2024年高考物理100考点必威体育精装版模拟题千题精练专题1.26带电粒子在非匀强电场中的运动电磁部分含解析.docVIP

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专题1.26带电粒子在非匀强电场中的运动

一．选择题

1.（2024广东佛山一模）右图为一个以O为圆心、半径为R、带电量为+Q的匀称带电圆环，在圆心O处放一个带电量为q的负点电荷，AB为圆环的中轴线，C点在AB上距O的长度为R。现把该点电荷从O拉到C，若不考虑点电荷对场源的影响，则下列说法正确的是（）

A.点电荷在O点受到的电场力不为零

B.点电荷在C点受到的电场力大小为

C.点电荷从O到C的过程中，外力对其做正功，电势能增大

D.若将点电荷从C由静止释放，则它会始终沿由B到A的方向运动

【参考答案】C

【名师解析】将匀称带电圆环分成相同的微元，由库仑定律和对称性可知，点电荷在O点受到的电场力为零，选项A错误；把匀称带电圆环分成相同的微元△Q，由库仑定律可得负点电荷q与微元△Q之间的电场力为△F=，沿AB轴线方向的分力为△Fcos45°=，由对称性可知垂直AB方向的分力相互抵消。对△Fcos45°=求和可得，点电荷在C点受到的电场力大小为F=Σ△Fcos45°=Σ=，选项B错误；点电荷从O到C的过程中，外力对其做正功，电势能增大，选项C正确；若将点电荷从C由静止释放，则它会沿由B到A的方向，先做加速运动后做减速运动，运动到A点时速度减小到零，然后反向运动，选项D错误。

2．（6分）（2024吉林长春四模）如图甲所示，两个点电荷Q1、Q2固定在z轴上，其中Qi位于原点O，a、b是它们连线延长线上的两点。现有一带负电的粒子q以肯定的初速度沿z轴从a点起先经b点向远处运动（粒子只受电场力作用），设粒子经过a、b两点时的速度分别为va、vb，其速度随坐标x变更的图象如图乙所示，则以下推断正确的是（）

A．ab连线的中点电势最低 B．a点的电势比b点的电势高

C．x＝3L处场强肯定为零 D．Q2带负电且电荷量小于Q1

【参考答案】CD

【名师解析】由图象分析可知：负带电粒子在据O点3L前做加速运动，后做减速运动，可见3L点的加速度为0，则在3L负电粒子受到两点电荷的电场力平衡，从而可得出Q2的电性为负；通过负带电粒子的动能先增大再减小，推断电场力做功和电势能的变更。

该电荷从a点到3L点，做加速运动，且该电荷为负电荷，电场力做正功，所以电势能减小，再据Ep＝qφ知，电势上升，从3L到b减速运动，且该电荷为负电荷，电场力做负功，电势能增加，再据Ep＝qφ知，电势又降低，故3L点电势最高，故A错误；由图象可知，b速度大于a点速度，个整个过程中电场力做正功，电势能减小，又该电荷为负电荷，再据Ep＝qφ知，电势上升，故B错误；由图象分析可知：在距离O点3L前做加速运动，后做减速运动，可见3L处的加速度为0，则在3L处受到两点电荷的电场力平衡，可知3L点的合场强为零，Q2带负电，且有，所以，Q1＞Q2，故CD正确。

3．（2024河北衡水六调）如图所示，在真空空间中的M、N处存在两个被固定的、电荷量相同的正点电荷，在它们的连线上有A、B、C三点，已知MA=CN=NB，MANA。现有一正点电荷q，在电场中移动此点电荷q，下列说法中正确的是()

A．沿半圆弧l将q从B点移到C点，电场力不做功

B．沿曲线r将q从B点移到C点，电场力做负功

C．沿曲线s将q从A点移到C点，电场力做正功

D．沿直线将q从A点移到B点，电场力做正功

【参考答案】.C

【命题意图】本题考查带电粒子在等量正电荷电场中的运动、电场力做功及其相关的学问点。

【解题思路】由于B点的电势高于C点，所以沿半圆弧l将q从B点移到C点，电场力做功，电势能减小，选项A错误；沿曲线r将q从B点移到C点，电场力做正功，电势能减小，选项B错误；由对称性可知，AB电势相等，A点的电势高于C点，所以沿曲线s将q从A点移到C点，电场力做正功，选项C正确；沿直线将q从A点移到B点，电场力先做负功后做正功，总功为零，选项D错误。

4.（多选）（2024安徽黄山一模）如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子仅在静电力作用下的运动轨迹．设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB且aAaB，电势能分别为EpA、EpB．下列说法正确的是（）

A．电子肯定从A向B运动

B．Q靠近M端且为负电荷

C．无论Q为正电荷还是负电荷，肯定有EpAEpB

D．A点电势肯定高于B点电势

【参考答案】.CD

【名师解析】依据电子仅在静电力作用下的运动轨迹可知，电子所受电场力向左，电场线MN的方向向右，电子在A、B两点的加速度大小aAaB，可知Q靠近M端且为正电荷，A点电势肯定高于B点电势，选项B错误D正确；由于A点电