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文档简介
专题08电场及带电粒子在电场中的运动
目录
第一部分风向速递洞察考向,感知前沿
第二部分分层突破固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01电场的性质
题型02电场中的图像问题
题型03带电粒子(带电体)在电场中运动
B组·抢分能力练
第三部分真题验证对标高考,感悟考法
1.如图甲所示,喷雾设备的静电喷嘴内装有一根带正电的针,使得农药水珠离开喷嘴时带有大
量正电荷,由于与大地相连的农作物的叶子一般都带负电,带正电的农药水珠喷洒到农作物上时,就被吸
附在叶子上。某次喷雾设备静止时,形成的部分电场线如图乙所示,A、B、C、D是电场中的四个点,若不
考虑水珠所受空气阻力,下列说法正确的是()
A.A、B、C三点的电势关系为CBA
B.水珠在A、B、C三点的电势能关系为EAEBEC
C.D点无电场线,水珠在D点的电势能为零
D.静止在B点的水珠释放后可能沿电场线运动
2.如图所示,接地金属球壳外的A点、球壳内的B点与球心O处于同一竖直线上,球壳外M、
N两点关于AO对称,在A点锁定一负点电荷Q,则()
A.B点的电势等于O点的电势
B.Q在球心O处产生的场强为零
C.M、N两点的场强相同,电势也相同
D.Q解锁后向下运动过程中,静电力对其做负功
3.空间中存在方向平行于x轴的电场,其电势随x的变化关系如图所示。一带电粒子沿x轴
正方向、以速度大小v0由O点射出,粒子运动到c点时的速度恰好为0,已知粒子仅受静电力作用。下列
说法正确的是()
A.电场强度大小恒定,且沿x轴负方向
B.从a点到b点,粒子的电势能增加
1
C.粒子在b点的速度大小为v
20
D.粒子将在O、c两点间一直做往返运动
e
4.如图所示为英国物理学家J·J·汤姆孙当年用于测量电子比荷的气体放电管示意图。图中虚
m
线框内部分处于真空状态,当灯丝L与电源1接通时将发热并逸出电子。P是中央有小圆孔的金属板,当L
和P板与电源2接通时,逸出的电子将被加速,并沿图中虚直线所示路径到达荧光屏。D1、D2为两块平行
于虚直线、间距为d的金属板,两板与电源3相接,在图示圆形区域内加一磁感应强度为B,方向垂直纸面
向外的匀强磁场。今测得三个可调电源的电压值分别为U1、U2、U3时,恰好观察到荧光屏O点有荧光发出。
则以下说法正确的是()
A.电源2、3都是直流电源
B.金属板D2接电源3的负极
2
U3
C.该次实验测得电子的比荷为22
2U1U2Bd
D.该次实验中电子击中O点时的动能略大于eU2
01电场的性质
1.(2025·北京育才学校·仿真)如图所示的平面内,有静止的等量异号点电荷,M、N两点关于两电荷连
线对称,M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是()
A.电子在M点所受电场力比在P点所受电场力大
B.N点的场强与P点的场强相同
C.M点的电势比N点的电势高
D.电子在M点的电势能比在P点的电势能大
2.(2025·北京石景山·一模)如图所示,所带电荷量分别为+Q和+q(Q>q)的两个正点电荷位于同一直线
上的M、N两点,P、Q是MN连线上的两点,且MP=PQ=QN。E、F是MN连线中垂线上关于MN连线
对称的两点。则()
A.E、F两点电场强度大小相等,方向相反
B.P、Q两点电势相等
C.若两点电荷的电荷量都变为原来的2倍,P、Q两点间电势差将变为原来的4倍
D.若Q点电场强度为零,则Q=4q
、
3.(2025·北京市海淀区·三模)如图所示,真空中两点电荷q1q2分别位于直角三角形的顶点C和顶点B上,
D为斜边AB的中点,ABC30。已知A点电场强度的方向垂直AB向下,则下列说法正确的是()
、
A.q1q2电性相同
B.q1电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的一半
C.q1电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的二倍
D.D点电势高于A点电势
4.(2025·北京市顺义区·一模)如图所示,真空中有两个等量异种点电荷Q1、Q2,分别固定在x轴坐标为
0和6cm的位置上。一带正电的点电荷在x1cm处由静止释放后()
A.做匀加速直线运动
B.在x3cm处所受静电力最大
C.由x1cm处到x3cm处的时间等于由x3cm处到x5cm处的时间
