專題05 帶電粒子在電場中的運動-【好題匯編】備戰(zhàn)2024-2025學年高二物理上學期期末真題分類匯編（新高考用）

專題05帶電粒子在電場中的運動-【好題匯編】備戰(zhàn)2024-2025學年高二物理上學期期末真題分類匯編（新高考通用）專題04帶電粒子在電場中的運動考點一帶電粒子在勻強電場中的運動1．（2024·南京期末）如圖所示，三塊平行放置的帶電金屬薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分別位于O、M、P點，由O點靜止釋放的電子恰好能運動到P點，現(xiàn)將C板向左平移到點，則由O點靜止釋放的電子（）A．運動到P點返回 B．運動到P和點之間返回C．運動到點返回 D．穿過點后繼續(xù)運動2．（2024·湖南期末）如圖，在P板附近有電荷（不計重力）由靜止開始向Q板運動，則以下解釋正確的是（）A．到達Q板的速率與板間距離和加速電壓兩個因素有關(guān)B．電壓一定時，兩板間距離越大，加速的時間越短，加速度越小C．電壓一定時，兩板間距離越大，加速的時間越長，加速度越大D．若加速電壓與電量均變?yōu)樵瓉淼?倍，則到達Q板的速率變?yōu)樵瓉淼?倍3．（2024·渝中期末）（多）如圖甲所示，在勻強電場中，虛線為電場線，與軸成角，軸上有a、b、c三點，，Ox軸上各點的電勢的變化規(guī)律如圖乙所示。取，。已知電子電量，則以下選項正確的是（）A．電場線的方向為斜右向下B．若質(zhì)子從點靜止釋放，將沿軸做加速運動C．勻強電場強度的大小為D．電子在點的電勢能為4．（2024·南京期末）一個帶正電的粒子，電荷量為q，質(zhì)量為m，由靜止經(jīng)電壓為的加速電場加速，隨后沿中心線垂直進入一個電壓為的偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)電場兩極板間距為d，極板長L。不計粒子的重力，整個裝置如圖所示，求：（1）粒子出加速電場時速度的大?。唬?）粒子出偏轉(zhuǎn)電場時速度偏轉(zhuǎn)角度的正切值；（3）粒子出偏轉(zhuǎn)電場時沿垂直于板面方向的側(cè)移距離y。5．（2024·?？谄谀┤鐖D所示為研究電子槍中電子在恒定電場中運動的簡化模型示意圖。在xOy平面的第一象限，存在以x軸、y軸及雙曲線的一段為邊界的勻強電場區(qū)域①，電場強度為E；在第二象限存在以為邊界的勻強電場區(qū)域②。一電子（電荷量為e，質(zhì)量為m，不計重力）從電場①的邊界B點處由靜止釋放，恰好從N點離開電場區(qū)域②。（1）求電子通過C點時的速度大??；（2）求電場區(qū)域②中的電場強度大小及電子到達N點時的速度大??；（3）試證明：從AB曲線上的任意位置由靜止釋放的電子都能從N點離開電場?？键c二帶電粒子在周期性電場中的運動6．（2024·淄博期末）（多）勻強電場的電場強度E隨時間t變化的圖像如圖所示。當時，在此勻強電場中由靜止釋放一個帶正電的粒子，帶電粒子只受靜電力的作用，下列說法正確的是（）A．帶電粒子將始終向同一個方向運動 B．3s末帶電粒子回到原出發(fā)點C．3s末帶電粒子的速度不為零 D．前3s內(nèi)，靜電力做的總功為零7．（2024·遵義期末）（多）如圖甲，某多級直線加速器由n個橫截面積相同的金屬圓筒依次排列組成，其中心軸線在同一直線上，序號為奇數(shù)的圓筒和交變電源的一個極相連，序號為偶數(shù)的圓筒和該電源的另一個極相連，交變電源兩極間電勢差的變化規(guī)律如圖乙所示。在時，偶數(shù)圓筒相對奇數(shù)圓筒的電勢差為正，此時位于和偶數(shù)圓筒相連的金屬圓板（序號為0）中央的一個質(zhì)子，在圓板和圓筒1之間的電場中由靜止開始加速，沿中心軸線沖進圓筒1，要使質(zhì)子運動到圓筒與圓筒之間各個間隙中，恰好都能使靜電力的方向跟運動方向相同而不斷加速，圓筒的長度須依照一定的規(guī)律依次增加。