2023届“3+1+2”新高考8省市模拟题专题分类汇编 专题8 静电场——带电粒子在电场中的运动

专题8 静电场 带电粒子在电场中的运动 专题分析 3+1+2新高考 自主命题省份 河北省、辽宁省、广东省、重庆省、江苏省、福建省、湖北省、湖南省 标本量/套 考查题量 专题考查率 高频考点 80 101 126% 电场力和能的性质、电容器、带电粒子在电场中的运动 题号分布统计 考查题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 15 考查次数 1 9 6 5 15 9 11 12 8 10 1 1 4 9 从题号分布看难度：静电场专题可以说是每年高考的必考题型，以上统计数据中不包含考查带电粒子在电场、复合场中的运动的计算题，单纯只统计了对电场专题的考查，因此对于复习来说属于重中之重。其中，对三线的考查、电容器尤为频繁。在做复习时要注意着重理解好三线的特点和所涉及的相关知识点，对题目中出现的生活中的静电场的现象要做好素材的积累，提升自己对生活中静电现象的认识。 备注：各题题号为原卷题号； 7. （2023·福建漳州二模）（多选）如图，水平虚线下方有水平向右的匀强电场，虚线上方有垂直纸面向里的匀强磁场，P为虚线上的一点，从O点沿OP方向先后射出初动能分别为E0和2E0的两个质子，它们第一次经过虚线上的位置分别为M1、M2，第二次经过虚线上的位置分别为N1、N2，M1、M2、N1、N2图中未画出，已知O、P连线垂直于电场也垂直于磁场，则（　　） A. PM1=PM2 B. PM1>PM2 C. M2N2<M1N1 D. 10. （2023·江苏南京三模）如图所示，其空中有一足够大的水平向右的匀强电场，质量均为m、带电量分别为和的两小球同时从O点以速度斜向右上方射入匀强电场中，方向与水平方向成角，A、B（图中未画出）两点分别为两小球运动轨迹的最高点，带正电的小球经过A点的速度大小仍然为，若仅把带正电的小球射入速度变为，其运动轨迹的最高点记为C。不考虑两球间的库仑力。下列说法错误的是（　　） A. 两小球同时到A、B两点 B. 与之比为 C. 两小球到达A、B两点过程中电势能变化量之比为 D. 带正电的小球经过C点的速度大小 15. （2023·广东大湾区一模）如图所示，一个质量为m=4.0×10-11kg，电荷量q=+2.0×10-5C的带电微粒，从静止开始经U1=1.0×104V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场，离开偏转电场又立即进入左右有界、上下无界的匀强磁场。已知偏转电场的金属板长L=20cm，两板间距；该微粒射出偏转电场时速度方向与水平方向的夹角θ=30°，不计微粒的重力，求： （1）微粒进入偏转电场时的速度v0大小； （2）偏转电场的电压U2； （3）已知该有界匀强磁场宽度也为D，若该微粒刚好不从磁场右边射出，求磁感应强度B的大小以及该微粒在磁场中运动的时间t。 15. （2023·广东汕头一模）1897年，汤姆逊利用电磁偏转的方法，测量了电子的荷质比。20世纪初，考夫曼用磁聚焦法也测量出粒子的荷质比，并且该实验还是狭义相对基础实验之一。如图为磁聚焦法简化原理图。电子从电子枪K出发，初速度为零。虽然由于各种原因在Q处会出现散开一个角度，但可以认为经过加速电场MN的做功，所有电子均获得相同的轴向速度。如图方向的磁场作用下，电子将做螺旋运动，重新会聚在另一点。这种发散粒子束会聚到一点的现象与透镜将光束聚焦现象十分相似，因此叫磁聚焦。已知加速电压为U，磁感应强度为B，Q处角度为2θ，电子的轴向速度为，不计重力以及电子之间的相互作用，求： （1）求电子的比荷k； （2）求在磁场中相邻两个会聚点的距离。 15. （2023·广东韶关一模）在芯片制造过程中，离子注入是芯片制造重要的工序。图a是我国自主研发的离子注入机，图b是简化的注入过程原理图。静止于A处的离子，经电压为的电场加速后，沿图中半径为的圆弧虚线通过磁分析器，然后从点垂直进入矩形CDQS有界匀强电场中，最后恰好打在点，已知磁分析器截面是四分之一圆环，内部为匀强磁场，方向垂直纸面向里；矩形区域内匀强电场水平向左，，。整个装置处于真空中，离子的质量为、电荷量为，离子重力不计。求： （1）离子进入匀强电场区域点时的速度大小及磁分析器通道内磁感应强度大小； （2）矩形区域内匀强电场场强大小。 15. （2023·福建福州4月检测）如图甲所示，离子源持续逸出带电量为、质量为m的离子，其初速度视为0，离子经过加速电场后，以速度沿两平行极板PQ的中线飞入交变电场。已知极板P、Q水平放置，间距为d，长度为L，极板上所加的交变电压如图乙所示，变化周期，所有离子均能从PQ极板右侧射出，不计离子重力及离子间相互作用，求： （1）加速电场的电压大小； （2）PQ极板间所加