文档内容
专题 08 静电场
考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势
静电场考点在选择题中占比超70%，
考点1 电荷与
2021 聚焦基础概念与模型分析。考查匀强电场
静电现象
与等量异种电荷叠加场的电势分布，需结
考点2 电场力
合电场线方向判断电势能变化。计算题则
与电场能的性 2021、2022、2023、2024、2025 常与力学、电磁学跨模块综合。要求联立
质 动能定理和运动学公式分析带电粒子在电
场中的加速与偏转。实验题虽未直接考查
考点3 电容器
2023、2024
静电场，但隐含相关分析。
与电容
电场叠加与等势面分析：命题从单一
电场扩展至复合场，要求分析匀强电场与
点电荷电场的叠加效果，通过等势面分布
判断电势高低。带电粒子运动与能量转
化：高频考点从匀变速直线运动扩展至曲
线运动，通过示波管模型考查电子在偏转
电场中的类平抛运动，需综合应用动能定
理与运动分解。电容器动态分析：命题注
重电容、电荷量、电压的关联变化，需结
合 Q=CU 和 E=U/d 推导场强变化。
考点4 带电粒
基础题直接考查库仑定律的应用，而综合
子在电场中的 2023、2024、2025
题需拆解离子加速、磁场偏转、电场调控
运动
等多过程，涉及多方程联立。
建模能力与数学工具的结合命题注重考查
学生将实际问题抽象为物理模型的能力。
需将 “离子喷镀装置” 简化为电场加速
与偏转模型，结合几何关系确定离子落
点。同时，数学方法的应用更加频繁，如
利用微元法分析变力电场或通过 φ-x 图
像判断电荷运动状态
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学科网（北京）股份有限公司考点01 电荷与静电现象
1．（2021·浙江·6月选考）某书中有如图所示的图，用来表示横截面是“<”形导体右侧的电场线或等势
面，其中a、b是同一条实线上的两点，c是另一条实线上的一点，d是导体尖角右侧表面附近的一点。
下列说法正确的是（ ）
A．实线表示电场线
B．离d点最近的导体表面电荷密度最大
C．“<”形导体右侧表面附近电场强度方向均相同
D．电荷从a点到c点再到b点电场力做功一定为零
2．（2021·浙江·6月选考）如图所示，在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔，高塔的功能最有可能的
是（ ）
A．探测发射台周围风力的大小 B．发射与航天器联系的电磁波
C．预防雷电击中待发射的火箭 D．测量火箭发射过程的速度和加速度
3．（2021·浙江·1月选考）如图所示是某一带电导体周围的电场线与等势面，A、C是同一等势面上的两
点，B是另一等势面上的一点。下列说法正确的是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A．导体内部的场强左端大于右端 B．A、C两点的电势均低于B点的电势
C．B点的电场强度大于A点的电场强度 D．正电荷从A点沿虚线移到B点的过程中电场力做正功，
电势能减小
考点02 电场力与电场能
4．（2025·浙江·1月选考）三个点电荷的电场线和等势线如图所示，其中的d，e与e，f两点间的距离相
等，则（ ）
A．a点电势高于b点电势
B．a、c两点的电场强度相同
C．d、f间电势差为d、e间电势差的两倍
D．从a到b与从f到b，电场力对电子做功相等
5．（2024·浙江·6月选考）如图所示空间原有大小为E、方向竖直向上的匀强电场，在此空间同一水平面
的M、N点固定两个等量异种点电荷，绝缘光滑圆环ABCD垂直MN放置，其圆心O在MN的中点，半
径为R、AC和BD分别为竖直和水平的直径。质量为m、电荷量为+q的小球套在圆环上，从A点沿圆
环以初速度v 做完整的圆周运动，则（ ）
0
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学科网（北京）股份有限公司A．小球从A到C的过程中电势能减少
B．小球不可能沿圆环做匀速圆周运动
