电场及带电粒子在电场中的运动问题
(45分钟 100分)
一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分，1～6题为单选题，7～10题为多选题)
1.(2016·全国卷Ⅲ)关于静电场的等势面，下列说法正确的是 ( )
A.两个电势不同的等势面可能相交
B.电场线与等势面处处相互垂直
C.同一等势面上各点电场强度一定相等
D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功
【解析】选B。等势面的特点：两个电势不同的等势面不可能相交，故A错误；电场线与等势面处处相互垂直，故B正确；等势面的疏密程度表示电场强度的大小，故C错误；电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，负电荷受力与电场线的方向相反，故负电荷受力由电势低的等势面指向电势高的等势面，那么它从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做负功，D错误。
2.(2017·江苏高考)如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、P点。由O点静止释放的电子恰好能运动到P点。现将C板向右平移到P′点，则由O点静止释放的电子 ( )
A.运动到P点返回
B.运动到P和P′点之间返回
C.运动到P′点返回
D.穿过P′点
【解析】选A。电子在A、B间加速，在B、C间减速，加速电压做功与减速电压做功相等。现将C板向右平移到P′点，B、C板间的电场强度不变，根据U=Ed判断，由O点静止释放的电子运动到P点速度为0再返回，A项正确。
3.(2016·全国卷Ⅱ)如图，P是固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆。带电粒子Q在P的电场中运动。运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点。若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则 ( )
A.aa>ab>ac，va>vc>vb
B.aa>ab>ac，vb>vc> va
C.ab>ac>aa，vb>vc> va
D.ab>ac>aa，va>vc>vb
【解析】选D。由图可知Q在a、b、c点时距P的距离ra>rc>rb，且Q受P排斥力作用，由库仑定律F=k可知Fb>Fc>Fa，所以根据牛顿第二定律可知ab>ac>aa。Q在a点向b点运动，或在c点向b点运动时要克服电场力做功动能减小，又由于Q在a、b、c点时距P的距离ra>rc>rb，所以va>vc>vb，故选项D正确。