已知質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為e，電壓的絕對值為U、周期為T，質(zhì)子通過圓筒間隙的時間不計，且忽略相對論效應(yīng)，則（）A．質(zhì)子在每個圓筒中運動的時間均為B．質(zhì)子在每個圓筒中運動的時間均為TC．質(zhì)子進入第8個圓筒瞬間速度為D．序號為4的圓筒長度是序號為1的圓筒長度的2倍8．（2024·遼寧期末）（多）如圖甲所示，兩平行金屬板水平放置，間距為d，金屬板長為2d，兩金屬板間加如圖乙所示的電壓（時上金屬板帶正電），其中。一粒子源連續(xù)均勻發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為的帶電粒子（初速度，重力忽略不計），該粒子源射出的帶電粒子恰好從上板左端的下邊緣水平進入兩金屬板間，若粒子碰到兩金屬板即被吸收不再反彈且對極板的電量幾乎無影響，則（）A．能從板間飛出的粒子在板間運動的時間為TB．時刻進入兩極板間的粒子能夠從極板右側(cè)飛出C．能從極板右側(cè)飛出的粒子電場力對其做功一定為0D．能從極板右側(cè)飛出的粒子數(shù)占入射粒子總數(shù)的25%9．（2024·長沙期末）如圖甲所示，真空中相距的兩塊平行金屬板A、B與電源連接（圖中未畫出），其中B板接地（電勢為零），A板電勢變化的規(guī)律如圖乙所示。將一個質(zhì)量、帶電荷量的粒子從緊臨B板處無初速度釋放，在時刻釋放的帶電粒子，粒子恰好不能到達A板，不計重力，求（1）在時刻釋放的帶電粒子釋放瞬間粒子加速度的大?。唬?）在時刻釋放的帶電粒子到達A板時動能；（3）A板電勢變化的周期。10．（2024·淮安期末）如圖所示，長為3L、間距為2L的兩平行金屬板水平放置，兩板與開關(guān)S、直流電源相連。閉合開關(guān)S，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，以速度從上極板邊緣水平射入，恰能從下極板邊緣飛出，粒子受到的重力和空氣阻力均忽略不計，已知。（1）粒子離開電場時速度大小v；（2）若粒子以速度2v0從上極板邊緣水平射入，求粒子離開電場時的動能Ek；（3）將題中直流電源換為交流電源，其電壓U隨時間t變化關(guān)系的圖像如圖乙所示，其中U0（未知）等于原直流電源的電動勢，時刻粒子仍以速度從上極板邊緣水平射入，求粒子離開電場時的側(cè)位移y?？键c三帶電物體（計重力）的運動11．（2024·眉山期末）如圖所示，豎直平面內(nèi)兩個帶電小油滴a、b在勻強電場E中分別以速度、做勻速直線運動，不計空氣阻力及兩油滴之間的庫侖力，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、b帶異種電荷B．a(chǎn)比b的比荷大C．a(chǎn)的電勢能減小，b的電勢能增加D．a(chǎn)的機械能減小，b的機械能增加12．（2024·威海期末）如圖所示，水平向右的勻強電場，場強大小為。質(zhì)量為1kg、電量為1.6C帶正電的小物塊，從原點O以的初速度向右運動，物塊所受阻力f與位移x的關(guān)系為。則物塊運動的最大速度為（）A． B． C． D．13．（2024·六安期末）一帶電油滴在勻強電場E中的運動軌跡如圖中虛線所示，電場方向豎直向下，若不計空氣阻力，則此帶電油滴從a運動到b的過程中，能量變化情況為（）A．動能減小 B．電勢能增加C．重力勢能和電勢能之和減小 D．動能和電勢能之和增加14．（2024·菏澤期末）（多）如圖所示，不帶電物體A和帶電的物體B用跨過定滑輪的絕緣輕繩連接，A、B的質(zhì)量分別是2m和m。勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固定在水平面上，另一端與物體A相連，傾角為θ的絕緣斜面處于沿斜面向上的勻強電場中。開始時，物體B受到沿斜面向上的外力的作用而保持靜止，且輕繩恰好伸直?，F(xiàn)撤去外力F，直到物體B獲得最大速度，且彈簧未超過彈性限度，不計一切摩擦。