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考点巩固卷57
带电粒子在电场中的加速和偏转
建议用时：50 分钟
考点序号
考点
题型分布
考点1
带电粒子在电场中的加速和偏转
3 单选+4 多选+5 解答
考点01：带电粒子在电场中的加速和偏转（3 单选+4 多选+5 解答）
一、单选题
1．（2023·四川成都·成都七中校考模拟预测）示波器是一种常见的电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检
测的电压随时间的变化情况．图甲为示波器的原理结构图，电子经电压
加速后进入偏转电场．竖直极板
间加偏转电压
、水平极板间
加偏转电压
，偏转电压随时间变化规律如图乙所示．则荧光屏
上所得的波形是（ ）
A．
B．
1
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C．
D．
2．（2023·山东·模拟预测）喷墨打印机的结构原理如图所示，其中墨盒可以发出半径为
的墨汁微
粒。此微粒经过带电室时被带上负电，带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制。带电
后的微粒以一定的初速度进入偏转电场，经过偏转电场发生偏转后，打到纸上，显示出字体。无信号输入
时，墨汁微粒不带电，沿直线通过偏转电场而注入回流槽流回墨盒。设偏转极板长
，两板间的
距离
，偏转板的右端到纸的距离
。若一个墨汁微粒的质量为
，所带电荷
量为
，以
的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，打到纸上的点距原射入方向的距离是
（不计空气阻力和墨汁微粒的重力，可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部，忽略边缘电场
的不均匀性）（ ）
A．墨汁从进入偏转电场到打在纸上，做类平抛运动
B．两偏转板间的电压是
C．两偏转板间的电压是
D．为了使纸上的字体放大10％，可以把偏转电压降低10％
3．（2023·北京·模拟预测）如图所示，有一带电粒子（不计重力）贴着A 板沿水平方向射入匀强电场，当
偏转电压为U1时，带电粒子恰沿①轨迹从B 板边缘飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿②轨迹落到B
板正中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为（ ）
2
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A．
B．
C．
D．
二、多选题
4．（2023·天津·模拟预测）示波器是一种多功能电学仪器，它是由加速电场和偏转电场组成的。如图所示，
质量为m 的带电粒子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向从正中间射入偏转电场，并从另
一侧射出。已知带电粒子的电荷量为q，加速电场电压为U1，偏转电场的极板长度为L，两极板间的距离
为d，偏转电场极板间的电压为U2且可调节，不计粒子的重力。则下列说法正确的是（ ）
A．粒子离开偏转电场时的动能为q（U1+U2）
B．同种电性的不同带电粒子，射出装置的位置相同
C．减小U2，带电粒子通过偏转电场的时间变长
D．若粒子刚好从下极板边缘离开偏转电场，则
5．（2023·陕西汉中·统考一模）如图所示，一带正电的粒子以初动能
沿平行板电容器的中线进入板内，
恰好沿下板的边缘飞出，飞出时粒子的动能为
。已知板长为L，带电粒子的电荷量为q，粒子在极板之
间仅受电场力的作用，则下列说法正确的是（ ）
3
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A．两极板的间距为L
B．粒子射出时速度方向偏转30°
C．两极板的电势差为
D．粒子在极板间运动的前一半时间与后一半时间内，静电力对粒子做功之比为1 1∶
6．（2023·浙江绍兴·诸暨中学校考模拟预测）平行金属板
、
与电源和滑线变阻器如图所示连接，
电源的电动势为
，内电阻为零；靠近金属板
的处有一粒子源能够连续不断地产生质量为
，电荷量
，初速度为零的粒子，粒子在加速电场
的作用下穿过
板的小孔
，紧贴
板水平进入偏转电场
；改变滑片
的位置可改变加速电场的电压
和偏转电场的电压
，且所有粒子都能够从偏转电场飞
出，下列说法正确的是（ ）
A．粒子的竖直偏转距离与
成正比
B．滑片
向右滑动的过程中从偏转电场飞出的粒子的偏转角逐渐减小
C．飞出偏转电场的粒子的最大速率
D．飞出偏转电场的粒子的最大速率
7．（2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考一模）实验中，将离子束从回旋加速器中引出的方法有磁屏蔽通
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道法和静电偏转法等。使用磁屏蔽通道法引出离子的原理如图所示。离子从P 点进入通道时，由于引出通
道内的磁场强度发生改变，离子运动轨迹半径增大，可使离子引出加速器。已知回旋加速器D 型盒的半径
为R，圆心在O 点，D 型盒区域中磁场垂直纸面向里，磁感应强度为B，引出通道外侧末端Q 点到O 点距
离为L，
与
的夹角为
，离子带电为q，质量为m，则（ ）
A．离子在加速器中所能获得的最大速率
B．若离子加速至最大速率后能从加速器中引出，引出通道中的磁感应强度
范围
C．若引出通道中磁场为
时，该离子能引出加速器，则此时将一带电量
，质量为m 的离子一定不
能从加速器中引出
D．若撤去引出通道内的磁场，改为沿径向方向向里的电场，则离子仍有可能引出加速器
三、解答题
8．（2023·北京海淀·中关村中学校考三模）如图所示，两平行金属板A、B 间电势差为
，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
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动量的大小
。
（2）求偏转电场对带电粒子冲量的大小I 和方向。
（3）保持其他条件不变，仅在极板C、D 之间再施加一个垂直纸面向里的匀强磁场，使得带电粒子恰好从
距离极板D 右边缘射出偏转电场，求该带电粒子离开偏转电场时的动能
。
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9．（2023·湖南·统考模拟预测）如图所示，在示波管中，质量为m，电荷量为-q 的带电粒子从灯丝K 射出
（初速度不计），经加速电场U1（未知）加速，从AB 板的中心S 沿中心线KO 射出时的速度大小为v，再
经平行板电容器的偏转电场U2偏转后，又做一段匀速直线运动最后打到荧光屏上，显示出亮点C，已知平
行板电容器的两极板间的距离为d，板长为l，偏转电场的右端到荧光屏的距离为L，不计带电粒子的重力。
（1）求加速电场的电压U1；
（2）求带电粒子从偏转电场射出时的侧移量y 和荧光屏上OC 间的距离；
（3）带电粒子从偏转电场射出时的侧移量y 和偏转电压U2的比叫作示波器的灵敏度D，如何通过改变平
行板电容器的l 或d 来提高示波器的灵敏度D。
10．（2023·北京房山·统考二模）电子经过电场加速后射入偏转电场。已知加速电场两极板间电压为U1，
偏转电场两极板间电压为U2，极板长为L，相距为d，电子质量为m，电荷量为e，（重力不计）。求：
（1）电子离开加速电场时速度大小v0；
（2）电子离开偏转电场时竖直方向的位移大小y；
（3）某同学认为将一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物由静止开始进入该装置，它们会分离
为三股粒子束。你认为这位同学的看法是否正确，请说明理由。
11．（2023·北京海淀·统考二模）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。
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（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。
12．（2023·北京延庆·统考一模）如图所示，竖直放置的A、B 与水平放置的C、D 为两对正对的平行金属
板，A、B 两板间电势差为U，C、D 两板分别带正电和负电，两板间场强为E，C、D 两极板长均为L。一
质量为m，电荷量为
的带电粒子（不计重力）由静止开始经A、B 加速后穿过C、D 并发生偏转，最后打
在荧光屏上。求：
（1）粒子离开B 板时速度大小v；
（2）粒子刚穿过C、D 时的竖直偏转位移y；
（3）粒子打在荧光屏上时的动能。
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