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1 . 在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。为了准确的注入离子，需要在一个有限空间中用电磁场对离子的运动轨迹进行调控。现在我们来研究一个类似的模型。在空间内存在边长
的立方体
，以
为坐标原点，沿
、
和
方向分别建立x、y、z轴。在
面的中心M处存在一粒子发射源，可在底面内平行于底面沿任意方向发射初速度
，比荷
的带正电粒子。在区域内施加一定的匀强电场或者匀强磁场，使粒子可以达到相应的空间位置。不计重力，则：
（1）在立方体内施加沿
轴正向的匀强电场，使粒子只能从
面飞出，求施加电场的电场强度
的最小值；
（2）在立方体内施加沿轴正向的匀强磁场，若磁感应强度大小为
，求粒子在磁场中运动时间的最小值
。（
）（结果可保留π和分式）
的立方体，以为坐标原点，沿、和方向分别建立x、y、z轴。在面的中心M处存在一粒子发射源，可在底面内平行于底面沿任意方向发射初速度，比荷的带正电粒子。在区域内施加一定的匀强电场或者匀强磁场，使粒子可以达到相应的空间位置。不计重力，则：（1）在立方体内施加沿
轴正向的匀强电场，使粒子只能从面飞出，求施加电场的电场强度的最小值；（2）在立方体内施加沿
轴正向的匀强磁场，若磁感应强度大小为，求粒子在磁场中运动时间的最小值。（）（结果可保留π和分式）
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2 . 喷墨打印机的结构可以简化为图示所示。
1．设墨滴穿过电场前后，电势能的变化量为 ΔE，墨滴初末位置的电势差为 ΔU，若仅改变板间电压，则 ΔE 随 ΔU 的变化图线是 。
2．已知两板间电压 U = 6×103 V，距离 d = 5×10−3 m，板长L = 1.6×10−2 m。墨滴的质量m = 1×10−13 kg，电荷量q = 1×10−16 C，以水平初速 v0 = 16 m/s 进入电容器，假设平板之间为匀强电场，全程仅考虑墨滴受到的电场力。
（1）两板间匀强电场场强大小为___________ V/m，墨滴受到的电场力大小为___________ N。
（2）计算墨滴穿过电场的过程中竖直方向的位移大小 y________ 。
（3）若仅将电容器两端的电压增大 50%，则打印稿上可能出现的图样是_________ 。___________ （选填“增强”或“减弱”），机器就可以判定墨量不足。棱镜的折射率至少为___________ 。
1．设墨滴穿过电场前后，电势能的变化量为 ΔE，墨滴初末位置的电势差为 ΔU，若仅改变板间电压，则 ΔE 随 ΔU 的变化图线是 。
A． | B． | C． | D． |
（1）两板间匀强电场场强大小为
（2）计算墨滴穿过电场的过程中竖直方向的位移大小 y
（3）若仅将电容器两端的电压增大 50%，则打印稿上可能出现的图样是
A．
B．
C．
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3 . 如图所示，在圆柱形空间的中心位置存在一个粒子源，其大小忽略不计，可发射出带电量为
，质量为
的粒子。圆柱形空间的底面半径为
，圆柱高为
。以粒子源为坐标原点，建立如图所示的空间直角坐标系。
（1）若粒子源向其所处水平面的任意方向发射速度大小为
的粒子，圆柱内存在竖直向下的匀强电场使得所有粒子均未从圆柱侧面离开，求符合条件的最小电场强度大小。
（2）若粒子源向空间任意方向发射速度大小为的粒子，圆柱内存在竖直向下的匀强磁场使得所有粒子均未从圆柱侧面离开，求符合条件的最小磁感应强度B。
（3）若圆柱空间内同时存在竖直向下的匀强磁场和匀强电场，其电场强度与磁感应强度大小分别为
和
（、B分别为第一问、第二问中的结果），粒子源向
轴正方向方向发射速度为的粒子，求粒子离开圆柱区域的位置坐标。保持其他条件不变，当电场强度大小变为多少时，可使得粒子恰好从底面射出？
，质量为的粒子。圆柱形空间的底面半径为，圆柱高为。以粒子源为坐标原点，建立如图所示的空间直角坐标系。（1）若粒子源向其所处水平面的任意方向发射速度大小为
的粒子，圆柱内存在竖直向下的匀强电场使得所有粒子均未从圆柱侧面离开，求符合条件的最小电场强度大小。（2）若粒子源向空间任意方向发射速度大小为
的粒子，圆柱内存在竖直向下的匀强磁场使得所有粒子均未从圆柱侧面离开，求符合条件的最小磁感应强度B。（3）若圆柱空间内同时存在竖直向下的匀强磁场和匀强电场，其电场强度与磁感应强度大小分别为
和（、B分别为第一问、第二问中的结果），粒子源向轴正方向方向发射速度为的粒子，求粒子离开圆柱区域的位置坐标。保持其他条件不变，当电场强度大小变为多少时，可使得粒子恰好从底面射出？
