2023届高考物理二轮复习主题突破练12：带电粒子在电场中的运动

主题突破练12 带电粒子在电场中的运动 【真题示范】 1.(2022·浙江6月选考·9)如图所示，带等量异种电荷的两正对平行金属板M、N间存在匀强电场，板长为L(不考虑边界效应)．t＝0时刻，M板中点处的粒子源发射两个速度大小为v0的相同粒子，垂直M板向右的粒子，到达N板时速度大小为v0；平行M板向下的粒子，刚好从N板下端射出．不计重力和粒子间的相互作用，则(　　) A．M板电势高于N板电势 B．两个粒子的电势能都增加 C．粒子在两板间的加速度为a＝ D．粒子从N板下端射出的时间t＝ 2.(多选)(2022·全国乙卷·21)一种可用于卫星上的带电粒子探测装置，由两个同轴的半圆柱形带电导体极板(半径分别为R和R＋d)和探测器组成，其横截面如图(a)所示，点O为圆心．在截面内，极板间各点的电场强度大小与其到O点的距离成反比，方向指向O点.4个带正电的同种粒子从极板间通过，到达探测器．不计重力．粒子1、2做圆周运动，圆的圆心为O、半径分别为r1、r2(R<r1<r2<R＋d)；粒子3从距O点r2的位置入射并从距O点r1的位置出射；粒子4从距O点r1的位置入射并从距O点r2的位置出射，轨迹如图(b)中虚线所示．则(　　) A．粒子3入射时的动能比它出射时的大 B．粒子4入射时的动能比它出射时的大 C．粒子1入射时的动能小于粒子2入射时的动能 D．粒子1入射时的动能大于粒子3入射时的动能 3．(多选)(2022·全国甲卷·21)地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场，将一带正电荷的小球自电场中P点水平向左射出．小球所受的重力和电场力的大小相等，重力势能和电势能的零点均取在P点．则射出后(　　) A．小球的动能最小时，其电势能最大 B．小球的动能等于初始动能时，其电势能最大 C．小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时，其动能最大 D．从射出时刻到小球速度的水平分量为零时，重力做的功等于小球电势能的增加量 4．(2019·全国卷Ⅱ·24)如图，两金属板P、Q水平放置，间距为d.两金属板正中间有一水平放置的金属网G，P、Q、G的尺寸相同．G接地，P、Q的电势均为φ(φ>0)．质量为m，电荷量为q(q>0)的粒子自G的左端上方距离G为h的位置，以速度v0平行于纸面水平射入电场，重力忽略不计． (1)求粒子第一次穿过G时的动能，以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小； (2)若粒子恰好从G的下方距离G也为h的位置离开电场，则金属板的长度最短应为多少？ 【模拟演练】 1.(多选)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点静止释放的一价氢离子恰好能运动到P点，下列说法正确的是(　　) A．一定有UAB＝－UBC B．若从O点静止释放二价氨离子，其将以一定速度越过P点 C．若将C板向右平移到P′点，则由O点静止释放的氢离子将运动到P′点返回 D．若将C板向右平移到P′点，则由O点静止释放的氢离子仍运动到P点返回 2.(多选)如图所示，在竖直平面内，正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场，E、F、H是对应边的中点，P点是EH的中点．一个带负电荷的粒子(不计重力)从F点沿FH方向射入电场后恰好从C点射出．以下说法正确的是(　　) A．匀强电场中B点的电势比D点低 B．粒子的运动轨迹经过PE之间某点 C．若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子恰好从E点射出 D．若增大粒子的初速度可使粒子垂直穿过EH 3．(2022·浙江省稽阳联谊学校高三联考)如图所示，竖直放置的平行金属板A、B，板间距离为L，板长为2L，A板内侧中央O处有一个体积不计的放射源，在纸面内向A板右方均匀地以等大的速率朝各个方向辐射正离子，离子质量m＝8.0×10－26 kg，离子电荷量q＝8.0× 10－19 C，离子的速率v0＝2.0×105 m/s，若不计离子重力与离子间相互作用，忽略极板的边缘效应，则(sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)(　　) A．当UAB＝0时，打到B板上的离子占总离子数的 B．当UAB＝640 V时，能打到B板上的离子速度均相同 C．当UAB＝1 280 V时，打到B板的离子占总离子数的 D．当UAB＝－1 280 V时，所有离子均不能打在B板上 4．(多选)(2022·江西上饶市六校第二次联考)如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示．t ＝0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0＝ 沿中线射入两板间，～时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出．微粒运动过程中未与金属板接触，重力加速度的大小为g，下列关于微粒在0～T时间内运动的描述正确的是(　　) A．末速度沿水平方向 B．运动过程中的最大速度为 C．板的长度为d D．克服静电力做功为mgd 5．(