专题03 静电场(3年汇编)(广西专用)2024-2026年高考物理真题分类汇编

2026-08-24
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摘要:

**基本信息** 静电场专题高考真题与模拟题汇编,涵盖电场性质及带电粒子在电场/复合场中的运动,贴合2024-2026年广西考情,真题与模拟题结合提升备考针对性。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择|约10题|电场线、电势高低、电势能变化、电场强度比较|以人体静电、验电器等生活情境为主,侧重定性判断,弱化复杂计算| |计算|约6题|带电粒子加速偏转、复合场(电场+磁场)综合|结合静电透镜、CT扫描机等科技情境,构建加速-选择-偏转链式模型,综合受力分析与能量守恒|

内容正文:

专题03 静电场 3年真题1年模拟 考点分类 三年考情(2024-2026) 命题规律 考点01 电场、电势、电势能 2024·广西·T7 2026·广西·T4 情境:点电荷、人体静电。 考点:电场线、电势高低、电势能、静电力做功。 趋势:选择题为主;贴近生活静电现象;侧重定性判断电势、电势能变化;弱化复杂定量计算;注意区分电场强度和电势没有必然因果关系。 考点02 带电粒子在电场、复合场 2025·广西·T4、T10 情境:验电器、加速电场+速度选择器+偏转磁场 考点:电场强度、粒子加速偏转,常和磁场综合。 趋势:复合场多选高频;粒子先加速、再选择、再偏转的链式模型是高频考法;兼顾受力、几何、守恒;综合性强,属于中档偏难。 考点01 电场、电势、电势能 1.(2024广西T7) 如图,将不计重力、电荷量为q带负电的小圆环套在半径为R的光滑绝缘半圆弧上,半圆弧直径两端的M点和N点分别固定电荷量为和的负点电荷。将小圆环从靠近N点处静止释放,小圆环先后经过图上点和点,己知,则小圆环从点运动到点的过程中(  ) A. 静电力做正功 B. 静电力做负功 C. 静电力先做正功再做负功 D. 静电力先做负功再做正功 【答案】:A; 【详解】解:设在小圆环在P1、P2间的任意一点P,PM与MN的夹角为α,根据几何关系可得37°≤α≤53°,带负电的小圆环在两个负点电荷电场中的电势能EP 根据数学知识可知在 37°≤α≤53°范围内,随着α 的增大,小圆环的电势能一直减小,所以静电力做正功。故BCD错误,A正确。 2.(2026广西T4)人因为衣服摩擦带正电,人和金属门把手之间有、两点,两点在同一条电场线上,点离门把手更近,则下列说法正确的是(     ) A. B.电场强度 C.有一正试探电荷,先后放在、两点,则电势能 D.手与门把手触碰时电子从门把手流向人手 【解案】:D 【详解】解:A.由于人手带正电,在门把手表面感应出负电荷,电场线由正电荷指向负电荷,类比于点电荷与金属导体之间产生静电感应的图像,如图 电场线由Q指向P,沿电场线方向电势逐渐降低,有φQ>φP,故A错误; B.门把手表面为等势面,电场线垂直等势面,由于电场线密的地方电场强度大,有EP<EQ,故B错误; C.正试探电荷的电势能Ep=φq,结合φQ>φP可知EpQ>EpP,故C错误; D.人手与门把手触碰时,电子从门把手流向电势高的人手,与正电荷进行中和,故D正确。 考点02 带电粒子在电场、复合场 1.(2025广西T4)用带电玻璃棒接触验电器的金属球,移走玻璃棒,验电器内的两片金属箔张开,稳定后如图。图中a、b、c、d四点电场强度最强的是( ) A. a点 B. b点 C. c点 D. d点 【答案】D 【详解】bc两点分别在金属外壳内部和金属杆的内部,则两点的场强均为零;在金属箔上的最下端电荷分布比金属球上更密集,且d点距离金箔的下端较近,可知d点的场强比a点大,则电场强度最大的点在d点。故选D。 2.(2025广西T10)如图,带等量正电荷q的M、N两种粒子,以几乎为0的初速度从S飘入电势差为U的加速电场,经加速后从O点沿水平方向进入速度选择器(简称选择器)。选择器中有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场。