D.由x1cm处到x3cm处的动能变化量等于由x3cm处到x5cm处的动能变化量
5.(2025·北京市丰台区·开学)如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三条电场线,实线为一带电粒子仅
在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,下列说法正确的是()
A.该电场由负点电荷形成
B.带电粒子是从P向Q运动
C.带电粒子在P点时的加速度小于在Q点时的加速度
D.带电粒子在P点的电势能小于在Q点的电势能
6.(2025·北京55中·期中)如图所示是真空中两个带等量异种电荷的点电荷A、B周围的电场分布情况。
图中O点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,OMON,下列说法中正确的是()
A.同一电荷在O、M、N三点受到的电场力相同
B.同一电荷在O、M、N三点的电势能相同
C.负电荷在O点受到的电场力向左
D.把一自由电荷从M点由静止释放,将沿MON做匀速直线运动
02电场中的图像问题
7.(2025·北京房山·一模)如图甲所示,直线AB是一条电场线。一正电荷仅在静电力作用下,以一定初
速度沿电场线从A点运动到B点,运动过程中速度v随时间t变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是
()
A.该电场线的方向是由B点指向A点
B.该电场可能是负点电荷产生的
C.A点电势小于B点电势
D.A点电场强度大于B点电场强度
8.(2025·北京牛栏山一中·期中)如图甲所示,空间内存在平行纸面的匀强电场(图中未画出),圆上各
点和圆心的连线与O1a的夹角记为,圆上各点的电势与的关系图像如图乙所示,已知圆的半径R1m,
15V,22V,则该匀强电场的电场强度大小为()
A.1V/mB.1.5V/mC.3V/m
03带电粒子(带电体)在电场中运动
9.(2025·北京三十五中·三模)如图所示,实线是竖直面内以O点为圆心的圆,MN和PQ是圆的两条相
互垂直的直径,在竖直面内存在由Q点指向P点的匀强电场。从O点在竖直面内向各个方向以大小相同的
初速度发射电荷量和质量完全相同的带正电小球,通过圆上各点的小球中,经过N点的小球速度最大。不
计空气阻力及小球间的相互作用。小球通过圆上各点时,下列说法正确的是()
A.通过Q点的小球,重力势能与动能之和最大
B.通过P点的小球,重力势能与动能之和最大
C.通过M点的小球,电势能与重力势能之和最小
D.通过N点的小球,电势能与重力势能之和最大
10.(2025·北京二十中学·月考)具有相同质子数和不同中子数的原子称为同位素。让氢的三种同位素原子
1232
核(1H、1H和1H)以相同的速度从带电平行板间的P点沿垂直于电场的方向射入电场,其中氘核(1H)
恰好能离开电场,轨迹如图所示。不计粒子的重力,则()
3
A.1H不能离开电场
3
B.1H在电场中受到的电场力最大
3
C.1H在电场中运动的时间最短
3
D.在电场中运动的过程中电场力对1H做功最少
12
11.(2025·北京清华附中·期中)氢元素的两种同位素的原子核——氕核(1H)、氘核(1H)的质量之比
12
为1∶2,电荷量之比为1∶1。如图所示,氕核(1H)、氘核(1H)由静止开始经同一加速电场加速后,
又经同一匀强电场偏转,最后打在荧光屏上。下列说法正确的是()
A.两原子核飞出加速电场时的速度之比为1∶2
B.两原子核在偏转电场的偏转距离之比为1∶2
C.两原子核飞出偏转电场时的动能之比为1∶2
D.两原子核打在荧光屏上的偏移量之比为1∶1
12.(2024·北京十五中·月考)具有相同质子数和不同中子数的原子称为同位素。让氢的三种同位素原子核
1232
(1H、1H和1H)以相同的速度从带电平行板间的P点沿垂直于电场的方向射入电场,其中氘核1H恰
好能离开电场,轨迹如图所示。不计粒子的重力,则()
1
A.1H不能离开电场
3
B.1H在电场中受到的电场力最大
3
C.1H在电场中运动的时间最短
3
D.在电场中运动的过程中电场力对1H做功最少
1.(2025·北京铁路二中·期中)如图所示,P、Q是两个电荷量相等的负的点电荷,它们连线的中点是O,
A、B是中垂线上的两点。OAOB,用EA、EB、A、B分别表示A、B两点的场强和电势,则()
A.EA一定大于EB,B不一定大于AB.EA一定大于EB,B一定大于A