C．可求出小球运动到B点时的加速度
D．小球在D点受到圆环的作用力方向平行MN
6．（2023·浙江·6月选考）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R 和R 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
1 2
线处电场强度大小分别为E 和E，则R、R 和E、E 应满足（ ）
1 2 1 2 1 2
E R E R2 E R E R2
A．
1= 2
B．
1= 1
C．
1= 1
D．
1= 2
E R E R2 E R E R2
2 1 2 2 2 2 2 1
7．（2023·浙江·6月选考）下列四组物理量中均为标量的是（ ）
A．电势 电场强度 B．热量 功率 C．动量 动能
D．速度 加速度
8．（2023·浙江·6月选考）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1.0×10−8C、质量为3.0×10−4kg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（ ）
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学科网（北京）股份有限公司3
A．MC距离为5√3cm B．电势能增加了
√3×10−4J
4
C．电场强度大小为√3×104N/C D．减小R的阻值，MC的距离将变大
9．（2022·浙江·1月选考）某种气体—电子放大器的局部结构是由两块夹有绝缘介质的平行金属薄膜构
成，其上存在等间距小孔，其中相邻两孔截面上的电场线和等势线的分布如图所示。下列说法正确的
是（ ）
A．a点所在的线是等势线
B．b点的电场强度比c点大
C．b、c两点间的电势差的值比a、c两点间的大
D．将电荷沿图中的线从d→e→f→g移动时电场力做功为零
10．（2022·浙江·6月选考）如图所示，带等量异种电荷的两正对平行金属板M、N间存在匀强电场，板长
为L（不考虑边界效应）。t=0时刻，M板中点处的粒子源发射两个速度大小为v 的相同粒子，垂直
0
M板向右的粒子，到达N板时速度大小为√2v ；平行M板向下的粒子，刚好从N板下端射出。不计
0
重力和粒子间的相互作用，则（ ）
A．M板电势高于N板电势
B．两个粒子的电势能都增加
2v2
C．粒子在两板间的加速度a= 0
L
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学科网（北京）股份有限公司（√2−1）L
D．粒子从N板下端射出的时间t=
2v
0
a
11．（2022·浙江·6月选考）如图为某一径向电场的示意图，电场强度大小可表示为E= ， a为常量。比
r
荷相同的两粒子在半径r不同的圆轨道运动。不考虑粒子间的相互作用及重力，则（ ）
A．轨道半径r小的粒子角速度一定小
B．电荷量大的粒子的动能一定大
C．粒子的速度大小与轨道半径r一定无关
D．当加垂直纸面磁场时，粒子一定做离心运动
12.（2021·浙江·6月选考）据《自然》杂志2021年5月17日报道，中国科学家在稻城“拉索”基地（如
图）探测到迄今为止最高能量的γ射线，能量值为1.40×1015eV，即（ ）
A．1.40×1015V B．2.24×10−4C C．2.24×10−4W D．2.24×10−4J
考点03 电容器与电容
13．（2024·浙江·6月选考）图示是“研究电容器两极板间距对电容大小的影响”实验，保持电荷量不变，
当极板间距增大时，静电计指针张角增大，则 （ ）
A．极板间电势差减小 B．电容器的电容增大
C．极板间电场强度增大 D．电容器储存能量增大
14．（2023·浙江·6月选考）以下实验中，说法正确的是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A．在LC振荡电路中“观察电容器的充、放电现象”实验中，充电时电流逐渐增大，放电时电流逐
渐减小