則在此過程中（）A．物體B所受電場力大小為B．B的速度最大時，彈簧的伸長量為C．撤去外力F的瞬間，物體B的加速度為D．物體A、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機械能增加量等于物體B和地球組成的系統(tǒng)機械能的減少量15．（2024·菏澤期末）如圖所示，水平放置的兩平行金屬板A、B的間距為d，電容為C，開始時兩極板均不帶電，A板接地且B中央有小孔，現(xiàn)將帶電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電液滴從小孔（和A板面積相比足夠?。┱戏絟高處無初速度地滴下，液滴落到B板后電荷全部傳給B板。（1）若液滴在A，B間可做勻速直線運動，則此液滴是第幾滴？（2）能夠到達B板的液滴不會超過多少滴？16．（2024·江西期末）科技館中有一光滑絕緣軌道如題圖所示，軌道由半徑為R=8m的豎直光滑絕緣圓軌道和光滑水平軌道構(gòu)成，A點所在的半徑與豎直直徑BC成37°角?？臻g存在一個水平向右、大小為的勻強電場，質(zhì)量為m=0.08kg，電荷量為的小球在C點獲得一個水平向右的初速度，并恰好能通過A點，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2，結(jié)果可保留根號，求：（1）小球在A點的速度大?。唬?）小球在C點的速度大小；（3）小球從A點落到地面上經(jīng)過的時間；（4）小球落地點距離C點的距離?？键c四示波器的原理17．（2024·郴州期末）如圖所示，A為粒子源，A和極板B間的加速電壓為，兩水平放置的平行帶電板C、D間的電壓為。現(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為的粒子從A處由靜止釋放，被加速電壓加速后水平進入豎直方向的勻強電場，最后從右側(cè)射出。平行板C、D的長度為L，兩板間的距離為d，不計帶電粒子的重力，則下列說法正確的是（

）A．帶電粒子射出B板時的速度B．帶電粒子在C、D極板間運動的時間C．帶電粒子飛出C、D間電場時在豎直方向上發(fā)生的位移D．若同時使和加倍，則帶電粒子在飛出C、D極板間電場時的速度與水平方向的夾角不變18．（2024·無錫期末）示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，其原理圖如圖甲所示。圖乙是從右向左看到的熒光屏的平面圖。若在XX'上加如圖丙所示的電壓，在YY'上加如圖丁所示的信號電壓，則在示波管熒光屏上看到的圖形是（

）A．B．C． D．19．（2024·昆明期末）示波器是一種用來觀察電信號的電子儀器，其核心部件是示波管，如圖甲所示是示波管的原理圖。示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和菼光屏組成，管內(nèi)抽成真空。電子從燈絲發(fā)射出來（初速度可不計），經(jīng)電壓為的加速電場加速后，以垂直于偏轉(zhuǎn)電場的方向先后進入偏轉(zhuǎn)電極、。當偏轉(zhuǎn)電極、上都不加電壓時，電子束從電子槍射出后，沿直線運動，打在熒光屏的中心點，在那里產(chǎn)生一個亮斑，如圖乙所示。若要熒光屏上的A點出現(xiàn)亮斑，則（）A．電極、接電源的正極，、接電源的負極B．電極、接電源的正極，、接電源的負極C．電極、接電源的正極，、接電源的負極D．電極、接電源的正極，、接電源的負極20．（2024·長春期末）（多）示波器是一種常見的電學儀器，可以在熒光屏上顯示出被檢測的電壓隨時間變化的情況。示波器的內(nèi)部構(gòu)造簡化圖如圖所示，電子經(jīng)電子槍加速后進入偏轉(zhuǎn)電場，最終打在熒光屏上。下列關(guān)于所加偏轉(zhuǎn)電壓與熒光屏上得到圖形的說法中正確的是（）A．如果只在上加圖甲所示的電壓，則在熒光屏上看到的圖形如圖（b）B．