高考物理二轮复习专项训练模型43 电偏转模型（2份打包，原卷版+解析版）

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1．（2023年6月高考浙江选考科目）某带电粒子转向器的横截面如图所示，转向器中有辐向电场。粒子从M点射入，沿着由半径分别为R1和R2的圆弧平滑连接成的虚线（等势线）运动，并从虚线上的N点射出，虚线处电场强度大小分别为E1和E2，则R1、R2和E1、E2应满足（ ）
A． SKIPIF 1 < 0 B． SKIPIF 1 < 0
C． SKIPIF 1 < 0 D． SKIPIF 1 < 0
2.. （2022新高考江苏卷）某装置用电场控制带电粒子运动，工作原理如图所示，矩形 SKIPIF 1 < 0 区域内存在多层紧邻的匀强电场，每层的高度均为d，电场强度大小均为E，方向沿竖直方向交替变化， SKIPIF 1 < 0 边长为 SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 边长为 SKIPIF 1 < 0 ，质量为m、电荷量为 SKIPIF 1 < 0 的粒子流从装置左端中点射入电场，粒子初动能为 SKIPIF 1 < 0 ，入射角为 SKIPIF 1 < 0 ，在纸面内运动，不计重力及粒子间的相互作用力。
（1）当 SKIPIF 1 < 0 时，若粒子能从 SKIPIF 1 < 0 边射出，求该粒子通过电场的时间t；
（2）当 SKIPIF 1 < 0 时，若粒子从 SKIPIF 1 < 0 边射出电场时与轴线 SKIPIF 1 < 0 的距离小于d，求入射角 SKIPIF 1 < 0 的范围；
（3）当 SKIPIF 1 < 0 ，粒子在 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 范围内均匀射入电场，求从 SKIPIF 1 < 0 边出射的粒子与入射粒子的数量之比 SKIPIF 1 < 0 。
10．（9分）
3.（2022高考北京卷）如图所示，真空中平行金属板M、N之间距离为d，两板所加的电压为U。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M板由静止释放。不计带电粒子的重力。
（1）求带电粒子所受的静电力的大小F；
（2）求带电粒子到达N板时的速度大小v；
（3）若在带电粒子运动 SKIPIF 1 < 0 距离时撤去所加电压，求该粒子从M板运动到N板经历的时间t。
4.（2010天津理综）质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域。汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图，M、N为两块水平放置的平行金属极板，板长为L，板右端到屏的距离为D，且D远大于L，O’O为垂直于屏的中心轴线，不计离子重力和离子在板间偏离O’O的距离。以屏中心O为原点建立xOy直角坐标系，其中x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向。
（1）设一个质量为m0、电荷量为q0的正离子以速度v0沿O’O的方向从O’点射入，板间不加电场和磁场时，离子打在屏上O点。若在两极板间加一沿+y方向场强为E的匀强电场，求离子射到屏上时偏离O点的距离y0。
(2)假设你利用该装置探究未知离子，试依照以下实验结果计算未知离子的质量数。
上述装置中，保留原电场，再在板间加沿-y方向的匀强磁场。现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流，仍从O’点沿O’O方向射入，屏上出现两条亮线。在两线上取y坐标相同的两个光点，对应的x坐标分别为3.24mm和3.00mm，其中x坐标大的光点是碳12离子击中屏产生的，另一光点是未知离子产生的。尽管入射离子速度不完全相同，但入射速度都很大，且在板间运动时O’O方向的分速度总是远大于x方向和y方向的分速度。
5.（2007·上海物理）如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场。电量为q、动能为Ek的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力。
（1）若粒子从c点离开电场，求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能；
（2）若粒子离开电场时动能为Ek’，则电场强度为多大？
最新模拟题
1．（16分）(2024四川名校联考)
如图所示，两平行金属板A、B长L=8cm，两板间距离d=8cm，A板比B板电势高300V，一不计重力的带正电的粒子电荷量q＝10-10C，质量m＝10-20kg，沿电场中心线RD垂直电场线飞入电场，初速度v0＝2×106m/s，粒子飞出平行板电场后可进入界面MN、PS间区域，该区域一直无电场。已知两界面MN、PS相距为S=12cm，D是中心线RD与界面PS的交点．
（1）粒子穿过MN时偏离中心线RD的距离y
（2）粒子到达PS界面时离D点的距离为Y