B．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需尽快描下油膜轮廓，测出油
膜面积
C．“观察光敏电阻特性”和“观察金属热电阻特性”实验中，光照强度增加，光敏电阻阻值减小；
温度升高，金属热电阻阻值增大
D．“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，
原线圈接入10V的交流电时，副线圈输出电压不为零
考点04 带电粒子在电场中的运动
15．（2025·浙江·1月选考）同位素 14C相对含量的测量在考古学中有重要应用，其测量系统如图1所示。
6
将少量古木样品碳化、电离后，产生的离子经过静电分析仪ESA-I、磁体-I和高电压清除器，让只含
有三种碳同位素
12C、 13C、 14C的C3+离子束（初速度可忽略不计）进入磁体-Ⅱ．磁体-Ⅱ由电势差
6 6 6
为U的加速电极P，磁感应强度为B、半径为R的四分之一圆弧细管道和离子接收器F构成。通过调
节U，可分离 12C、 13C、 14C三种同位素，其中 12C、 13C的C3+离子被接收器F所接收并计数，
6 6 6 6 6
它们的离子数百分比与U之间的关系曲线如图2所示，而 14C离子可通过接收器F，进入静电分析仪
6
ESA-Ⅱ，被接收器D接收并计算。
(1)写出中子与 14N发生核反应生成 14C，以及 14C发生β衰变生成 14N的核反应方程式：
7 6 6 7
(2)根据图2写出 12C的C3+离子所对应的U值，并求磁感应强度B的大小（计算结果保留两位有效数
6
字。已知R=0.2m，原子质量单位u=1.66×10−27kg，元电荷e=1.6×10−19C）；
(3)如图1所示，ESA-Ⅱ可简化为间距d=5cm两平行极板，在下极板开有间距L=10cm的两小孔，仅
允许入射角φ=45°的 14C离子通过。求两极板之间的电势差U：
6
(4)对古木样品，测得 14C与 12C离子数之比值为4×10−13；采用同样办法，测得活木头中 14C与
6 6 6
12C的比值为1.2×10−12，由于它与外部环境不断进行碳交换，该比例长期保持稳定。试计算古木被
6
砍伐距今的时间（已知
14C的半衰期约为5700年，ln3=1.1,ln2=0.7）
6
16.（2024·浙江·1月选考）如图所示，金属极板M受到紫外线照射会逸出光电子，最大速率为v 。正对M
m
放置一金属网N，在M、N之间加恒定电压U。已知M、N间距为d（远小于板长），电子的质量为
m，电荷量为e，则（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A．M、N间距离增大时电子到达N的动能也增大
1
B．只有沿x方向逸出的电子到达N时才有最大动能
mv2+eU
2 m
√2m
C．电子从M到N过程中y方向位移大小最大为v d
m eU
mv2
D．M、N间加反向电压 m时电流表示数恰好为零
4e
17．（2023·浙江·1月选考）如图所示，示波管由电子枪竖直方向偏转电极YY′、水平方向偏转电极XX′和
荧光屏组成。电极XX′的长度为l、间距为d、极板间电压为U，YY′极板间电压为零，电子枪加速电
压为10U。电子刚离开金属丝的速度为零，从电子枪射出后沿OO′方向进入偏转电极。已知电子电荷
量为e，质量为m，则电子（ ）
eU
A．在XX′极板间的加速度大小为
m
B．打在荧光屏时，动能大小为11eU
C．在XX′极板间受到电场力的冲量大小为√2meU
l
D．打在荧光屏时，其速度方向与OO′连线夹角α的正切tanα=
20d
kqQ
1．（2025·浙江金华义乌·三模）试探电荷q在点电荷Q的电场中所具有电势能可以用E = 来计算（式
r r
中k为静电力常量，r为试探电荷与场源电荷间的距离）。真空中两个点电荷相距15cm固定在x轴的
两个点上，取无限远处的电势为零，x轴正方向上各点的电势随x的变化关系如图所示，下列说法正确
的是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A．两个点电荷可能带同种电荷
