高考物理真题分类汇编-专题19带电粒子在电场中的运动（原卷版）.docx

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专题19带电粒子在电场中的运动

考点

三年考情（2022-2024）

命题趋势

考点1带电小球在电场中的运动

（5年3考）

2024年高考辽宁卷：在水平方向的匀强电场中，一带电小球仅在重力和电场力作用下于竖直面（纸面）内运动；

2024高考广西卷：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，静止释放后运动；

2024年高考江西卷：垂直于水平桌面固定一根轻质绝缘细直杆，质量均为m、带同种电荷的绝缘小球甲和乙穿过直杆，静止释放甲球；

2023高考全国乙卷：在O点处固定一个正点电荷，P点在O点右上方。从P点由静止释放一个带负电的小球，给出小球运动轨迹，考查相关知识点；

2023高考北京卷：负离子空气净化原理；

1.带电小球在电场中的运动高考考查频率较高，命题形式主要有：带电小球受到某种约束的运动；与电气相关原理等。

2.带电粒子在电场中的运动的考查主要形式为：以某些电子设备为情景；带电粒子在电场中的加速、偏转等。

考点2带电粒子在电场中的运动

（5年5考）

2023高考全国甲卷：电子设备中，阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场聚焦；

2023年高考湖北卷：一带正电微粒从静止开始经电压加速后，射入水平放置的平行板电容器；

2022新高考福建卷：霍尔推进器工作原理；

2022年新高考江苏卷：用电场控制带电粒子运动装置工作原理。

考点01带电小球在电场中运动

1.（2024年高考辽宁卷）在水平方向的匀强电场中，一带电小球仅在重力和电场力作用下于竖直面（纸面）内运动。如图，若小球的初速度方向沿虚线，则其运动轨迹为直线，若小球的初速度方向垂直于虚线，则其从O点出发运动到O点等高处的过程中（）

A.动能减小，电势能增大

B.动能增大，电势能增大

C.动能减小，电势能减小

D.动能增大，电势能减小

2.（2024高考广西卷）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

3.（2024年高考江西卷）如图所示，垂直于水平桌面固定一根轻质绝缘细直杆，质量均为m、带同种电荷的绝缘小球甲和乙穿过直杆，两小球均可视为点电荷，带电荷量分别为q和Q。在图示的坐标系中，小球乙静止在坐标原点，初始时刻小球甲从处由静止释放，开始向下运动。甲和乙两点电荷的电势能（r为两点电荷之间的距离，k为静电力常量）。最大静摩擦力等于滑动摩擦力f，重力加速度为g。关于小球甲，下列说法正确的是（）

A.最低点的位置

B.速率达到最大值时的位置

C.最后停留位置x的区间是

D.若在最低点能返回，则初始电势能

4.（2023高考全国乙卷）在O点处固定一个正点电荷，P点在O点右上方。从P点由静止释放一个带负电的小球，小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内运动，其一段轨迹如图所示。M、N是轨迹上的两点，OPOM，OM=ON，则小球（）

A.在运动过程中，电势能先增加后减少

B.在P点的电势能大于在N点的电势能

C.在M点的机械能等于在N点的机械能

D.从M点运动到N点的过程中，电场力始终不做功

5.（2023年6月高考浙江选考科目）AB、CD两块正对的平行金属板与水平面成30°角固定，竖直截面如图所示。两板间距10cm，电荷量为、质量为的小球用长为5cm的绝缘细线悬挂于A点。闭合开关S，小球静止时，细线与AB板夹角为30°；剪断细线，小球运动到CD板上的M点（未标出），则（）

A．MC距离为

B．电势能增加了

C．电场强度大小为

D．减小R的阻值，MC的距离将变大

6．（2023高考北京卷）（10分）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，已知金属板长度为L，间距为d．不考虑重力影响和颗粒间相互作用．

（1）若不计空气阻力，质量为m、电荷量为的颗粒恰好全部被收集，求两金属板间的电压；

（2）若计空气阻力，颗粒所受阻力与其相对于空气的速度v方向相反，大小为，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．

a．半径为R、电荷量为的颗粒恰好全部被收集，求两金属板间的电压；

b．已知颗粒的电荷量与其半径的平方成正比，进入收集器的