C.EA不一定大于EB,B一定大于AD.EA不一定大于EB,B不一定大于A
2.(2025·北京丰台·期中)如图所示在等量异种点电荷形成的电场中,O是电荷连线的中点,A、B和C、
D相对O对称。下列说法正确的是()
A.A、B两点电场强度大小相等、方向相反
B.C、D两点电场强度大小相等、方向相反
C.将正电荷从A点移动到B点,电势能减小
D.负电荷从C运动到O的过程中,电场力做正功
3.(2025·北京四中·期中)在真空中固定两个电荷量相同的点电荷A、B,它们关于x轴对称,如图甲所
示。它们产生的电场在x轴上的场强E随x变化的图像如图乙所示(规定x轴正方向为电场强度的正方向)。
若在坐标原点O由静止释放一个正点电荷q,它将在x轴上运动,不计电荷重力。则()
A.A、B电荷可能为正电荷B.电荷q将在x轴上做简谐运动
C.电荷q在x2处动能最小D.电荷q运动的最大距离为2x2
4.(2025·北京北师大实验中学·期中)如图,平面直角坐标系中,正方形ABCD边长为5m,现施加一个平
行于坐标平面的匀强电场,已知A,B,C三点处的电势分别为0V,4V,7V,则下列说法错误的是()
A.点D处的电势为3V
B.电子从B运动到D电势能增加1eV
C.匀强电场的场强大小为1V/m
4
D.匀强电场的方向与x轴负方向夹角正切值为
3
5.(2025·北京十一中·月考)如图所示,a、b、c为点电荷Q产生的电场中的三条电场线,虚线MNP是带
电粒子q只在电场力作用下的运动轨迹,则()
A.粒子q在P点受到的电场力一定沿电场线方向向右
B.粒子q一定是从M到P做加速度增加的加速运动
C.粒子q在P点的速度不一定比在M点的速度大
D.若粒子q带负电,则点电荷Q为负电荷
6.(2024·北京市丰台区·期末)如图所示,两个电荷量都是Q的正、负点电荷固定在A、B两点,AB连线
中点为O。现将另一个电荷量为+q的试探电荷放在AB连线的中垂线上距O为x的C点,沿某一确定方向
施加外力使电荷由静止开始沿直线从C点运动到O点,下列说法正确的是()
A.外力F的方向应当平行于AB方向水平向右
B.电荷从C点到O点的运动为匀变速直线运动
C.电荷从C点运动到O点过程中电势能逐渐减小
E
D.电荷从C点运动到O点的过程中k逐渐增大
x
7.(2024·北京石景山·期末)如图所示,用绝缘支架将带电荷量为+Q的小球a固定在O点,一粗糙绝缘
直杆与水平方向的夹角θ=30°,直杆与小球a位于同一竖直面内,杆上有A、B、C三点,C与O两点位于
同一水平线上,B为AC的中点,OA=OC=L。小球b质量为m,带电荷量为-q,套在直杆上,从A点由静
止开始下滑,第一次经过B点时速度是v,运动到C点时速度为0。在+Q产生的电场中取C点的电势为0,
重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是()
A.小球b经过B点时加速度为0
B.小球b从A点到C点过程中产生的内能为3mgL
1
C.小球b的电势能最小值为mv2
2
D.小球b到C点后又从C点返回到A点
8.(2025·北京顺义一中·期中)具有相同质子数和不同中子数的原子称为同位素。让氢的三种同位素原子
123)
核(1H、1H和1H(电荷量相同,质量不同)以相同的速度从带电平行板间的P点沿垂直于电场的方向射
入电场,分别落在A、B、C三点,如图所示。不计粒子的重力,则()
A.三种粒子在电场中运动的时间相同
B.三种粒子在电场中运动的过程中电势能的变化量相同
∶1
C.落在A点的是1H
D.到达负极板时,落在C点的粒子的动能等于落在A点的粒子的动能
9.(2025·北京丰台·期中)电子束光刻技术以其分辨率高、性能稳定、功能强大而著称,其原理简化如图
所示,电子枪发射的电子经过成型孔后形成电子束,在束偏移器间不加扫描电压时,电子束垂直射到晶圆
上某芯片表面并过中心O点。电子通过束偏移器的时间极短,可以认为这个过程中束偏移器的电压是不变
的。电子的重力不计,以下说法正确的是()
A.电子在束偏移器内做非匀变速运动
B.束偏移器间加的电压越大,电子通过束偏移器的时间越短
C.电子通过束偏移器射到晶圆表面时距O点的距离与所加扫描电压成正比
D.电子通过束偏移器射到晶圆表面时距O点的距离与电子进入束偏移器的初动能成正比
10.(2025·北京清华附中·期中)一带正电荷的粒子以某一初速度进入匀强电场中。忽略重力影响,为了使
粒子的速度方向在最短的时间内发生的偏转,则电场方向与粒子的初速度方向之间的夹角是()
6
2
A.B.C.D.