B．两个点电荷的电量之比为2∶1
C．x=5cm处电场强度等于零
D．两个点电荷之间电势为零的位置坐标为x=-3cm
2．（2025·浙江精诚联盟·二模）如图所示的“雅各布天梯”实验装置展示了电弧产生和消失的过程。二根
呈羊角形的管状电极，一极接高压电，另一极接地。当电压升高到一定值时，管状电极底部P处先产
生电弧放电，然后电弧如圣火似地向上爬升，直到上移的弧光消失，天梯底部将再次产生弧光放电，
如此周而复始。下列说法正确的是（ ）
A．P处电势差最高
B．P处的电场强度最大
C．在真空中实验效果更加明显
D．弧光存在的时候两电极电势相同
3．（2025·浙江温州·三模）如图1所示，同轴电缆是广泛应用于网络通讯、电视广播等领域的信号传输
线，它由两个同心导体组成，内导体为铜制芯线，外导体为铝制网状编织层，两者间由绝缘材料隔
开。图2为同轴电缆横截面内静电场的等势线与电场线的分布情况，相邻虚线同心圆间距相等，a、
b、c、d四个点均在实线与虚线的交点上，下列说法正确的是（ ）
A．图2中虚线代表电场线
9 / 16
学科网（北京）股份有限公司B．铝制网状编织层可起到信号屏蔽作用
C．a、b两点处的电场强度相同
D．a、d间的电势差为b、c间电势差的两倍
4．（2025·浙江稽阳联谊学校·二模）雷雨天，高层建筑顶部的避雷针起到主动吸引闪电的作用，叫“接
闪”，以此保护周边建筑和行人的安全。某次电视塔“接闪”前积雨云层与避雷针附近产生的电场的
等差等势面如图所示，积雨云层的底部积聚正电荷，取大地为零势面，以下说法正确的是（ ）
A．避雷针的针尖不带电
B．A、B、C三个位置中A点的电势最高
C．A、B、C三个位置中电子在A点受电场力最大
D．空气中一电子由C点运动到B点，电势能增加
5．（2025·浙江绍兴一中·模拟）如图所示为雅各布天梯的实验装置，“雅各布天梯”模型是一对上宽下窄
的电极，雅各布天梯的电极在2~5万伏特强电压下，相距最近处的空气首先被击穿，形成大量的正负
等离子体，产生电弧放电。空气对流加上电磁力的驱使，使电弧慢慢上升，火花也越升越长，最后自
行熄灭，形同我们生活中的梯子。下列说法中正确的是（ ）
A．电弧将向下弯曲
B．上升过程中电弧通过的电阻减小
C．最上端两个金属小球之间的场强最大
D．等离子体受到的安培力的方向与其运动方向相同
6．(24-25高三下·浙江诸暨·适考)如图所示为两个固定的均匀带电的绝缘球面，半径分别为7R和R，所带
电荷量分别为Q和−Q（Q>0），两球面内切于E点，球心O和O 的连线沿水平方向。一根内壁光滑的
1
竖直绝缘细管穿过大球面球心O，与球面相交于B、C两点。现有一质量为m、带电量为q（q>0）的小
球从A点沿细管由静止开始下落，运动通过D点。已知AB两点距离和CD两点距离均为R，静电力常
kQ
量为k，重力加速度为g，设无穷远处为零势能面，点电荷Q产生电势为φ= ，则（ ）
r
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学科网（北京）股份有限公司kQ
A．A点电势为
8R
B．小球通过D点时的速度为4√gR
41kqQ
C．小球通过O点时的动能为E =8mgR+
k 840R
D．小球从B运动到O的过程中加速度一直在增大
7．（2025·浙江Z20名校联盟·模拟预测）如图所示，一根长为D的光滑金属导体板AB固定在绝缘水平面
上，倾角30°，在垂直B端右上方C处固定一带电荷量+Q的点电荷，AC连线水平。现将一质量为m、
电荷量为+q的绝缘小球（可视为点电荷）从金属棒的A端静止释放，小球沿金属棒向下滑动。假设小
球的电荷量始终不变且不计电场边缘效应，则小球从A端滑到B端的时间（已知重力加速度为g）（
）
√D √D √D
A．t<2 B．t=2 C．t>2 D．不能确定
g g g
8．(24-25高三下·2025届浙江县域教研联盟·模拟)如图所示为位于MN两点的点电荷周围的电场线示意
图，若将不计重力的带电粒子沿垂直MN连线的方向以速度v 抛出，粒子运动轨迹如图中虚线所示，经
0
过A、B两点，则下列说法正确的是（ ）
