专题09+电场+带电粒子在电场中的运动（测试）-2024年高考物理二轮复习讲练测（新教材新高考）

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一、单项选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分）
1．（2024·广东中山·中山市华侨中学校考模拟预测）在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业．为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服（如图甲）．图乙中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业，头顶上方有B供电线，B供电线的电势高于A电线的电势，虚线表示电工周围某一截面上的等差等势线，c、d、e、f是等势线上的四个点．以下说法中正确的是（ ）

A．在c、d、e、f四点中，c点的电场最强
B．在c、d、e、f四点中，f点的电势最高
C．将某电子在d点由静止释放，它会向e点所在等势面运动
D．将电子由d移到e电场力所做的功等于将电子由e移到f电场力所做的功
2．（2024·福建漳州·统考模拟预测）静电纺纱利用了高压静电场使单纤维两端带上异种电荷，其电场分布如图所示，则（ ）

A．图中虚线是等势线，电场强度
B．图中虚线是电场线，电场强度
C．一电子在A点的电势能大于其在D点的电势能
D．将一电子从C移动到D，电场力做功为零
3．（2023·河南·校联考模拟预测）物理学家在研究带电粒子在特殊电场中运动规律时，设计了一种特殊的电场：在正方形四个顶点固定等量同种电荷，电场线如图，则正方形内部电场强度为零的点个数是（ ）
A．4个B．5个C．6个D．7个
4．（2023·四川成都·棠湖中学校考一模）在一些电子显示设备中，让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场，可以使发散的电子束聚集。如图，带箭头的实线表示电场线，虚线表示电子的运动轨迹，M、N是这条轨迹上的两点。下列说法正确的是（ ）
A．M点的电势高于N点 B．电子在M点的加速度大于在N点的加速度
C．电子在M点的动能大于在N点的动能 D．电子在M点的电势能大于在N点的电势能
5．（2023·浙江·慈溪中学校联考模拟预测）如图所示，两平行金属板相距为d，电势差为U，一个质量为m，电荷量为e的电子，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达距O点为h处的A点，然后返回。则此电子在O点射出时的速度大小是（ ）
A．eUB．C．D．
6．（2024·辽宁沈阳·东北育才学校校考二模）电场线分布如图所示，以下说法正确的是（ ）

A．a点电势低于b点电势
B．c点场强大于b点场强
C．若将一检验电荷＋q由d点移至a点，它的电势能增大
D．若在d点再固定一点电荷，将一检验电荷＋q由a移至b的过程中，电势能增大
7．（2024·贵州·统考一模）如图所示，将带正电的试探电荷沿等量异种点电荷连线从A点移动到B点，再沿连线中垂线从B点移动到C点。在此过程中，对试探电荷所受的静电力F，所经过的各点处电势φ的高低，试探电荷的电势能E的大小，下列判断正确的是（ ）
A．A处与C处的电场力方向相反B．
C．D．
8．（2023·浙江·校联考一模）在轴上两点分别放置两电荷和为两电荷中垂线上一点，且，在轴上的电场强度与的图线如图所示，规定场强沿轴正方向为正，则（ ）
A．两电荷为等量异种电荷 B．点电势小于0
C．电子从到运动过程中电势能增大 D．电子从到运动过程中加速度先增大后减小
9．（2023·河北秦皇岛·校联考二模）如图所示的螺旋线，是一不计重力的带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹，螺旋线的几何轴线为图中虚线，虚线与z轴平行、与y轴相交。下列说法正确的是（ ）

A．匀强磁场的方向平行于z轴B．带电粒子一定带正电
C．运动时带电粒子的动量不变D．运动时带电粒子的动能改变
10．（2023·湖南永州·湖南省道县第一中学校考模拟预测）人体的细胞膜模型图如图a所示，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位），现研究某小块均匀的细胞膜，厚度为d，膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图b所示，初速度可视为零的一价正钠离子仅在电场力的作用下，从图中的A点运动到B点，下列说法正确的是（ ）