2334
11.(2025·北京八十中学·期中)如图所示,在地面上方的水平匀强电场中,一个质量为m、电荷量为q的
小球,系在一根长为L的绝缘细线一端,可以在竖直平面内绕O点做圆周运动。AB为圆周的水平直径,CD
mg
为竖直直径。已知重力加速度为g,电场强度E。下列说法正确的是()
q
A.若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,则它运动的最小速度为gL
B.若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,则小球在C点动能最大
C.若将小球在A点由静止开始释放,它将沿直线运动到C点
D.若将小球在A点以大小为gL的速度竖直向上抛出,它将能沿半圆ADB到达B点
12.(2025·北京北师大实验中学·期中)如图所示,间距为4L的平行极板MN(足够长)放置在水平面内,
初始时极板不接电源,正点电荷a固定于极板正中间,带负电的粒子b绕电荷a沿逆时针方向做匀速圆周
运动,轨迹半径为L,其上的点P1P3连线平行于极板,P2P4连线垂直于极板。随后分别在粒子b运动到点Pi,
(i1,2,3,4)瞬间撤去电荷a,同时对极板MN接电压为U的直流电源(极板M接电源正极),记
从此刻起,到粒子第一次打到极板所用时间为ti,打到极板上的速率为vi。假设忽略粒子重力,一切阻力与
边缘效应,已知静电常数为k,下列说法正确的有()
A.在t1~t4中,t3可能最小
B.在v1~v4中,v4一定最大
C.若v30,则t3(21)t1
UL
D.若tt,则点电荷a的电荷量为
124k
13.(2025·北京二中·月考)真空中的某装置如图所示,现有质子、氘核和粒子都从O点由静止释放,经
过相同加速电场和偏转电场,射出后都打在同一个与OO'垂直的荧光屏上,使荧光屏上出现亮点(已知质
子、氘核和α粒子质量之比为1∶2∶4,电量之比为1∶1∶2,重力不计)。下列说法中正确的是()
A.偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶1∶2
B.三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2∶1∶1
C.三种粒子出偏转电场时的动能之比1∶2∶2
D.在荧光屏上将只出现1个亮点
14.(2025·北京西城·二模)弗兰克-赫兹实验是能够验证玻尔理论的重要实验。实验装置如图所示,放电
管的阴极K持续发射电子,两个金属网电极G1和G2将放电管分为三个区域,在G1与K之间加可调节大小
的电压,使电子加速运动;电子进入G1和G2之间的等势区后,部分电子与该区域内的原子发生碰撞;在G2
与电极A间加电压,使进入该区域的电子减速运动,若有电子到达A,电流表可观测到电流。
可以建立简化的模型从理论角度对该实验进行分析。设原子的质量为M,被撞前视为静止,电子的电
荷量为e、质量为m,忽略电子的初速度及电子间的相互作用力,假定电子均沿直线运动,电子与原子最多
发生一次碰撞,且电子不会被原子俘获。
(1)当G1与K间电压为U时,求电子到达G1时速度的大小v。
(2)该实验利用电子对原子进行撞击,使原子吸收碰撞损失的动能从低能级跃迁到高能级。
为使原子从能量为的基态跃迁到能量为的第一激发态,求与间电压的最小值。
a.E0E1G1KU0
b.在G2与A间加电压是为了观测到电流表示数的显著变化,以推知原子是否发生了能级跃迁。当G1与
间电压为时,求G与间电压的最小值。
KU02AU1
15.(2025·北京171中学·月考)如图甲所示,质量为m、电荷量为e的带负电粒子初速度为零,经加速电
压U1加速后,沿水平方向O1O2垂直射入偏转电场。已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L,两极
板间距为d,O1O2为两极板的中线,P是足够大的荧光屏,且屏与极板右边缘的距离为L,不考虑电场的边
缘效应,不计粒子重力。
(1)粒子进入偏转电场的速度大小为多少?