当选择器的电场强度大小为E,磁感应强度大小为B1,右端开口宽度为2d时,M粒子沿轴线OO′穿过选择器后,沿水平方向进入磁感应强度大小为B2、方向垂直纸面向外的匀强磁场(偏转磁场),并最终打在探测器上;N粒子以与水平方向夹角为θ的速度从开口的下边缘进入偏转磁场,并与M粒子打在同一位置,忽略粒子重力和粒子间的相互作用及边界效应,则(  ) A. M粒子质量为 B. 刚进入选择器时,N粒子的速度小于M粒子的速度 C. 调节选择器,使N粒子沿轴线OO′穿过选择器,此时选择器电场强度与磁感应强度大小之比为 D. 调节选择器,使N粒子沿轴线OO′进入偏转磁场,打在探测器上位置与调节前M粒子打在探测器上的位置间距为 【答案】AD 【详解】A.对M粒子在加速电场中 在速度选择器中 解得M的质量,故A正确; B.进入粒子速度选择器后因N粒子向下偏转,可知 即,故B错误; C.M粒子在磁场中运动半径为r1,则 解得 N粒子在磁场中运动的半径为r2,则 解得 其中 可得 由动能定理N粒子在选择器中 在加速电场中 解得, 则要想使得粒子N沿轴线OO'通过选择器,则需满足 联立解得,故C错误; D.若N粒子沿直线通过选择器,则在磁场中运动的半径为r3,则打在探测器的位移与调节前M打在探测器上的位置间距为 其中, 可得,故D正确。故选AD。 考点01 电场、电势、电势能 1.【2026南宁三中收网题T8】 静电透镜是电子透镜中的一种,由带电导体所产生的静电场来使电子束聚集和成像的装置,它广泛应用于电子器件和电子显微镜中。已知某静电透镜内部的电场线的分布如图所示,其中A、B和C为电场中三个点,下列说法正确的是( ) A. A、B两点的电场方向相同 B. B点的电场强度比C点的电场强度大 C. C点的电势比A点的电势低 D. 电子从A点运动至C点,电势能增大 【答案】CD 【详解】AB.电场线的疏密反映电场强度大小,切线方向为该点场强方向,可知A、B两点的电场方向不相同,B点的电场强度比C点的电场强度小,故AB错误; C.沿电场线方向电势降低,可知点的电势比A点的电势低,又等势面和电场线垂直,点的电势等于C点的电势,得C点的电势比A点的电势低,故C正确, D.电子从A点运动至C点,电势降低,根据可知电势能变大,故D正确。故选CD。 2.【2026南宁二模T3】在绝缘光滑水平面上固定一正点电荷Q,现在点电荷Q附近由静止释放另一正点电荷q,在点电荷q运动的过程中,下列说法正确的是(  ) A. 两电荷间的库仑力越来越小 B. 点电荷q的电势能越来越大 C. 点电荷q的动能先变大后变小 D. 点电荷q做匀加速直线运动 【答案】A 【详解】A.两个正点电荷相互排斥,由静止释放点电荷q后,点电荷q将沿二者连线逐渐远离点电荷Q,根据库仑定律有,点电荷q运动的过程中,两电荷之间的距离逐渐增大,因此库仑力逐渐减小,故A正确; B.点电荷q受到的库仑力与点电荷q的运动方向一致,库仑力对点电荷q做正功,由电场力做功与电势能的关系可知,电场力做正功时电势能减小,因此点电荷q的电势能越来越小,故B错误; C.在绝缘光滑水平面上,只有库仑力一直对q做正功,由动能定理可知,点电荷q的动能逐渐增大,不存在动能减小的阶段,故C错误; D.根据牛顿第二定律有,库仑力逐渐减小,因此点电荷q的加速度逐渐减小,点电荷q做加速度减小的加速直线运动,不是匀加速直线运动,故D错误。故选A。 3.【2026南宁一模T8】8. 如图所示,虚线为某电场的等势线,实线为一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,为运动轨迹与等势线的两个交点。下列说法正确的是(  ) A. 粒子带负电 B. 粒子一定从A点向B点运动 C. 粒子在A点的加速度小于在B点的加速度 D. 粒子在点的电势能小于在点的电势能 【答案】AC 【详解】A.根据粒子的运动轨迹可知,粒子受电场力方向指向轨迹的凹侧,可知粒子受电场力大致向右,因沿电场线电势逐渐降低,可知电场线大致向左,则粒子带负电,A正确; B.根据题中条件不能判断粒子是否从A点向B点运动,B错误; C.因A点的等差等势面较B点稀疏,可知电场线较B点稀疏,场强小于B点,可知粒子在A点的加速度小于在B点的加速度,C正确; D.因A点电势低于B点,粒子带负电,可知粒子在点的电势能大于在点的电势能,D错误。