9带电粒子在匀强电场中的偏转-2024年高考物理考前30天计算题模拟精练

考前30天最新模拟题计算题满分精练 专题9. 带电粒子在匀强电场中的偏转 1. (2024年2月江西红色十校联考)某种负离子空气净化原理如图所示(由空气和带负电的灰尘颗粒物"视为小球””组成的混 合气流进入由一对平行金属板构成的收集器(在收集器中空气和带电颗粒沿板方向的速 度保持不变(在匀强电场作用下带电颗粒打到金属板上被收集,不考虑重力影响和颗粒 间相互作用(颗粒在垂直板方向所受阻力与其相对于空气 的速度v方向相反,大小为f=kvr,其中r为颗粒的半径,k为常量(假设颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速 度(已知颗粒的电荷量与其半径的二次方成正比). 进入收 集器的均匀混合气流包含了直径为20μm 和9μm 的两种 颗粒, 若20μm 的颗粒恰好100%被收集, 则9μm 的颗粒 被收集的百分比为 A.75% B. 55% C. 45% D. 15% 2. （2024北京西城期末）如图所示，在真空中有一对带电的平行金属板水平放置。让质子（）和α粒子（）以相同的初速度从两极板中央沿平行板面的方向射入电场，它们均能离开电场。忽略重力及粒子间的相互作用力。下列说法正确的是（　　） A. 它们受到的电场力相同 B. 它们在电场中运动的时间相同 C. 它们将从同一位置离开电场 D. 它们离开电场时速度方向不同 3. （2024河南焦作一模）如图所示，长方体空间区域处在匀强电场中，ac是其中的一条电场线，，，，顶点a、c的电势分别为、。大量带正电的同种粒子以不同的速率从ac线上不同点沿方向射入匀强电场，均能经过顶点。不计粒子的重力及粒子间相互作用，带电粒子的比荷为。求： （1）匀强电场电场强度的大小； （2）b点的电势； （3）从a点射入的带电粒子的速度大小； （4）若带电粒子中的某一粒子从顶点离开时的速率最小，求该带电粒子从ac线上射入的位置到c点的距离，并求出该最小速率（结果可带根号）。 11. （2024四川成都一诊）如图，在第一象限0≤x≤2L区域内存在沿y轴正方向的匀强电场（未知），2L<x≤4L区域内存在沿x轴正方向的匀强电场（未知）。一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以速率从坐标原点O沿x轴正方向进入电场并依次通过和两点。不计粒子的重力。已知L、m、q和，求： （1）粒子运动至A点的速度大小； （2）场强的大小。 15. （2024河北昌黎一中第六次调研）如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.在oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场和II，两电场的边界均是边长为L的正方形（不计电子所受重力）. （1）在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开ABCD区域的位置坐标. （2）在电场I区域内某一位置（设其坐标为x、y）由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求满足这一条件的释放点x与y满足的关系. （3）若将左侧电场II整体水平向右移动，仍使电子从ABCD区域左下角D处离开（D不随电场移动），求满足这一条件的释放点x与y满足的关系. 【答案】（1）（，L）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设电子的质量为，电量为e，电子在电场中做匀加速直线运动，出区域I时的速度为，此后进入电场II做类平抛运动，假设电子从CD边射出，出射点纵坐标为y，由动能定理得 水平方向 竖直方向 解得 所以原假设成立，即电子离开ABCD区域的位置坐标为（，L） （2）设释放点在电场区域中，其坐标为，在电场中电子被加速到，然后进入电场II做类平抛运动，并从D点离开，由动能定理得 水平方向 竖直方向 解得 即在电场I区域内满足方程的点即为所求位置； （3）设电子从点释放，在电场中加速到，进入电场II后做类平抛运动，在高度为处离开电场II时的情景与（2）中类似，然后电子做匀速直线运动，经过D点，由动能定理得 水平方向 竖直方向 竖直分速度 解得 即在电场I区域内满足方程的点即为所求位置； 13. (2024河北石家庄期末)如图所示的示波管模型中，电荷量为、质量为的电子从灯丝K发出，经加速电场加速后，从中心孔S沿极板中心线以速度水平射入平行板电容器，穿出偏转电场后，又经过一段匀速直线运动，最后打到荧光屏上的点。已知平行板电容器两极板间的电压为，板长为，两极板间的距离为，偏转电场两极板右端到荧光屏的距离为，不计电子重力。 （1）求荧光屏上两点间的距离； （2）将平行板电容器与电源断开，仅增大两极板间距，发现电子仍打到若光屏上的点，请列式说明原因。 13. (2024天津宁河区期末)如图所示，在第Ⅰ象限内有沿轴负方向的匀强电场，场强为；第Ⅱ象限内放置静电分析器，静电分析器中电场的方向沿半径指向圆心（原点）；第Ⅲ象限内有沿轴负方向的匀强电场，，在处有一足够大平行于轴的荧光屏