A．A点电势小于B点电势
B．钠离子的电势能增大
C．若膜电位不变，仅增大d，则钠离子到达B点的速度越大
D．若d不变，仅增大膜电位，则钠离子到达B点的时间越短
11．（2023·浙江温州·统考一模）阴极射线管可简化成如图甲所示结构，电子在O点由静止开始向右加速，加速电压为；经加速后进入偏转电场，偏转电压为 ，偏转极板间距为d；电子射出偏转电场后，直线运动时掠射到荧光屏上，荧光屏上的亮线显示出电子束的径迹。某次实验加上如图乙所示的偏转电压，荧光屏出现如图丙所示的两条亮线。已知电子的电荷量为e，下列说法正确的是（ ）
A．电子射出偏转电场时的动能为
B．若仅使偏转极板间距d变为原来的2倍，两亮线右端点的间距会变为原来的
C．若仅使加速电压 变为原来的2倍，电子离开偏转电场时的动能会变为原来的2倍
D．若仅使偏转电压 变为原来的倍，两亮线之间的夹角的正切值会变为原来的
12．（2023·河北·校联考模拟预测）如图所示，是某晶体分子结构示意图。在该正八面体的 M、N两个点上分别放置电荷量为+q的正点电荷，在 F、Q两点分别放置电荷量为-q的点电荷，为研究问题方便，在图中画出了以O为球心的正八面体的内切球，其半径为r2。以无穷远为零电势点，则下列说法正确的是（ ）
A．P点电势与R点电势不相等
B．将一正电荷由P点移到R点，电荷的电势能增加
C．将一个负电荷由内切球与PMN 面切点移至与QRF的切点，电场力做负功
D．圆心O位置的电场强度大小为
二、多项选择题（本题共2小题,每小题5分,共10分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分）
13．（2024·四川成都·四川省成都列五中学校考一模）（多选）一个带电粒子（不计重力）射入一点电荷的电场中，粒子运动的轨迹如图实线所示，图中虚线是同心圆弧，表示电场中的等势面，下列判断正确的是（ ）

A．粒子在a点的电势能一定小于在b点的电势能 B．粒子在b点的速率一定大于在a点的速率
C．粒子在a点和c点的动能相等 D．粒子在b点所受的电场力小于在a点所受的电场力
14．（2024·山东德州·校联考模拟预测）（多选）如图1，在矩形MNPQ区域中有平行于PM方向的匀强电场，电场强度为，一电荷量为，质量为m带电粒子以的初速度从M点沿MN方向进入匀强电场，刚好从Q点射出。，。现保持电场强度的大小不变，使匀强电场的方向按图2做周期性变化。使带电粒子仍以的初速度从M点沿MN方向进入，粒子刚好能从QN边界平行PQ方向射出。不计粒子重力，取图1中方向为电场正方向。则下列说法正确的是（ ）
A．电场强度大小为 B．电场强度大小为
C．电场变化的周期可能为 D．电场变化的周期可能为
三、计算题（本题包括3小题，10分+10分+10分共30分，解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分）
15．（2023·贵州六盘水·统考模拟预测）如图所示，平行放置的薄金属板A、B中心开有小孔、，板间距离为。现让A、B两板间加电压，两板间形成匀强电场，板外电场忽略不计。由质量均为、所带电荷量均为的带电粒子组成长为的直线阵列，阵列中所有粒子均以水平初速度从小孔穿入电场，经电场加速后从小孔穿出。忽略阵列中粒子间的相互作用和重力的影响。求：
（1）最右端的带电粒子离开小孔时速度的大小；
（2）最左端的带电粒子离开小孔时粒子阵列的长度。
16．（2023·河北·校联考模拟预测）在“质子疗法”中，质子先被加速到具有较高能量，然后被引向攻击肿瘤细胞。如图所示，质量为、电荷量为的质子从极板处由静止加速，通过极板中间的小孔以射出，然后从坐标系中的点平行于坐标轴进入区域，该区域充满沿轴负方向的匀强电场，电场强度为与轴夹角。质子在电场中偏转并垂直击中边界上的点（图中未标出）。取质子比荷为，不计质子的重力。求：
（1）极板间的加速电压；
（2）电场强度的大小；
（3）质子到达轴上的坐标。

17．（2024·山东德州·校联考模拟预测）如图所示的装置由加速器、辐向电场和平移器组成，平移器由两对水平放置、相距l的相同平行金属板构成，极板长度为l、间距为d，两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反。如图所示，一比荷为k的带正电粒子由静止经加速电压加速后，垂直进入辐向电场（电场强度方向指向圆心），沿着半径为R的圆弧虚线（等势线）运动，之后水平射入偏转电压为的平移器，最终离开时打在荧光屏上的A点。不同区域内电场互不影响，不计粒子的重力。求：
（1）粒子射出加速器时的速度大小；
（2）圆弧虚线处电场强度E大小；
（3）粒子从进入平移器到打在A点，求竖直总位移y。