故选AC。 4.【2026玉林5月诊断T4】 高大的建筑物上安装避雷针,阴雨天气时可避免雷击,从而达到保护建筑物的目的。如图所示,虚线是某次避雷针即将放电时,带负电的云层和避雷针之间三条等差等势线的分布示意图:实线是空气中某个带电粒子由M点到N点的运动轨迹,不计该带电粒子的重力,则( ) A. 避雷针尖端带负电 B. 带电粒子带正电 C. 带电粒子越靠近避雷针尖端,其加速度越小 D. 带电粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 【答案】D 【详解】A.云层带负电,则避雷针尖端带正电,故A错误; BD.根据运动轨迹可知,带电粒子所受电场力指向避雷针尖端,则带电粒子带负电;由M点到N点过程,电场力对粒子做正功,电势能减少,则带电粒子在M点的电势能大于在N点的电势能,故B错误,D正确; C.带电粒子越靠近避雷针尖端,等差等势线越密集,电场强度越大,带电粒子所受电场力越大,加速度越大,故C错误。故选D。 5.【2026柳州适应性考试T1】 两带电平行金属板间的电场线分布如图所示。a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec,下列判断正确的是(  ) A. Ea< Eb B. Ea=Eb C. Ea>Eb D. Ec=0 【答案】B 【详解】电场线越密,场强越大;电场线越疏,场强越小,结合题图可知。故选B 考点02 带电粒子在电场、复合场 6.【2026南宁二模T13】13. 医疗CT扫描机可用于对多种病情的探测。图甲是某种CT机主要部分的剖面图,图乙是其中扫描机X射线的产生部分,M、N之间加有恒为的加速电压,水平宽度为L的虚线框内有垂直纸面向里的匀强磁场。电子束运动轨迹如图乙中实线所示。已知电子质量为m,电荷量为e。忽略电子的重力,不考虑电子间的相互作用,不计空气阻力。 (1)若电子束射出磁场时速度方向改变37°,求磁场的磁感应强度大小; (2)若将虚线框内磁场更换为竖直方向的匀强电场,让电子束射出电场时速度方向仍改变37°,求电场的电场强度大小和方向。 【答案】(1) ;(2),方向竖直向上 (1)电子经过电场加速过程,根据动能定理可得 解得从N点射出时电子的速度为 电子带负电,根据左手定则可知磁感应强度B方向垂直纸面向里,电子在磁场中的轨迹如图所示 根据牛顿第二定律可得 由几何关系可得 联立解得 (2)若将虚线框内磁场更换为竖直方向的匀强电场,则电场方向竖直向上;电子在偏转电场中做类平抛运动,设在偏转电场中运动时间为t,则有L=vt,,vy=at, 联立可得 7.【2026南宁一模T15】现代科技常利用电磁场控制带电粒子的运动。如图所示的空间直角坐标系(轴未画出,其正方向垂直于平面向外)中,在的区域I内存在磁感应强度沿轴正方向的匀强磁场,在的区域II内存在电场强度沿轴正方向、大小为的匀强电场。一比荷为的带正电粒子从轴上的点(-d,0,0)沿轴正方向以某一速度进入区域II,经电场偏转后从轴上的点进入区域I,并在磁场中做匀速圆周运动时,恰好经过点(6d,0,0)。不计粒子重力。 (1)求粒子从点进入电场时的速度大小; (2)求匀强磁场的磁感应强度大小; (3)现要在平面内收集进入匀强磁场的该粒子,只将磁场方向变为沿轴正方向,其他条件不变,求收集点的可能位置坐标。 【答案】(1) ;(2) ;(3)() 【详解】(1)粒子在电场中,方向做匀速直线运动有 方向做匀加速直线运动有 根据牛顿第二定律有 联立解得 (2)粒子从点到点,方向有 点的速度 解得粒子在点速度 又 解得粒子在点的速度方向与轴正向夹角,则粒子在区域I中圆周运动如图 ,故,可知粒子垂直进入磁场,为粒子圆周运动轨迹的直径,有 根据洛伦兹力提供向心力可得 联立解得 (3)若磁场方向变为沿轴正方向,则粒子在区域I中运动可分解为沿轴正方向做速度为的匀速直线运动,垂直轴方向做速度大小为的匀速圆周运动,根据洛伦兹力提供向心力可得 周期 联立解得粒子运动一周回到平面的周期 则粒子回到平面的可能时间为 又 联立解得,其中 故收集点的位置坐标为,其中 8.【2026贵港自主检测T10】近20多年来,中国的粒子加速器发展迅速,在规模和应用方向上走进了世界先进行列。