江苏专版2019年高考物理总复习第28讲带电粒子在电场中的运动讲义

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1、第28讲带电粒子在电场中的运动考情剖析考查内容考纲要求考查年份考查详情能力要求带电粒子在匀强电场中的运动II15年77一选择，考查带电粒子在电场中的运动门5—计算，考查电场、磁场组成的复合场中带电粒子的运动16年715—计算，以回旋加速器为背景，根据粒子在狭缝中做匀加速运动求时间17年74—选择，考查带电粒子在电场中的直线运动715—计算，质谱仪的工作原理中涉及到带电粒子在电场屮的加速,分析综合、应用数学处理物理问题弱项清单，1.用动能定理分析带电粒子在电场中的直线运动;2.平抛的思想解决带电粒子在电场中的偏转；3.带电

2、粒子加速跟偏转的综合；4.带电粒子在交变电场中的运动.•、关于带电粒子在电场屮运动时重力问题的处理1.基本粒子：如电子、质子、a粒子、离子等除有说明或有明确的暗示以外，一般都不考虑重力（但并不忽略质量）.1.带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力.二、带电粒子在匀强电场中的运动1.直线问题：若不计粒子的重力，则电场力对带电粒子做的功等于带电粒子1212=qU=pnv"—^nivo.的增量.(2)在非匀强电场中：(1)在匀强电场中：w=2.偏转问题：(1)条件分析：不计重力的带

3、电粒子以速度W于电场线方向飞入匀强电场.(2)运动性质：运动.(3)处理方法：利用运动的合成与分解.①沿初速度方向：做运动.②沿电场方向：做初速度为零的运动.三、示波管1.示波管的构造：①，②,③.(如图所示)2.工作原理(l)YY'上加的是待显示的,XX’上是机器自身产生的锯齿形电压，叫做中央各有一小孔，小孔分别位于0、M、P点.由0点静止释放的电子恰好能运动到P点.现将C板向右平移到"点，则由0点静止释放的电子()A.运动到P点返回B.运动到P和P'点之间返回C.运动到P'点返回D.穿过P'点【学习建议】本题是电容器

4、的动态变化与带电粒子在电场中的直线运动的综合应用，在平时的学习和练习中，对于基本公式和基本的分析方法要熟练掌握，在此基础上，将前后知识点融会贯通，提高综合分析解决物理问题的能力.考点2带电粒子在匀强电场中的偏转1.运动规律(1)沿初速度方向做匀速直线运动，运动吋间①能飞出电容器：七=丄Vo②不能飞出电容器:(2)沿电场力方向，做匀加速直线运动①加速度:_E_qE_qlJmmmd②离开电场时的偏移豊尸由亠舄•③离开电场时的偏转角：tan。=才=:dv“2.两个结论(1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转

5、电场射出时，偏移量和偏转角总是相同的.证明：由qU0=^mvotan9=qUilmdvo得：y=Uli2w1(2)粒子经电场偏转后，合速度的反向延长线与初速度延长线的交点0为粒子水平位移的中点，即0到偏转电场边缘的距离为【典型例题2】如图为一示波管中的水平偏转极板，己知极板的长度为两板距离为d,所加偏转电压为U,且下板带正电；若一束电子以初速V。沿极板的中线进入偏转电场,最终电子从P点飞出.设电子的质量为m,电量为e,不计电子的重力.试求：（1）电子在极板间运动的加速度大小；（2）电子通过极板发生的偏转距离y；（3）若规

6、定图中的上极板电势为零，试求P点的电势.（於变式训练'1.（多选）如图所示，気核、氛核、氟核三种粒子从同一位置无初速地进入电场线水平向右的加速电场E】，之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转，最后打在屏上.整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么（）A.偏转电场E2对三种粒子做功一样多B.三种粒子打到屏上时的速度一样大C.三种粒子运动到屏上所用时间相同D.三种粒子一定打到屏上的同一位置考点3带电粒子在交变电场屮运动的分析方法1.注重全面分析（分析受力特点和运动规律），抓住粒子的运动具有周期性和在空间上具有

7、对称性的特征,求解粒子运动过程中的速度、位移等并确定与物理过程相关的边界条件.2.分析时从两条思路出发：一是力和运动的关系，根据牛顿第二定律及运动学规律分析；二是功能关系.3.此类题型一般有三种情况：一是粒子做单向直线运动（一般用牛顿运动定律求解），二是粒子做往返运动（一般分段研究），三是粒子做偏转运动（一般根据交变电场特点分段研究）.【典型例题3】如图甲所示，水平放置的平行金属板A和B的距离为d,它们的右端安放着垂直于金属板的靶MN,现在A、B板上加上如图乙所示的方波形电压，电压的正向值为U。，反向电压值为一U°/2,

8、且每隔T/2变向一次，现将质量为m的带正电、且电荷量为q的粒子束从AB的中点0以平行于金属板的方向00’射入，设粒子能全部打在靶上而且所有粒子在A、B间的飞行时间均为T.不计重力的影响.（1）在距靶MN的中心（T点多远的范围内有粒子击中？（2）要使粒子能全部打在靶跟上，电压U。的数值应满足什么条件？（写出U。、叭d、