A．粒子带正电
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学科网（北京）股份有限公司B．M处点电荷的电荷量小于N处点电荷的电荷量
C．粒子在A、B两点之间的运动过程中加速度越来越小
D．粒子从A点到B点运动过程中电势能越来越大
9．（2025·浙江北斗星盟·三模）单位为J/s的物理量是（ ）
A．电功率 B．磁感应强度 C．磁通量 D．电场强度
10．（2025·浙江宁波·三模）如图为一平行板电容器，电容为C，A、B两极板的正对面积为S，上半部分
S
正对面积为 且内部为空气，下半部分充满相对介电常数为ε 的均匀介质，上、下两半部分可分别看
2 r
成两个电容器，其电容分别为C 和C 。现给电容器充电，使A、B两极板带上等量异种电荷+Q和
1 2
−Q。下列说法正确的是（ ）
A．上、下两个电容器的电容C 和C 一定相等
1 2
B．上、下两个电容器两极板间的电势差U 和U 一定相等
1 2
C．上、下两个电容器两极板所带的电荷量Q 和Q 一定相等
1 2
D．若电容器A、B两极板间均为空气，其电容C一定变大
11．（2025·浙江宁波·三模）如图所示，在带电体C附近，把与地面绝缘的导体A、B相碰一下后分开，
然后分别接触一个小电动机的两个接线柱，小电动机便开始转动（假设小电动机非常灵敏）。关于以
上过程，下列说法正确的是（ ）
A．A、B相碰后，A的电势高于B的电势
B．A、B相碰后分开，A、B均不带电
C．把A、B分开的过程要克服A、B之间的静电力做功
D．A、B分别接触小电动机的两个接线柱时，电流从A经电动机流向B
12．处于静电平衡的导体电场线和等势线分布如图所示，则（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A．a点和b点的电势大小相同
B．c点和d点的电场强度相同
C．取导体表面的电势为零，电子在c点的电势能为正值
D．从a到c与从b到d，电场力对电子做功相等
13．单位为Wb的物理量是（ ）
A．电场强度 B．磁感应强度
C．磁通量 D．电功率
14．（2025·浙江金华·三模）金属球壳在某匀强电场中达到静电平衡状态后，周围的电场分布如图所示，
其中a、d两点关于球心o对称，则（ ）
A．o点电场强度不为0
B．a点电势等于d点电势
C．a点电场强度小于d点电场强度
D．a、o间电势差等于o、d间电势差
15．（2025·浙江台州·二模）在电子显微镜中，电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实
现会聚和发散作用。其中的一种电子透镜由两个金属圆环M、N组成，其结构如图甲所示，图乙为图
甲的截面示意图。显微镜工作时，两圆环的电势φ >φ ，图乙中虚线表示两圆环之间的等势面（相
N M
邻等势面间电势差相等），O为水平虚线与竖直虚线的交点，a、b两点关于O点中心对称。现有一束
电子经电场加速后，沿着平行于两金属圆环轴线的方向进入金属圆环M。下列说法正确的是（
）
A．a点电势比b点电势低
B．a点场强与b点场强相同
C．该电子透镜对入射的电子束能起到发散作用
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学科网（北京）股份有限公司D．电子在穿越电子透镜的过程中电势能增大
16．（2025·浙江台州·二模）电容器是一种可以储存电荷和电能的装置，用平行板电容器还可以产生匀强
电场，常使用于电子仪器中。如图为一个含有电容器、电阻器、理想二极管、理想电流表、电键K和
电源的电路，初始时电键K闭合，下列对于此电路的说法正确的是（ ）
A．电键K保持闭合时，两个二极管均发光
B．电键K保持闭合时，增大电容器两极板的距离，电流表中有向上的电流
C．在断开K的瞬间，两个二极管均发光
D．若只增大R 的阻值，则电键K断开后，放电的时间会变长
2
17.（2025·浙江稽阳联谊学校·二模）某兴趣小组为探索光电效应和光电子在电磁场中的运动规律，设计装