加速器是人类揭示物质本源的关键设备,在放射治疗、食品安全、材料科学等方面有广泛应用。如图所示,某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管(漂移管)组成,相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极。质子从点沿轴线进入加速器并依次向右穿过各漂移管,在漂移管内做匀速直线运动,在漂移管间被电场加速,加速电压视为不变。设质子进入漂移管时速度为,进入漂移管时速度为,电源频率为,漂移管间缝隙很小,质子在每个管内运动时间视为电源周期的,质子的荷质比取。则( ) A. 第个漂移管与第个漂移管的长度之比为 B. 漂移管的长度0.4m C. 相邻漂移管间的加速电压为 D. 漂移管之前还有9个漂移管 【答案】BC 【详解】A.第个漂移管对应次加速,由 得  长度 ,因此第个与第个漂移管长度比为 ,A错误; B.漂移管的长度为,B正确; C.质子由管至管,经过了三次电场的加速, 解得,故C正确; D.若从静止开始加速,经过次加速后进入漂移管,由 解得,可见漂移管之前漂移管个数达不到9个,D错误。故选BC。 9.【2026贵港自主检测T15】“太空粒子探测器”是一种探测宇宙射线的试验设备,其简化原理图如图所示,两个同心扇形圆弧面PQ、MN之间存在辐射状的加速电场,方向由内弧面指向外弧面,圆心为O,右侧边长为L的正方形边界abcd内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为,O点为ad边界的中点,PO、QO与ad边界的夹角均为。假设太空中质量为m、电荷量为的带电粒子能均匀地吸附在外弧面PQ的右侧面上,由静止经电场加速后均穿过内弧面从O点进入磁场,从O点垂直于ad边射入磁场的粒子恰能从b点离开,不计粒子重力、粒子间的相互作用力及碰撞。 求: (1)粒子到达O点时的速率; (2)内外弧面所加电压U; (3)现要求外弧面PQ上所有的粒子全部从ab区域离开磁场,求内外弧面所加电压的取值范围。 【答案】(1);(2);(3) 【详解】(1)从O点垂直于ad边射入磁场的粒子恰能从b点离开,画出粒子运动轨迹如图 设粒子的运动半径为r,根据几何关系可知 解得 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 (2)粒子在加速的过程中,根据动能定理有 解得 (3)磁场最小时,只要满足沿PO方向射入磁场的粒子,轨迹与bc边界相切即可,如图甲 则其它方向射入磁场的粒子均能从边界ab射出,由几何关系可得 解得 根据洛伦兹力提供向心力有 结合粒子在加速的过程中,根据动能定理有 解得 只要满足沿QO方向射入磁场的粒子,轨迹经过a点(图乙),则其它方向射入磁场的粒子均能从边界ab射出,由几何关系可得 根据洛伦兹力提供向心力有 结合粒子在加速的过程中,根据动能定理有 解得 内外弧面所加电压的取值范围为 10.(多选)【2026桂林二模T10】如图所示,竖直平面内有平面直角坐标系xOy,x轴沿水平方向,x轴下方存在匀强电场,场强方向与xOy面平行。一质量为m、带正电的小球,从y轴上P点以初速度水平向右抛出,经x轴上的Q点进入电场。若将带电小球在电场中从Q点分别移动到坐标原点O和第四象限区域内某点A(图中未画出),电场力对带电小球做相等的正功,O、A两点连线方向与小球在第一象限的位移方向(PQ连线)平行。已知OQ长度为OP的两倍,小球所受电场力大小为重力大小的倍,不计空气阻力。下列说法正确的是(  ) A. 带电小球运动到Q点时的速度大小为 B. 在第四象限中,带电小球运动到距离y轴最远时的速度大小为 C. 在第四象限中,带电小球从Q点运动到距离y轴最远时,小球电势能的变化量为 D. 在第四象限中,带电小球从Q点运动到距离y轴最远时,小球电势能的变化量为 【答案】AC 【详解】A.小球从P运动到Q点做平抛运动,令OP的长度为L,在水平方向,有 竖直方向,有 联立解得 带电小球运动到Q点时的速度大小为,故A正确; B.