如果只在上加圖乙所示的電壓，則在熒光屏上看到的圖形如圖（a）C．如果在、上分別加圖甲、乙所示的電壓，則在熒光屏上看到的圖形如圖（c）D．如果在，上分別加圖甲、乙所示的電壓，則在熒光屏上看到的圖形如圖（d）21．（2024·大連期末）如圖所示，在豎直平面xOy內(nèi)存在一未知勻強電場。一質(zhì)量為m的帶電小球從y軸上P點以與y軸正方向成60°的速度v進入第一象限；經(jīng)過x軸上Q點（圖中未畫出）時的速度大小也為v，方向豎直向下。重力加速度大小為g，忽略空氣阻力。小球從P點運動到Q點的過程中（）A．機械能先減小后增加B．速度不小于C．所受電場力不小于D．豎直位移與水平位移大小的比值為22．（2024·湖北期末）（多）如圖甲所示，傾角為的粗糙斜面上各點場強的方向均沿斜面向上，以斜面底端為坐標原點，沿斜面向上為正方向建立軸，斜面上各點場強的大小與該點位置坐標之間的關(guān)系如圖乙所示?，F(xiàn)有一個質(zhì)量為，電量為的帶正電小滑塊從斜面底端靜止釋放，斜面足夠長，小滑塊與斜面間動摩擦因數(shù)為0.75，取重力加速度，，，小滑塊運動的過程中，下列說法正確的是（）A．軸上與兩點間電勢差為B．小滑塊能獲得的最大動能為1.5JC．小滑塊機械能增加量最多為4.5JD．小滑塊電勢能減小量最多為23．（2024·江西期末）（多）如圖甲所示，某裝置由直線加速器和偏轉(zhuǎn)電場組成。直線加速器序號為奇數(shù)和偶數(shù)的圓筒分別和交變電源的兩極相連，交變電源兩極間電勢差的變化規(guī)律如圖乙所示；在t＝0時，奇數(shù)圓筒相對偶數(shù)圓筒的電勢差為正值，位于金屬圓板（序號為0）中央的電子由靜止開始加速，通過可視為勻強電場的圓筒間隙的時間忽略不計，偏轉(zhuǎn)勻強電場的A、B板水平放置，長度均為L，相距為d，極板間電壓為U，電子從直線加速器水平射出后，自M點射入電場，從N點射出電場。若電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不計電子的重力和相對論效應(yīng)。下列說法正確的是（）A．電子在第3個與第6個金屬筒中的動能之比B．第2個金屬圓筒的長度為C．電子射出偏轉(zhuǎn)電場時，速度偏轉(zhuǎn)角度的正切值D．若電子通過圓筒間隙的時間不可忽略，且圓筒間隙的距離均為d，在保持圓筒長度、交變電壓的變化規(guī)律和圖乙中相同的情況下，該裝置能夠讓電子獲得的最大速度為24．（2024·沈陽期末）（多）如圖所示，半徑為R的光滑絕緣圓環(huán)固定于豎直平面內(nèi)，a為圓環(huán)的最低點，c為圓環(huán)的最高點，b點與圓心О等高，該空間存在與圓環(huán)平面平行的勻強電場。質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球Р套在圓環(huán)上，沿環(huán)做圓周運動，通過a、b、c三點時的速度大小分別為、、（重力加速度為g，空氣阻力不計）.下列說法正確的是（

）A．勻強電場方向水平向左B．勻強電場場強大小C．小球運動過程中對圓環(huán)的最小壓力為0D．小球運動過程中在b處與地球組成的系統(tǒng)有最大的機械能25．（2024·黔南期末）如圖所示，空間中有兩塊帶電平行金屬板M、N，兩板間距為，兩板間的電壓。小球以的水平速度從兩板間的A點飛入，A點到上極板左端點的豎直距離為，然后從下極板的右端點點飛出，并沿切線方向飛入豎直光滑圓軌道。點與光滑豎直圓軌道平滑連接，圓軌道的半徑。平行金屬板M、N的右側(cè)垂線的右側(cè)區(qū)域存在水平向右的勻強電場，電場強度。已知小球帶正電，質(zhì)量，電荷量，重力加速度取，，不計空氣阻力。求：（1）小球在點的速度大??；（2）極板的長度；（3）小球在豎直圓軌道上滾動時的最大速度。26．（2024·遼寧期末）如圖甲，在平面直角坐標系xOy的第一象限內(nèi)，虛線AB上方有沿y軸負方向的勻強電場，