(2)若偏转电场两板间加恒定电压U0,粒子经过偏转电场后正好击中屏上的A点,已知A点与上极板M
在同一水平线上,则所加恒定电压U0为多少?
(3)若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化,要使粒子经加速电场后在t=0时刻进入偏转
电场,最后水平击中A点,则偏转电场电压U应该满足什么条件?
16.(2025·北京清华附中·期中)如图所示,带电粒子(不计重力)从A点以速度v0进入辐射状的电场,
做半径为R的匀速圆周运动,圆弧轨迹处的电场强度的大小处处为E,经过半个圆周运动粒子从B点射出
辐射状的电场,紧接着垂直进入电场强度为E的匀强电场,然后到达C点,已知粒子在C点的速度与在B
点的速度之间的夹角为30°。求
(1)粒子的比荷;
(2)粒子从A到B的运动时间;
(3)B、C两点间的电势差。
17.(2025·北京十一学校顺义学校·期中)如图所示,偏转电场的两平行金属板长为L,板间距为d,距偏
LL
转电场极板的右侧为处有一水平放置,长度为的荧光屏,屏到两极板中心线OO′的距离为d。若加速电
22
场的极板间加上可调电压U1,偏转电场的两板之间加上恒定电压U2,一电子无初速地从O加速后进入偏转
电场,经过偏转电场后可打在右侧的荧光屏上,已知电子的质量为m,电子的电荷量为e,不计电子的重力。
(1)求电子进入偏转电场时的速度大小v;
(2)求电子离开平行金属板时距中心线OO′的偏移量y;
(3)电子从进入偏转电场到飞出,电子电势能的变化量E;
(4)若使电子能打在屏上,求U1的调节范围。
18.(2025·北京北师大实验中学·期中)我国的东方超环(EAST)是研究可控核聚变反应的超大型科学实
验装置。该装置需要将高速运动的离子变成中性粒子,没有被中性化的离子对实验装置有很大的破坏作用,
因此需要利用“偏转系统”将其从粒子束中剥离出来。离子在电场区域发生偏转,中性粒子继续沿原方向运
动,到达接收器。已知离子带正电、电荷量为q,质量为m,速度为v,两极板间距为d。离子和中性粒子
的重力可忽略不计,不考虑粒子间的相互作用。以下极板左端点为坐标原点建立坐标系,沿板建立x轴,
垂直板建立y轴,如图1所示。假设离子在混合粒子束中是均匀分布的,单位时间内通过y轴单位长度进
入电场的离子数为n。在两极板间加电压U,恰好所有离子均被吸附在下极板。
(1)求极板的长度L;
(2)分析落在x轴上坐标为x~xx范围内的离子,进入电场时通过y轴的坐标范围。
(3)离子落在极板上的数量分布呈现一定的规律,若单位时间内落在下极板x位置附近单位长度上的离
子数量为nx,求nx随x变化的规律,在图中作出nxx图像,说明图线与横轴所围面积的物理意义。(若x
远小于x,则(xx)2x22xx)
19.(2025·北京海淀·期末)科学家设计了飞行时间质谱仪,通过离子飞行的时间可以测量离子质量、比荷
(电荷量与质量之比)。如图所示,一激光脉冲照射到样品板上O处,会瞬间产生一定数量不同种类的带
正电离子。离子在O处的初速度不计,经过电压为U的静电场加速后,射入长为L的漂移管,在管中沿轴
线做匀速直线运动。在漂移管的A、B两端分别置有探测装置,可测得离子在漂移管中运动的时间。不考虑
离子的重力以及离子间的相互作用。
(1)某种电荷量为q的离子在漂移管中的运动时间为T,求该离子的质量m;
(2)加长离子的飞行时间可以提高质谱仪的分辨率,科学家们对上述装置进行了改进,方法之一是增大
离子的飞行路程。因此他们设计了如图所示装置,让离子穿过漂移管后进入场强大小为E、方向如图所示的
匀强电场反射区域BC,在静电场的作用下离子会返回到A端,探测器可测量离子从进入A端至首次返回A
端的总飞行时间。
a.求反射区域BC的最小间距x;并说明x与离子比荷是否有关。