令PQ连线与x轴夹角为,则有 根据题意可知电场强度方向垂直于PQ且指向左下方,在第四象限中,带电小球运动在水平方向做匀加速运动,根据牛顿第二定律,有 解得 带电小球运动到距离y轴最远时,水平方向速度减为零,则小球运动时间为 在竖直方向做初速度为v0的匀加速运动,根据牛顿第二定律,有 解得 带电小球运动到距离y轴最远时的速度大小为,故B错误; CD.在第四象限中,带电小球从Q点运动到距离y轴最远时,运动的水平位移为 电场力做的功为 运动的竖直位移为 电场力做的功为 在第四象限中,带电小球从Q点运动到距离y轴最远时,小球电势能的变化量为,负号表示减少,故C正确,D错误。故选AC。 11.【2026玉林5月诊断T15】在芯片制造过程中,离子注入是其中一道重要的工序。如图所示是离子注入简化工作原理的示意图,一粒子源于A处不断释放质量为m,带电量为的离子,其初速度视为零,经电压为U的加速电场加速后,沿图中半径为的圆弧形虚线通过圆弧形静电分析器(静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场)后,从P点沿直径PQ方向进入半径为的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向外。经磁场偏转,离子最后垂直打在平行PQ放置且与PQ等高的硅片上,硅片到PQ的距离为,不计离子重力。求: (1)静电分析器通道内虚线处电场强度的大小E; (2)磁感应强度大小B; (3)若加速电压和静电分析器中电场的大小可以调节,离子在静电分析器中仍沿虚线圆弧运动,要让从P点沿直径PQ方向进入圆形匀强磁场区域的离子全部打在硅片上,求加速电压的变化范围。(结果用U表示) 【答案】(1);(2);(3) 【详解】(1)离子通过加速电场,根据动能定理得 离子经过静电分析器,电场力提供向心力 解得 (2)由几何知识可知 根据洛伦兹力提供向心力有 其中 解得 (3)要让离子全部打在硅片上,其临界状态的轨迹如图所示,设圆心分别为、,半径分别为、,由几何关系可知,恰为硅片的最低点, 设圆心为的离子在磁场中做圆周运动的圆心角为,有 得 由 得 由 将“r”用“”和“”替换得 试卷第1页,共3页 / 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题03 静电场 3年真题1年模拟 考点分类 三年考情(2024-2026) 命题规律 考点01 电场、电势、电势能 2024·广西·T7 2026·广西·T4 情境:点电荷、人体静电。 考点:电场线、电势高低、电势能、静电力做功。 趋势:选择题为主;贴近生活静电现象;侧重定性判断电势、电势能变化;弱化复杂定量计算;注意区分电场强度和电势没有必然因果关系。 考点02 带电粒子在电场、复合场 2025·广西·T4、T10 情境:验电器、加速电场+速度选择器+偏转磁场 考点:电场强度、粒子加速偏转,常和磁场综合。 趋势:复合场多选高频;粒子先加速、再选择、再偏转的链式模型是高频考法;兼顾受力、几何、守恒;综合性强,属于中档偏难。 考点01 电场、电势、电势能 1.(2024广西T7) 如图,将不计重力、电荷量为q带负电的小圆环套在半径为R的光滑绝缘半圆弧上,半圆弧直径两端的M点和N点分别固定电荷量为和的负点电荷。将小圆环从靠近N点处静止释放,小圆环先后经过图上点和点,己知,则小圆环从点运动到点的过程中(  ) A. 静电力做正功 B. 静电力做负功 C. 静电力先做正功再做负功 D. 静电力先做负功再做正功 2.(2026广西T4)人因为衣服摩擦带正电,人和金属门把手之间有、两点,两点在同一条电场线上,点离门把手更近,则下列说法正确的是(     ) A. B.电场强度 C.有一正试探电荷,先后放在、两点,则电势能 D.手与门把手触碰时电子从门把手流向人手 考点02 带电粒子在电场、复合场 1.(2025广西T4)用带电玻璃棒接触验电器的金属球,移走玻璃棒,验电器内的两片金属箔张开,稳定后如图。图中a、b、c、d四点电场强度最强的是( ) A. a点 B. b点 C. c点 D. d点 2.(2025广西T10)如图,带等量正电荷q的M、N两种粒子,以几乎为0的初速度从S飘入电势差为U的加速电场,经加速后从O点沿水平方向进入速度选择器(简称选择器)。选择器中有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场。