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2024-03-22更新
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825次组卷
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3卷引用：江苏省南京汉开书院学校2023-2024学年高三下学期4月期中物理试题
江苏省南京汉开书院学校2023-2024学年高三下学期4月期中物理试题山东省部分知名高中2023-2024学年高三下学期开年质量检测物理试题（已下线）物理（全国新课标卷02）-2024年高考押题预测卷
2024高三·全国·专题练习
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4 . 如图所示，匀强电场的方向平行于xOy平面，cd、cb分别垂直于x轴、y轴，a、b、c三点的电势分别为4V、8V、10V。现使一电荷量为q=-2×10-5C、质量
的带电粒子从O点垂直ab斜向上运动恰好通过b点。已知该粒子仅受电场力作用，下列说法正确的是（ ）
的带电粒子从O点垂直ab斜向上运动恰好通过b点。已知该粒子仅受电场力作用，下列说法正确的是（ ）| A．坐标原点O的电势为8V |
B．电场强度的大小为100 V/m |
| C．该粒子从O点运动到b点过程中，电场力做功为4×10-5J |
D．该粒子在O点速度大小为 m/s |
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5 . 如图，真空中有两个足够大的平行金属板与水平面成
放置，上极板带正电，下极板带负电，板间电场强度为
板间的同一竖直面内有两个球形小油滴A和B，质量均为
，A不带电，B带电荷量为
（
），初始时A、B竖直方向的高度差为h。现将A、B同时由静止释放，一段时间后二者相遇并融合为新油滴C。二者融合的过程中总质量、总电荷量均守恒，并满足动量守恒。融合后的瞬间，给装置通入空气，此后C恰好做匀速直线运动。已知球形油滴受到的空气阻力大小为
，其中k为比例系数，m为油滴质量，v为油滴运动速率，不计空气浮力，重力加速度为g。求：
（1）初始时A、B水平方向的距离；
（2）比例系数k；
（3）C匀速运动时间
过程中电势能的变化量。
放置，上极板带正电，下极板带负电，板间电场强度为板间的同一竖直面内有两个球形小油滴A和B，质量均为，A不带电，B带电荷量为（），初始时A、B竖直方向的高度差为h。现将A、B同时由静止释放，一段时间后二者相遇并融合为新油滴C。二者融合的过程中总质量、总电荷量均守恒，并满足动量守恒。融合后的瞬间，给装置通入空气，此后C恰好做匀速直线运动。已知球形油滴受到的空气阻力大小为，其中k为比例系数，m为油滴质量，v为油滴运动速率，不计空气浮力，重力加速度为g。求：（1）初始时A、B水平方向的距离；
（2）比例系数k；
（3）C匀速运动时间
过程中电势能的变化量。
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6 . 已知质子由静止发出，经加速电场电压为U1，偏转电场电压为U2，偏转电场的长度为L1，偏转电场的板间距离为d，荧光屏MN到偏转电场的距离为L2，粒子进入偏转电场时速度方向正对荧光屏中心O点，质子离开电场打到屏MN，求：
（1）质子偏离荧光屏中心O点的距离Y？
（2）如果粒子源换氘核、氚核、氦核，它们能打到同一位置上吗？
（1）质子偏离荧光屏中心O点的距离Y？
（2）如果粒子源换氘核、氚核、氦核，它们能打到同一位置上吗？
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7 . 如图所示，水平线
和
间有水平方向的匀强电场，质量为m、带电荷量为的小球（可视为质点）从直线上O点正上方高h处的A点以一定的速度水平向右抛出，小球从直线上的B点进入电场，且
。当电场方向水平向左时，小球恰好从B点的正下方的C点离开电场的下边线；若仅将电场方向改为水平向右，仍在原位置以相同的速度将小球水平向右抛出，进入电场后小球从D点离开电场的下边线，已知小球先、后两次离开电场时的速度大小之比为
，重力加速度大小为g，不考虑边缘效应，求：
（1）小球进入电场时的速度大小v；
（2）匀强电场的竖直宽度d和电场强度的大小E。
和间有水平方向的匀强电场，质量为m、带电荷量为的小球（可视为质点）从直线上O点正上方高h处的A点以一定的速度水平向右抛出，小球从直线上的B点进入电场，且。当电场方向水平向左时，小球恰好从B点的正下方的C点离开电场的下边线；若仅将电场方向改为水平向右，仍在原位置以相同的速度将小球水平向右抛出，进入电场后小球从D点离开电场的下边线，已知小球先、后两次离开电场时的速度大小之比为，重力加速度大小为g，不考虑边缘效应，求：（1）小球进入电场时的速度大小v；