b.改进后的仪器测得一种已知比荷为k0的标准离子的总飞行时间为T0,若测得某种未知离子的总飞行
时间为T1,推导该未知离子的比荷k1。
20.(2024·北京丰台·期末)在现代科学和技术设备中,常利用电场改变或控制带电粒子的运动。已知电子
质量为m,电荷量为e,忽略电子所受重力和电子间相互作用。
(1)如图1所示,电子由静止开始经过电压为U1的电场加速后,射入电压为U2的偏转电场,偏转电场为
匀强电场。已知U1100V,U210V,偏转电场两极板的间距d0.05m,长L0.20m。求电子在射出偏
转电场时,垂直于板面方向偏移的距离y。
(2)利用电场可实现对电子束的聚焦。聚焦装置可简化为以下模型:电子被加速电压加速后,以相同的
速度平行于轴线(x轴)运动到开有小圆孔的金属片附近,在右侧阳极(图上未标出)和金属片之间形成的
静电场中进行聚焦。金属片附近的电场如图2所示,其中实线表示电场线,虚线表示等势线,为了研究离x
轴很近的电子束在电场中的偏转情况,以x轴为轴线构建一个圆柱体。该圆柱体的左、右底面半径均为R,
右侧底面处的电场为匀强电场,场强为E1,左侧底面处的电场可视为匀强电场,场强为E2。圆柱体右侧电
场可忽略不计。
a.类比磁通量的定义,在静电场中,也可定义电通量E。请写出穿过圆柱体右侧底面的电通量E1;
b.在静电场中,通过任意一个闭合面的电通量,与该面所包围的所有电荷量的代数和成正比。求从圆
柱体侧面穿出的电通量E侧;
c.由于电子速度很大,在穿越电场空间时,可认为电子在x方向速度保持不变。在圆柱体内,电子在
极短的时间内获得了径向(垂直x轴方向)速度,沿径向偏转的距离可忽略不计,请证明这些电子从圆柱体
右侧面出射后都汇聚于同一点。
1.(2025·北京·真题)某小山坡的等高线如图,M表示山顶,A、B是同一等高线上两点,MA、MB分别是
沿左、右坡面的直滑道。山顶的小球沿滑道从静止滑下,不考虑阻力,则()
A.小球沿MA运动的加速度比沿MB的大
B.小球分别运动到A、B点时速度大小不同
C.若把等高线看成某静电场的等势线,则A点电场强度比B点大
D.若把等高线看成某静电场的等势线,则右侧电势比左侧降落得快
2.(2024·北京·真题)如图所示,两个等量异种点电荷分别位于M、N两点,P、Q是MN连线上的两点,
且MPQN。下列说法正确的是()
A.P点电场强度比Q点电场强度大
B.P点电势与Q点电势相等
C.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,P点电场强度大小也变为原来的2倍
D.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,P、Q两点间电势差不变
3.(2025·海南·真题)某静电场电势在x轴上分布如图所示,图线关于轴对称,M、P、N是x轴上
的三点,OMON;有一电子从M点静止释放,仅受x轴方向的电场力作用,则下列说法正确的是()
A.P点电场强度方向沿x轴负方向
B.M点的电场强度小于N点的电场强度
C.电子在P点的动能小于在N点的动能
D.电子在M点的电势能大于在P点的电势能
4.(2025·重庆·真题)某兴趣小组用人工智能模拟带电粒子在电场中的运动,如图所示的矩形区域OMPQ
内分布有平行于OQ的匀强电场,N为QP的中点。模拟动画显示,带电粒子a、b分别从Q点和O点垂直
于OQ同时进入电场,沿图中所示轨迹同时到达M、N点,K为轨迹交点。忽略粒子所受重力和粒子间的相
互作用,则可推断a、b()
A.具有不同比荷
B.电势能均随时间逐渐增大
C.到达M、N的速度大小相等
D.到达K所用时间之比为1:2
5.(2025·甘肃·真题)离子注入机是研究材料辐照效应的重要设备,其工作原理如图1所示。从离子源S
释放的正离子(初速度视为零)经电压为U1的电场加速后,沿OO方向射入电压为U2的电场(OO为平行