（3）设O为RD延长线上的某一点，我们可以在O点固定一负点电荷，使粒子恰好可以绕O点做匀速圆周运动，求在O点固定的负点电荷的电量Q（静电力常数k = 9．0×109N·m2/C2，保留两位有效数字）
1. （2023北京166中学高考适应性考试）如图所示，在竖直平面内的直角坐标系xOy QUOTE 的第一象限存在着方向平行于y轴的匀强电场，场强大小为5×103N/C。一个可视为质点的带电小球在t=0时刻从y轴上的a点以沿x轴正方向的初速度进入电场，图中的b、c、d是从t=0时刻开始每隔0.1s记录到的小球位置，已知重力加速度的大小是10m/s2。则以下说法正确的是（ ）
A. 小球从a运动到d的过程中，电势能一定减小
B. 小球从a运动到d的过程中，机械能一定增大
C. 小球的初速度是60m/s
D. 小球的比荷（ SKIPIF 1 < 0 ）是1×10-3C/kg
2.（2023河南洛阳等4市三模）如图所示，在平面直角坐标系Oxy的第一象限内，存在一个沿y轴正方向的匀强电场。一个带正电荷的粒子（不计重力），以某一速度从坐标原点O开始沿x轴正方向进入电场（此时t=0）。则电场力对粒子做功的功率P与粒子在电场中运动时间t的关系图像，下列可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
3. （2023湖南名校高二联考）如右下图所示，虚线下方的区域存在方向水平向右的匀强电场，该电场的电场强度大小 SKIPIF 1 < 0 。自该区域上方距电场边界距离为h的位置同时将质量为m、电荷量均为q（ SKIPIF 1 < 0 ）的带电小球M、N同时以相反的初速度 SKIPIF 1 < 0 沿平行于电场的方向射出。小球在重力作用下进入电场区域。已知M在电场中做直线运动。不计空气阻力与两个小球间的初始距离，重力加速度大小为g，两个小球可视为质点，下列说法不正确的是（ ）
A. M与N释放的初速度 SKIPIF 1 < 0
B. 经过时间 SKIPIF 1 < 0 ，两小球相距4h
C. 当N小球运动至电场进入点的正下方时，此时M、N两个小球的动能之比为9∶5
D. 当小球N运动至与小球M的电场轨迹线相距 SKIPIF 1 < 0 时，小球N的运动时间为 SKIPIF 1 < 0
4. （2022湖南长沙明德中学模拟）如图所示，三维坐标系 SKIPIF 1 < 0 的 SKIPIF 1 < 0 轴方向竖直向上，所在空间存在沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为 SKIPIF 1 < 0 的小球从 SKIPIF 1 < 0 轴上的A点以速度 SKIPIF 1 < 0 沿x轴正方向水平抛出，A点坐标为（0，0，L），重力加速度为g，场强 SKIPIF 1 < 0 。则下列说法中正确的是（ ）
A. 小球运动轨迹为抛物线
B. 小球在 SKIPIF 1 < 0 平面内的分运动为平抛运动
C. 小球到达 SKIPIF 1 < 0 平面时的速度大小为 SKIPIF 1 < 0
D. 小球的运动轨迹与 SKIPIF 1 < 0 平面交点的坐标为 SKIPIF 1 < 0
5. (2023北京海淀二模)如图1所示，两平行金属板A、B间电势差为U1，带电量为q、质量为m的带电粒子，由静止开始从极板A出发，经电场加速后射出，沿金属板C、D的中心轴线进入偏转电压为U2的偏转电场，最终从极板C的右边缘射出。偏转电场可看作匀强电场，板间距为d。忽略重力的影响。
（1）求带电粒子进入偏转电场时速度的大小v。
（2）求带电粒子离开偏转电场时动量的大小p。
（3）以带电粒子进入偏转电场时的位置为原点、以平行于板面的中心轴线为x轴建立平面直角坐标系xOy，如图2所示。写出该带电粒子在偏转电场中的轨迹方程。
6. （2023江苏三校联考）一束电子从静止开始经加速电压 SKIPIF 1 < 0 加速后，水平射入水平放置两平行金属板中间，如下图所示。金属板长为 SKIPIF 1 < 0 ，两板距离为 SKIPIF 1 < 0 ，竖直放置的荧光屏距金属板右端为 SKIPIF 1 < 0 ，若在两金属板间加直流电压 SKIPIF 1 < 0 时，光点偏离中线打在荧光屏上的P点，其中电子的质量为 SKIPIF 1 < 0 ，电量为 SKIPIF 1 < 0 ，不计电子重力及电子之间的相互作用。求：（结果用 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 表示）
（1）电子刚进入偏转电场时的速度大小；
（2）电子离开偏转电场时垂直于板面方向的位移大小；
（3）打在荧光屏上的OP的长度和打到P点时的动能。
7. （2023辽宁本溪期中）如图所示，两金属板A、B水平放置，间距为3d。距离A下方2d处有一水平放置的金属网G，A、B、G的尺寸相同，G接地，A、B的电势均为 SKIPIF 1 < 0 。今有一带电粒子从金属网G的左侧正上方P点以初速度 SKIPIF 1 < 0 水平射入电场，P点到G的距离为d。粒子穿越金属网过程中与金属网不接触，已知带电粒子的质量为m、电荷量为 SKIPIF 1 < 0 ，粒子重力忽略不计。求：
（1）粒子第一次到达G所需的时间t；
（2）若粒子恰好沿水平方向飞离电场，求金属板的长度L。