（2）匀强电场的竖直宽度d和电场强度的大小E。
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2023-12-18更新
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331次组卷
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2卷引用：河北省保定市部分高中2023-2024学年高三上学期12月期中考试物理试题
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8 . 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（ ）
，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 |
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9 . 粒子物理，研究对象是粒子。六十年代初，实验发现的基本粒子的数目已达到近百种。而且显然，随着加速器能量的提高，还会有大量的新粒子会被发现出来。原来人们期望基本粒子的研究会给物质世界描绘出一幅很简明的图象。结果却相反，基本粒子的种类竟然比化学元素的种类还多！这使人们意识到，这些粒子并不是物质世界的极终本原。基本粒子对它们不是一个合适的名称。于是人们去掉“基本”二字，而把它们简称为粒子。相应的研究领域也改称为粒子物理。
1．下列粒子从静止状态经过电压为U的电场加速后速度最大的是（ ）
2．如图所示，带电荷量之比为
的带电粒子A、B，先后以相同的速度从同一点水平射入平行板电容器中，不计重力，带电粒子偏转后打在同一极板上，水平飞行距离之比为
，则带电粒子的质量之比
以及在电场中飞行的时间之比
分别为（ ）
3．如图所示，平行板电容器的两个极板与水平面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子（ ）
4．如图所示，
，电容器的电容
，电源电动势
，电源内阻
。起初，开关S是断开的，电容器C所带的电荷量为
；然后，闭合开关S，待电路稳定后，电容器C所带的电荷量为
。下列说法正确的是（ ）
5．两平行金属板A、B水平放置，一个质量为
的带电微粒，以
的水平速度从两板正中央位置射入电场，如图所示， A、B两板间距离为
，板长
，g取
。
（1）当A、B间的电压为
时，微粒恰好不偏转，沿图中虚线射出电场，求该微粒的电荷量和电性；
（2）令B板接地，欲使该微粒射出偏转电场，求A板所加电势的范围。
1．下列粒子从静止状态经过电压为U的电场加速后速度最大的是（ ）
A．质子（ ） | B．氘核（ ） |
C． 粒子（ ） | D．氚核（ ） |
的带电粒子A、B，先后以相同的速度从同一点水平射入平行板电容器中，不计重力，带电粒子偏转后打在同一极板上，水平飞行距离之比为，则带电粒子的质量之比以及在电场中飞行的时间之比分别为（ ）A． ， | B． ， |
C．， | D． ， |
| A．所受重力与静电力平衡 | B．电势能逐渐增加 |
| C．动能逐渐增加 | D．做匀变速直线运动 |
，电容器的电容，电源电动势，电源内阻。起初，开关S是断开的，电容器C所带的电荷量为；然后，闭合开关S，待电路稳定后，电容器C所带的电荷量为。下列说法正确的是（ ）| A．开关S断开时，上极板所带的电荷为正电荷 |
| B．开关S闭合后，上极板所带的电荷为正电荷 |
C． |
D．闭合开关S电路稳定后，通过灵敏电流计的电荷量为 |
的带电微粒，以的水平速度从两板正中央位置射入电场，如图所示， A、B两板间距离为，板长，g取。（1）当A、B间的电压为
时，微粒恰好不偏转，沿图中虚线射出电场，求该微粒的电荷量和电性；（2）令B板接地，欲使该微粒射出偏转电场，求A板所加电势的范围。
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名校
10 . 如图所示，水平放置的平行金属板电容器上极板带正电，下极板接地（电势为零）。极板长为L，板间距为d。一个质量为m、带电量为+q的粒子沿中轴线以初速度v0水平射入电场后，从右侧射出电场。已知两极板间电压为
，忽略极板边缘电场的变化，不计带电粒子的重力。下列说法正确的是（ ）
，忽略极板边缘电场的变化，不计带电粒子的重力。下列说法正确的是（ ） A．粒子射出电场的速度为 |
B．粒子射出电场的速度为 |
C．粒子射出点的电势为 |
D．粒子射出点的电势为 |
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