第37讲 带电粒子在电场中的（练习）（原卷版）-2025年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）.docx

第37讲带电粒子在电场中的偏转

目录

01模拟基础练

【题型一】带电粒子在匀强电场中的偏转

【题型二】带电粒子在交变电场中的偏转

【题型三】带电粒子在复合场中的偏转

02重难创新练

【题型一】带电粒子在匀强电场中的偏转

1．如图所示，氕、氘、氚的原子核自初速度为零经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，下列说法不正确的是（）

A．经过加速电场的过程中，电场力对氚核做的功最多

B．经过偏转电场的过程中，电场力对三种原子核做的功一样多

C．三种原子核打在屏上的动能一样大

D．三种原子核都打在屏的同一位置上

2．如图所示，一电荷量为q的带电粒子以一定的初速度由P点射入匀强电场，入射方向与电场线垂直。粒子从Q点射出电场时，其速度方向与电场线成30°角。已知匀强电场的宽度为d，方向竖直向上，P、Q两点间的电势差为U(U0)，不计粒子重力，P点的电势为零。求：

（1）带电粒子在Q点的电势能。

（2）P、Q两点间的竖直距离。

（3）此匀强电场的电场强度大小。

3．一个初速度不计的带电粒子，质量为m、电荷量为q，重力忽略不计。该粒子经电压为U的加速电场加速后，垂直射入偏转电场，如图所示。若偏转电场两平行板间距为d，板长为l，两极板上电压为。求：

（1）粒子射出加速电场时的速度的大小；

（2）粒子射出偏转电场沿垂直于板面方向偏移的距离y；

（3）粒子射出偏转电场时速度偏转角度θ的正切值。

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【题型二】带电粒子在交变电场中的偏转

4.如图甲所示，两平行金属板水平放置，间距为d，金属板长为2d，两金属板间加如图乙所示的电压（时上金属板带正电），其中。一粒子源连续均匀发射质量为m、电荷量为的带电粒子（初速度，重力忽略不计），该粒子源射出的带电粒子恰好从上板左端的下边缘水平进入两金属板间，若粒子碰到两金属板即被吸收不再反弹且对极板的电量几乎无影响，则（）

A．能从板间飞出的粒子在板间运动的时间为T

B．时刻进入两极板间的粒子能够从极板右侧飞出

C．能从极板右侧飞出的粒子电场力对其做功一定为0

D．能从极板右侧飞出的粒子数占入射粒子总数的25%

5．如图甲，在平面直角坐标系xOy的第一象限内，虚线AB上方有沿y轴负方向的匀强电场，AB与x轴负方向夹角为，A点在y轴上，离O点距离为d，B点在x轴上，在第二象限内有平行于y轴的平行板M、N，板间加的电压随时间变化的规律如图乙所示。在M板附近有一粒子源，不断地由静止释放质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，粒子经加速电场加速后，以垂直于y轴的方向从y轴上的A点进入第一象限。粒子在M、N间运动的时间远小于T，可以认为每个粒子在M、N间运动的时间内都是稳定的匀强电场。从时刻释放的粒子进入第一象限后经电场偏转后刚好从AB的中点离开电场，不计粒子的重力及一切阻力，求：

（1）时刻释放的粒子到达A点时速度的大小；

（2）第一象限内的匀强电场电场强度的大小；

（3）x轴上有粒子经过的区域长度。

6.两块水平平行放置的导体板如图甲所示，大量电子（质量为m、电荷量为e）由静止开始，经电压为U0的电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间。当两板均不带电时，这些电子通过两板之间的时间为2t0；当在两板间加如图乙所示的周期为2t0、恒为U0的周期性电压时，能使所有电子均从两板间通过（忽略电子间的相互作用力及所受重力），己知板间距离为d，求：

（1）平行导体板的板长；

（2）0时刻和t0时刻进入两板间的电子通过两板间过程中产生的侧向位移（沿垂直两板方向上的位移）的大小；

（3）若改变板长，使这些电子通过两板之间的时间为3t0，电子均能通过两板，在侧向位移（沿垂直两板方向上的位移）分别为最大值和最小值的情况下，电子在偏转电场中的动能增量之比。

【题型三】带电粒子在复合场中的偏转

7.绝缘的粗糙水平地面上方有一竖直方向的矩形区域，该区域由三个水平边长是L，竖直边长是的小矩形区域组成，从左到右依次为区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，且矩形区域的下边OC与桌面相接。为方便描述建立如图所示的平面直角坐标系；区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中分别存在沿y轴负方向、y轴正方向、y轴正方向的匀强电场，其场强大小比例为。现有一带正电的滑块（可视为质点）以某一初速度（未知）从O点沿x轴正方向进入区域Ⅰ，滑块最终从P点（图中未标出）离开区域Ⅲ。已知滑块在区域Ⅰ中所受静电力与所受重力大小相等，地面与滑块间的动摩擦因数为0.125，重力加速度为g。求：

（1）滑块进入区域Ⅲ时的速度大小；

（2）滑块在矩形区域运动的总时间；

（3）若滑块以相同大小的初速度（未知）从P点沿x轴负方向进入区域Ⅲ，试确定滑块离开电场区域的位置（Q点）坐标。

1．喷墨打印机的结构原理如图所示，其中墨盒可以发出半径为m的墨汁微粒。此微粒经过带电室时被带上负电，