2024届高考物理一轮总复习课时跟踪检测三十三“带电粒子在电场中运动问题”的综合研究.pdf

课时跟踪检测（三十三）“带电粒子在电场中运动问题”的综合探

讨

一、立足主干学问，注意基础性和综合性

1.某半导体PN结中存在电场，取电场强度E的方向为x轴正方

向，其E-x关系如图所示，ON＝OP，OA＝OB。取O点的电势为零，则

()

A．AB的电势相等

B．从N到O的过程中，电势始终增大

C．电子从N移到P的过程中，电势能先增大后减小

D．电子从N移到O和从O移到P的过程中，电场力做功相等

解析：选D由于场强为正值则电场强度E的方向为x轴正方向，沿着电场线方向电势

渐渐降低，AB错误；电子从N移到P的过程中，电场力始终做正功，电势能渐渐减小，C

错误；由图像可知，图形的面积表示电势差，则有U＝U，再依据W＝qU可知，则电子从N

NOOP

移到O和从O移到P的过程中，电场力做功相等，D正确。

2．空间存在着平行纸面的匀强电场，但电场的详细方向未知，现在纸面内建立直角坐标

系xOy，用仪器沿OxOy两个方向探测该静电场中各点电势，得到各点电势φ与横、纵坐

标的函数关系如图所示。关于该电场的电场强度E，下列说法正确的是()

A．E＝3V/m，方向沿x轴正方向

B．E＝5V/m，方向指向第一象限

C．E＝400V/m，方向沿y轴负方向

D．E＝500V/m，方向指向第三象限

解析：选D在沿y轴方向，电势为40V时，此时距离O点的距离为10cm，而沿x轴方

向，电势为40V时，此时距离O点的距离为cm，此两点为等势点，电场强度的方向垂直于

两者连线且指向第三象限，由E＝计算可得电场强度大小为500V/m，方向与x轴负方向成

53°，指向第三象限，故ABC错误，D正确。

3.一带负电粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能E随

p

位移x的改变关系如图所示，则粒子在从x向x运动的过程中，下列说法

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中正确的是()

A．在x处粒子速度最大

1

B．在x处粒子加速度最大

2

C．在x处电势最高

3

D．在x处电势为零

2

解析：选C带负电粒子只在电场力作用下运动，所以动能与势能之和是恒定的。则粒

子在从x向x运动的过程中，在x处的电势能最小，速度最大，A错误；依据电场力做功与

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电势能的关系W＝－ΔE＝E－E，从而解得E＝－W＋E＝－Fx＋E，即图像中的斜率表示

pp0ppp0p0

电场力大小，在x处图像的斜率为零，粒子加速度为零，B错误；负电荷在电势低的地方电

2

势能高，在x处的电势能最小，所以电势最高，C正确；依据公式φ＝，可知在x处电势

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不为零，D错误。

4.(多选)如图，一根不行伸长的绝缘细线一端固定于O点，另一端

系一带电小球，置于水平向右的匀强电场中，现把细线水平拉直，小

球从A点由静止释放，经最低点B后，小球摆到C点时速度为0，则

()

A．小球在B点时速度最大

B．小球从A点到B点的过程中，机械能始终在削减

C．小球在B点时细线的拉力最大

D．从B点到C点的过程中小球的电势能始终增加

解析：选BD小球所受重力和电场力恒定，重力和电场力的