当选择器的电场强度大小为E,磁感应强度大小为B1,右端开口宽度为2d时,M粒子沿轴线OO′穿过选择器后,沿水平方向进入磁感应强度大小为B2、方向垂直纸面向外的匀强磁场(偏转磁场),并最终打在探测器上;N粒子以与水平方向夹角为θ的速度从开口的下边缘进入偏转磁场,并与M粒子打在同一位置,忽略粒子重力和粒子间的相互作用及边界效应,则(  ) A. M粒子质量为 B. 刚进入选择器时,N粒子的速度小于M粒子的速度 C. 调节选择器,使N粒子沿轴线OO′穿过选择器,此时选择器电场强度与磁感应强度大小之比为 D. 调节选择器,使N粒子沿轴线OO′进入偏转磁场,打在探测器上位置与调节前M粒子打在探测器上的位置间距为 考点01 电场、电势、电势能 1.【2026南宁三中收网题T8】 静电透镜是电子透镜中的一种,由带电导体所产生的静电场来使电子束聚集和成像的装置,它广泛应用于电子器件和电子显微镜中。已知某静电透镜内部的电场线的分布如图所示,其中A、B和C为电场中三个点,下列说法正确的是( ) A. A、B两点的电场方向相同 B. B点的电场强度比C点的电场强度大 C. C点的电势比A点的电势低 D. 电子从A点运动至C点,电势能增大 2.【2026南宁二模T3】在绝缘光滑水平面上固定一正点电荷Q,现在点电荷Q附近由静止释放另一正点电荷q,在点电荷q运动的过程中,下列说法正确的是(  ) A. 两电荷间的库仑力越来越小 B. 点电荷q的电势能越来越大 C. 点电荷q的动能先变大后变小 D. 点电荷q做匀加速直线运动 3.【2026南宁一模T8】8. 如图所示,虚线为某电场的等势线,实线为一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,为运动轨迹与等势线的两个交点。下列说法正确的是(  ) A. 粒子带负电 B. 粒子一定从A点向B点运动 C. 粒子在A点的加速度小于在B点的加速度 D. 粒子在点的电势能小于在点的电势能 4.【2026玉林5月诊断T4】 高大的建筑物上安装避雷针,阴雨天气时可避免雷击,从而达到保护建筑物的目的。如图所示,虚线是某次避雷针即将放电时,带负电的云层和避雷针之间三条等差等势线的分布示意图:实线是空气中某个带电粒子由M点到N点的运动轨迹,不计该带电粒子的重力,则( ) A. 避雷针尖端带负电 B. 带电粒子带正电 C. 带电粒子越靠近避雷针尖端,其加速度越小 D. 带电粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 5.【2026柳州适应性考试T1】 两带电平行金属板间的电场线分布如图所示。a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec,下列判断正确的是(  ) A. Ea< Eb B. Ea=Eb C. Ea>Eb D. Ec=0 考点02 带电粒子在电场、复合场 6.【2026南宁二模T13】13. 医疗CT扫描机可用于对多种病情的探测。图甲是某种CT机主要部分的剖面图,图乙是其中扫描机X射线的产生部分,M、N之间加有恒为的加速电压,水平宽度为L的虚线框内有垂直纸面向里的匀强磁场。电子束运动轨迹如图乙中实线所示。已知电子质量为m,电荷量为e。忽略电子的重力,不考虑电子间的相互作用,不计空气阻力。 (1)若电子束射出磁场时速度方向改变37°,求磁场的磁感应强度大小; (2)若将虚线框内磁场更换为竖直方向的匀强电场,让电子束射出电场时速度方向仍改变37°,求电场的电场强度大小和方向。 7.【2026南宁一模T15】现代科技常利用电磁场控制带电粒子的运动。如图所示的空间直角坐标系(轴未画出,其正方向垂直于平面向外)中,在的区域I内存在磁感应强度沿轴正方向的匀强磁场,在的区域II内存在电场强度沿轴正方向、大小为的匀强电场。一比荷为的带正电粒子从轴上的点(-d,0,0)沿轴正方向以某一速度进入区域II,经电场偏转后从轴上的点进入区域I,并在磁场中做匀速圆周运动时,恰好经过点(6d,0,0)。不计粒子重力。 (1)求粒子从点进入电场时的速度大小; (2)求匀强磁场的磁感应强度大小; (3)现要在平面内收集进入匀强磁场的该粒子,只将磁场方向变为沿轴正方向,其他条件不变,求收集点的可能位置坐标。 