置如图所示，频率为ν=1.06×1015Hz的激光照射在竖直放置的锌板K的中心位置O点，其右侧距离
为d =0.4m处有另一足够大极板A，A上正对O点有一竖直狭缝，并在两极板间加电压U=1.8V，两
1
极板间电场可视为匀强电场。在A板右侧有宽度为D、方向垂直纸面向内、大小为B=10−5T的匀强
磁场。锌板的逸出功W =5.376×10−19J，普朗克常量h=6.6×10−34J⋅s，电子质量为
m=9×10−31kg，元电荷e=1.6×10−19C，π=3，sin53°=0.8，cos53°=0.6。不计光电子重力及光
电子间的相互作用。求：
(1)光电子到达极板A的最大速度v ；
m
(2)极板A上有光电子打中的区域面积；
(3)要使所有光电子均不从右侧边界飞出，磁场宽度D应满足的条件，并计算电子在磁场中运动最短时
间（计算结果保留1位有效数字）；
(4)将匀强磁场改为垂直平面向内的非匀强磁场，磁感应强度满足B′=kx(k=2×10−4T/m)，x为该位
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学科网（北京）股份有限公司置到磁场左边界的距离，要使所有光电子均不从右侧边界飞出，磁场宽度D′应满足的条件。
18．（2025·浙江绍兴一中·模拟）《中国激光》杂志第六期（2025.3）报道，上海光学精密机械研究所林
楠团队创新地采用固体激光器方案，实现了LPP-EUV光源技术全球领先，这标志着国产芯片制造迈
入了新阶段。物理气相沉积镀膜是芯片制作的关键环节之一，该设备的结构图简化如下（z方向足够
长），晶圆（截面MN）固定放置于xOy坐标系的第一象限内，OMN区域内有匀强磁场，磁感应强度
B=1×10−2T，方向沿z轴负方向；第二象限内有匀强电场，场强E=2×104V/m，方向沿y轴负方
向。初速可略的氩离子（比荷q /m = 2.4×106C/kg）经电压为U（待求）的电场加速后，从
1 1
P(−0.5m,0.6m)点水平进入匀强电场E中，恰好打到位于原点O处的金属靶材并被全部吸收，靶材
溅射出的金属离子（比荷q /m =2.0×106C/kg）从O点飞入磁场区域，速度大小均为1×104m/s
2 2
，并沉积在晶圆上。忽略离子重力及其间的相互作用力，求：
(1)U的数值；
(2)假设进入磁场的离子沿各个方向都有，求晶圆MN方向上的涂膜（金属离子打中的区域）长度；
(3)假设从O点飞入磁场的离子分布在半顶角θ=45°的圆锥侧面上，圆锥对称轴垂直于晶圆截面，如
图乙，考察α=90°方向上的离子，打在晶圆上的位置坐标。
19．（2025·浙江·选考测评）如图所示，两平行金属板M、N长为L、间距为d=L，在与金属板右端距离
D=0.5L处，垂直于两板间的中心轴线O O 固定一足够大的收集板P。粒子源连续不断地释放带电荷
1 2
量为q、质量为m的带正电的粒子，并由静止开始经相同电压U 加速后，从左侧沿O O 方向射入两板
0 1 2
2π
间，且单位时间内射入的粒子数相等。现在M、N板间加有u=4U sin ⋅t的交变电压（其中T为
0 T
周期），忽略电场的边界效应，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。交变电压的周期T远大于粒子
在板间的运动时间，可认为粒子在板间运动的时间内，板间电压不变。
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学科网（北京）股份有限公司(1)求粒子射入M、N板间时的速度大小。
(2)求收集板P上有粒子被打到的区域长度及每个周期T内射入M、N间的粒子在收集板P上的收集率
（结果保留1位小数）。
(3)若在M、N板的右侧空间加一垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，且D可调节，为使收集
板P上对射入磁场的粒子的收集率恰为50%，求D应满足的条件及粒子打在收集板上的区域长度。
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