一块介质时，电荷量不变，电容器的电容增大，同样极板上的电势差减小，D错误．
答案：BC
6．(2014·石家庄质检)如图所示，两平行金属板水平放置，板长为L，板间距离为d，板间电压为U，一不计重力、电荷量为q的带电粒子以初速度v0沿两板的中线射入，恰好沿下板的边缘飞出，则( )
t1
A．在前时间内，电场力对粒子做的功为Uq
24t3
B．在后时间内，电场力对粒子做的功为Uq
28
C．在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为1∶1
44D．在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为1∶2 44
解析：粒子在两平行金属板间做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，在前后两个的时间内沿电场线方向的位移之比为1∶3，则在
2
ddddtt1t3
前时间内，电场力对粒子做的功为Uq，在后时间内，电场力对粒子做的功为Uq，选项A2828
错、B对；由W＝Eq·s知在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为1∶1，选项C
44对、D错．
答案：BC
7.（2013·太原一模）一匀强电场的电场强度E随时间t变化的图像如图所示，在该匀强电场中，有一个带电粒子于t=0时刻由静止释放，若带电粒子只受电场力作用，则下列说法中正确的是（ ）
dd
A.带电粒子只向一个方向运动