8.(多选)【2026贵港自主检测T10】近20多年来,中国的粒子加速器发展迅速,在规模和应用方向上走进了世界先进行列。加速器是人类揭示物质本源的关键设备,在放射治疗、食品安全、材料科学等方面有广泛应用。如图所示,某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管(漂移管)组成,相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极。质子从点沿轴线进入加速器并依次向右穿过各漂移管,在漂移管内做匀速直线运动,在漂移管间被电场加速,加速电压视为不变。设质子进入漂移管时速度为,进入漂移管时速度为,电源频率为,漂移管间缝隙很小,质子在每个管内运动时间视为电源周期的,质子的荷质比取。则( ) A. 第个漂移管与第个漂移管的长度之比为 B. 漂移管的长度0.4m C. 相邻漂移管间的加速电压为 D. 漂移管之前还有9个漂移管 9.【2026贵港自主检测T15】“太空粒子探测器”是一种探测宇宙射线的试验设备,其简化原理图如图所示,两个同心扇形圆弧面PQ、MN之间存在辐射状的加速电场,方向由内弧面指向外弧面,圆心为O,右侧边长为L的正方形边界abcd内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为,O点为ad边界的中点,PO、QO与ad边界的夹角均为。假设太空中质量为m、电荷量为的带电粒子能均匀地吸附在外弧面PQ的右侧面上,由静止经电场加速后均穿过内弧面从O点进入磁场,从O点垂直于ad边射入磁场的粒子恰能从b点离开,不计粒子重力、粒子间的相互作用力及碰撞。 求: (1)粒子到达O点时的速率; (2)内外弧面所加电压U; (3)现要求外弧面PQ上所有的粒子全部从ab区域离开磁场,求内外弧面所加电压的取值范围。 10.(多选)【2026桂林二模T10】如图所示,竖直平面内有平面直角坐标系xOy,x轴沿水平方向,x轴下方存在匀强电场,场强方向与xOy面平行。一质量为m、带正电的小球,从y轴上P点以初速度水平向右抛出,经x轴上的Q点进入电场。若将带电小球在电场中从Q点分别移动到坐标原点O和第四象限区域内某点A(图中未画出),电场力对带电小球做相等的正功,O、A两点连线方向与小球在第一象限的位移方向(PQ连线)平行。已知OQ长度为OP的两倍,小球所受电场力大小为重力大小的倍,不计空气阻力。下列说法正确的是(  ) A. 带电小球运动到Q点时的速度大小为 B. 在第四象限中,带电小球运动到距离y轴最远时的速度大小为 C. 在第四象限中,带电小球从Q点运动到距离y轴最远时,小球电势能的变化量为 D. 在第四象限中,带电小球从Q点运动到距离y轴最远时,小球电势能的变化量为 11.【2026玉林5月诊断T15】在芯片制造过程中,离子注入是其中一道重要的工序。如图所示是离子注入简化工作原理的示意图,一粒子源于A处不断释放质量为m,带电量为的离子,其初速度视为零,经电压为U的加速电场加速后,沿图中半径为的圆弧形虚线通过圆弧形静电分析器(静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场)后,从P点沿直径PQ方向进入半径为的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向外。经磁场偏转,离子最后垂直打在平行PQ放置且与PQ等高的硅片上,硅片到PQ的距离为,不计离子重力。求: (1)静电分析器通道内虚线处电场强度的大小E; (2)磁感应强度大小B; (3)若加速电压和静电分析器中电场的大小可以调节,离子在静电分析器中仍沿虚线圆弧运动,要让从P点沿直径PQ方向进入圆形匀强磁场区域的离子全部打在硅片上,求加速电压的变化范围。(结果用U表示) 试卷第1页,共3页 / 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题03 静电场(3年汇编)(广西专用)2024-2026年高考物理真题分类汇编
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