于两极板的中轴线)。极板长度为l、间距为d,U2t关系如图2所示。长度为a的样品垂直放置在距U2极
板L处,样品中心位于O点。假设单个离子在通过U2区域的极短时间内,电压U2可视为不变,当U2Um
时。离子恰好从两极板的边缘射出。不计重力及离子之间的相互作用。下列说法正确的是()
d2
A.U2的最大值UU
ml21
(ad)l
B.当UU且L时,离子恰好能打到样品边缘
2m2d
C.若其他条件不变,要增大样品的辐照范围,需增大U1
D.在t1和t2时刻射入U2的离子,有可能分别打在A和B点
6.(2025·黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古·真题)如图,光滑绝缘水平面AB与竖直面内光滑绝缘半圆形轨
道BC在B点相切,轨道半径为r,圆心为O,O、A间距离为3r。原长为2r的轻质绝缘弹簧一端固定于O
点,另一端连接一带正电的物块。空间存在水平向右的匀强电场,物块所受的电场力与重力大小相等。物
块在A点左侧释放后,依次经过A、B、C三点时的动能分别为EkA、EkB、EkC,则()
A.EkAEkBEkCB.EkBEkAEkC
C.EkAEkCEkBD.EkCEkAEkB
7.(2025·天津·高考)如图所示,在一固定点电荷形成的电场中,一试探电荷仅在静电力作用下先后经过
a、b两点,图中箭头方向表示试探电荷在a、b两点处的受力方向,则()
A.a点电势一定高于b点电势B.试探电荷与场源电荷电性一定相同
C.a点电场强度一定大于b点电场强度D.试探电荷的电势能一定先减小后增大
8.(2025·湖南·真题)一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内A点和B点的位置如图所示。电荷量为
、
qq和2q的三个试探电荷先后分别置于O点、A点和B点时,电势能均为EpEp0。下列说法正确
的是()
A.OA中点的电势为零B.电场的方向与x轴正方向成60角
2E22E
C.电场强度的大小为PD.电场强度的大小为p
qdqd
9.(2025·福建·真题)如图,真空中存在一水平向右的匀强电场,同时存在一水平且垂直纸面向里的匀强
磁场。一质量为m、电量为q(q>0)的带电微粒从M点以初速度v入射,沿着MN做匀速直线运动。微粒
到N点时撤去磁场,一段时间后微粒运动到P点。已知M、N、P三点处于同一竖直平面内,MN与水平
方向呈45°,N点与P等高,重力加速度为g,则()
2mg
A.电场强度大小为
q
2mg
B.磁场强度大小为
qv
2mv2
C.N、P两点的电势差为
q
v2
D.从N点运动到P的过程中,微粒到直线NP的最大距离为
8g
10.(2025·湖北·真题)如图所示,在xOy平面内有一以O点为中心的正五边形,顶点到O点的距离为R。
在正五边形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为q、2q、3q、4q、5q的正点电荷,且电荷量为3q的电荷
在y轴正半轴上。静电力常量为k,则O点处的电场强度()
A.方向沿x轴负方向
B.方向与x轴负方向成18夹角斜向下
2kq
C.大小为cos54cos18
R2
2kq
D.大小为2cos54cos18
R2
11.(2025·海南·高考真题)一绝缘的固定倾斜斜面,斜面倾角为30,空间中存在沿斜面向下的匀强电场,
3mg
电场强度为E。质量为m的物块M、N用一根不可伸长的轻绳绕过滑轮连接,M带正电,电荷量为
2q
q,N不带电,N一端与弹簧连接,弹簧另一端固定在地面上,劲度系数为k。初始时有外力作用使M静止
在斜面上,轻绳恰好伸直
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